专利名称：低聚糖用于增加双氧噁噻嗪钾/天冬甜素泥合物加甜能力及改善其味道的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及低聚糖用于增加双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物加甜能力及改善其味道的用途。
现有技术中(DE-C 26 28 294)描述了双氧噁噻嗪钾和天冬甜素在加甜能力方面具有协同效果。
US5,425,961描述了一种包含果糖低聚糖作为增容剂的口香糖制品。此外，描述了这些果糖低聚糖对天冬甜素的稳定作用和例如天冬甜素/双氧噁噻嗪(Acesulfam)/果糖低聚糖混合物(实施例105)。没有详细指明这种类型混合物的加甜能力。
EP A 646 326描述了一种包含固体或粉碎形式低聚糖的甜味剂的组合，其中所说的低聚糖被甜味剂所包裹。该发明的目的是提供一种包含低聚糖的固体甜味剂混合物，其中低聚糖颗粒不粘在一起或者聚集。另一个目的是提供流动性能和加甜能力得到改进的甜味剂混合物。然而，从实施例和表格中暗示出其协同效果仅仅是很低的。
DE A 195 14 274描述了一种包含菊粉的泡腾片。此时的菊粉主要是起纤维的功能，但还可以引起饮料的“漂洗味”。该文件的实施例2涉及了一种除菊粉外还包含乙酰磺胺酸盐和天冬甜素的泡腾片，且将该泡腾片溶解在水中时得到软饮料。文件没有详细说明甜味剂和菊粉的混合物的加甜能力。
另外，具有尽可能和蔗糖溶液相似的味道和口感、并且以尽可能最低的甜味剂浓度便达到这种效果的甜味剂混合物仍不断地是人们迫切的需求。
令人惊奇的是，发现双氧噁噻嗪钾和天冬甜素与一种低聚糖的混合物具有大大超出本领域技术人员所能预料得到的加甜能力，并且达到了极接近蔗糖的味道和口感。
因此，本发明涉及低聚糖用于增加双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物加甜能力及改善其味道的用途。
已证明，双氧噁噻嗪钾和天冬甜素的混合比例为95∶5-5∶95、特别是70∶30-30∶70、优选50∶50的混合物是适宜的。
本
发明内容
中的低聚糖尤其是指包含至少两个单糖组分的水溶性的，通常来说但非必须，不可消化的低聚糖。本发明所要求的低聚糖可包含的单糖组分数一般没有上限，并且具体说通过通常需要的水溶解度来决定。一般来说，低聚糖具有2-60个单糖组分。
本发明要求的低聚糖可包含的单糖通常是己糖，它可以是以呋喃糖苷或吡喃糖苷存在。单糖的实例是葡萄糖、半乳糖和果糖。优选的低聚糖具体说是菊粉、低聚果糖、半乳糖低聚糖、异麦芽低聚糖、乳蔗糖(lactosucrose)、麦芽糖、葡基蔗糖(glycosylsucrose)、麦芽四糖和海藻糖(trehalose)。
本发明的低聚糖是已知的并且可市售获得，或者可以是通过本领域技术人员已知的方法制备的。
果糖低聚糖是属于果聚糖族的碳水化合物。对果糖低聚耱来说，菊粉和低聚果糖有着区别。从化学结构来说，菊粉由几乎全部具有GFn化学结构(G＝葡萄糖、F＝果糖、n＝连接在一起成链的果糖单元的数目)的多聚糖和低聚糖组成。聚合度为2-60个分子。分子间键合成特定的类型。它们具有β(2→1)形，这意味着分子是所有高级生物所不消化性的。菊粉在很多水果和植物中起保存能量的作用。在欧洲，菊粉通过菊苣植物工业化制备。从菊苣的根中提取出天然存在的菊粉分子、纯化并干燥。菊粉中含有低聚果糖，其在某种程度上是具有低聚合度(约2-9)的菊粉级分。通过水解从菊粉中分离出低聚果糖。在欧洲，菊粉和低聚果糖被认可为食品的成分。
半乳糖低聚糖同样是化学结构为多聚和低聚糖混合物的碳水化合物。聚合度为1-7个分子。半乳糖低聚糖从乳糖中通过酶水解工业化生产。
异麦芽低聚糖从富含麦芽糖的淀粉水解物中通过酶水解生产。乳蔗糖从乳中存在的乳糖中通过使用呋喃果糖苷酶生产，而蔗糖从甘蔗糖中生产。麦芽糖和海藻糖均为由两个葡萄糖分子组成的双糖，但区别是两个葡萄糖组分间的键合类型不同。麦芽糖的消化率、热值和生龋度等同于蔗糖。葡基蔗糖从蔗糖和淀粉水解物的混合物中通过转移酶生产。其甜度分布和热值等同于蔗糖，但明显不如蔗糖甜。麦芽四糖是四个葡萄糖分子的四糖。
低聚糖可以在本发明的方法中单独或者以相互的混合物形式使用。
低聚糖可以以各种浓度添加到甜味剂混合物中，主要是取决于各自的用途。基于甜味剂混合物重量，10∶1-10,000∶1，尤其是500∶1-5000∶1的重量比为实际使用时的首选比例。
除了一种或几种低聚糖外，甜味剂混合物中还可以添加矫味物质，如新桔皮苷二氢查尔酮(NHDC)(neohesperidin DC)、非洲竹芋甜素或鼠李糖。同样，添加量可以在宽广范围内变化且主要取决于用途。
低聚糖和甜味剂可以通过本领域已知的方法进行混合，例如在适宜的混合机或造粒机，或者在流化床设备中混合。但也可以共同溶解在水中。
如以下实施例和对比实施例显示，通过本发明方法可以达到的加甜能力的增加显然预料不到地大于使用各个单独甜味剂所能达到的效果。因此，为达到规定的甜度，与现有技术相比本发明使用较少量的甜味剂便足够了。
很多感官测试和实验值说明300mg/kg双氧噁噻嗪钾(ASK)与4.9％浓度蔗糖水溶液达到的甜度相同。300mg/kg天冬甜素(APM)与4.6％浓度蔗糖水溶液达到的甜度相同。已知如果ASK和APM等份量混合，将出现加甜能力明显增加(参见DE-C 2 628 294)。因此，例如90mg/kg的ASK和90mg/kg的APM的组合正好和单独的300mg/kgASK或4.9％的蔗糖溶液一样甜，虽然人们会认为例如150mg/kg的ASK和150mg/kg的APM混合物应该正好和300mg/kg的单个甜味剂一样甜。因此，通过这种ASK和APM等份量混合所产生的加甜能力增加了40％。当测定低聚物和ASK/APM的组合所增加的加甜能力时，将上述已知的加甜能力的增加率通过已结合到实验中方式来加以考虑因为如上所述，已知90mg/kg的ASK和90mg/kg的APM具有和4.9％浓度蔗糖溶液相同的甜度，通过计算简单加上特定低聚糖的测定的加甜能力。计算的结果是特定双氧噁噻嗪钾/天冬甜素/低聚糖混合物应该具有的理论加甜能力。为确定实际的加甜能力，对照相应的适宜蔗糖溶液品尝特定双氧噁噻嗪钾/天冬甜素/低聚糖混合物，并进行统计学评价。令人惊奇的是，发现此时通过感官实验测定的实际的加甜能力比通过计算测定的理论加甜能力高得多。
因此，乳蔗糖的10％水溶液具有和3.7％浓度蔗糖水溶液相同的加甜能力。如果蔗糖的加甜能力定义为1，则10％浓度的乳蔗糖水溶液是蔗糖甜度的0.37倍。在10％浓度的溶液中，菊粉具有和1％浓度蔗糖水溶液相同的加甜能力。因此如果蔗糖的加甜能力定义为1，则10％的菊粉水溶液是蔗糖甜度的0.1倍。90mg/kg双氧噁噻嗪钾和90mg/kg天冬甜素的混合物正好和4.9％浓度蔗糖溶液的甜度一样，或者双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物是蔗糖甜度的0.49倍。如果将两个加甜能力相加，即0.37(乳蔗糖)+0.49(双氧噁噻嗪钾/天冬甜素)，得到0.86倍蔗糖加甜能力的理论加甜能力，或加甜能力相当于8.6％浓度蔗糖溶液。然而实际上测得的加甜能力相当于10.4％浓度蔗糖溶液，即是蔗糖甜度的1.04倍。如果将计算获得的0.86倍加甜能力定义为100％，则实际上的加甜能力增加了20.9％。对菊粉来说，获得的理论加甜能力为0.1+0.49＝0.59倍的蔗糖加甜能力，或相当于5.9％浓度蔗糖溶液的加甜能力。但实际上测得的加甜能力相当于8.2％浓度蔗糖溶液，即0.82倍的蔗糖甜度。因此加甜能力增加了39％。这里必须再次强调，仅通过ASK和APM的组合所产生的已知的加甜能力的增加对这里所说的加甜能力的增加没有影响，因为在这种情况下出现的已知的加甜能力的增加已通过降低单个甜味剂的量而加以考虑了。
如果考虑单独的双氧噁噻嗪钾/乳蔗糖组合，而不添加甜味剂天冬甜素，根据本发明的预料不到的甜度增加是非常显著的。
300mg/kg双氧噁噻嗪钾的甜度相当于4.9％浓度蔗糖溶液的甜度，即是蔗糖甜度的0.49倍。如果将双氧噁噻嗪钾和10％浓度的乳蔗糖溶液(它为蔗糖甜度的0.37倍)组合，则通过计算测定的甜度是蔗糖甜度的0.86倍。但实际上通过感官测试测定的甜度是蔗糖甜度的0.90倍。与计算测定的0.86倍的甜度相比，加甜能力增加了仅4.7％。
单独的天冬甜素和乳蔗糖组合也是相同情况。300mg/kg的APM是蔗糖甜度的0.46倍。如果将其和10％浓度的乳蔗糖溶液(它为蔗糖甜度的0.37倍)组合，理论加甜能力是蔗糖甜度的0.83倍。事实上，感官测得混合物的实际加甜能力是蔗糖甜度的0.95倍。加甜能力增加了14.5％。
两种甜味剂中单独每一种甜味剂和乳蔗糖组合的加甜能力的增加明显低于双氧噁噻嗪钾/天冬甜素和乳蔗糖组合所达到的加甜能力的增加。
对菊粉来说，结果如下双氧噁噻嗪钾/菊粉的理论加甜能力是0.49+0.1＝0.59，但实际上的加甜能力是0.64。加甜能力增加仅8.5％。
天冬甜素/菊粉的理论加甜能力是0.46+0.1＝0.56，但实际上的加甜能力是0.65。加甜能力增加仅16.1％。
两种甜味剂中单独每一种甜味剂和菊粉组合的加甜能力的增加明显低于双氧噁噻嗪钾/天冬甜素和菊粉组合所达到的加甜能力的增加。
除这种意想不到的协同作用外，本发明的低聚物还表现出其它优点。
由于其化学结构其不能被人消化酶水解，大部分低聚糖不会在小肠被消化，但起到可溶性纤维的作用。直到大肠它们才被有益的微生物菌落没有存留地发酵。这主要是通过内源双歧杆菌的作用。这个过程刺激了内源双歧杆菌的生长和抑制了有害细菌如肠杆菌或链球菌的生长。这种肠内菌落组成的改变被认为是有益于人体。由于它们刺激了消化道中所需内源细菌的生长，因而具有这种特性的低聚糖被称为“前生物的”。此外，它激活了免疫系统和维生素的合成(如B1、和B12)，并且促进了某些矿物质的吸收。因此摄入足够量的这类低聚糖通常对人的良好生存和健康起到积极的作用。
这种特殊代谢的结果是这些低聚糖仅对人体提供非常少的热量。在大肠中，微生物可以将产物转化成游离脂肪酸，其中一些被吸收。由于这种代谢过程，菊粉的热值仅为1kcal/g，低聚果糖仅为1.5kcal/g，明显低于脂肪、果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉。
这种类型低聚物的摄入还导致典型的纤维作用，因为它们增加了肠内含物的通过速率和增加了粪的重量，降低了肠的pH值，改进了HDL/LDL胆固醇比，减少了血液中的甘油三酯和脂肪值和预防便秘。
具有上述特性的低聚糖对血液葡萄糖水平没有影响，不刺激胰岛素分泌和不影响高血糖素水平。因此，它们适合于糖尿病患者。
由于在例如菊粉、异麦芽低聚糖或乳蔗糖的代谢过程中不会通过口腔菌落释放出果糖或葡萄糖，这些物质实际使用中不会造成龋齿和牙垢。
果糖低聚糖和半乳糖低聚糖，正如异麦芽低聚糖和乳蔗糖，导致产品稠度的量的增加，由于它们是可溶性纤维，因此增加了产品的粘度并因而其口感明显和非常令人愉快地得到改进，即不象传统富含纤维的饮料那样在产品中含有令人不快的纤维(“糠效果”)。
葡基蔗糖由于其特殊的制备方式，具有不生龋的优点，因为其中包含的蔗糖不能被口腔中的细菌发酵。因此它具有和常规多糖一样赋予饮料稠度的有益特性，但没有导致龋齿的危险。
根据本发明权利要求的低聚糖如麦芽四糖、麦芽糖或海藻糖的其它优点是改进了工艺性，特别是对除饮料外的食品而言。例如，据发现可以生产出其工艺性得到大大改进的焙烤食品和糖食。然而，由于这些低聚糖明显不如市售的常规糖甜，因此使用甜味剂增加甜度是必要。这里甜味剂还起味道强化/改善作用，即甜味剂和这些低聚糖的混合物的甜味比预料得更类似糖。
例如，在焙烤食品中使用麦芽糖替代一部分糖比使用常规糖类更好地防止了淀粉的老化，而淀粉老化会导致焙烤食品的变陈，但同样具有常规糖类(如蔗糖、果糖、葡萄糖)的特性，如低水活性。
海藻糖同样防止焙烤食品的淀粉老化。此外，如果使用海藻糖和甜味剂混合作为耱代用品，则焙烤食品是受欢迎的、芳香的和多汁的。用部分海藻糖制作的果冻糖果具有非常水果香和芳香的味道。如果用海藻糖制作硬糖果，其对环境湿度非常稳定并且不具有再结晶的趋向，不像蔗糖和葡萄糖糖浆生产的常规硬糖果。
麦芽四糖同样具有湿润剂的突出特性，例如在口香糖制品中使之保持非常长时间的柔软和新鲜，但突出地防止了蔗糖/葡萄糖糖浆的再结晶。
葡基蔗糖还赋予(例如)口香糖制品非常良好的稠度，并且同样防止蔗糖的再结晶，可保持口香糖制品的令人愉快的柔软以及和甜味剂组合具有非常良好的甜度分布。这些优点特别是味道方面的优点，因为葡基蔗糖是不生龋的这一事实而得到了增强，但同样起到蔗糖的效果。热值差不多相同，但与用糖醇加甜的“无糖”口香糖制品不同，用葡基蔗糖生产的制品不会造成轻度腹泻。
在饮料和乳制品的国际市场上，很多产品中具有一种或几种甜味剂和其它、有时是甜味的、增稠物质的组合。这种类型的物质是例如蔗糖、果糖、高果糖玉米糖浆、葡萄糖糖浆等。这些甜味剂和糖类的组合也产生加甜能力或多或少地增加。通过使用增稠糖类并由此增加的粘度所获得的加甜能力、以及可能的较愉快的口感，是组合甜味剂和糖的决定因素。然而，使用这些糖除了所说的诸如增加加甜能力和改进口感的效果外没有产生其它优点。所说的物质是生龋的，因此如果在食用后牙齿没有立刻清洁则会引发龋齿，由于这些物质由被人体以大约4kcal/g立即利用和吸收的碳水化合物组成，使用这种组合生产的产品的热值/能量相当高。
糖，除果糖外，由于刺激胰岛素分泌和增加血糖水平而不适合糖尿病患者消费。因此按照增加加甜能力的需要量添加这种类型的糖所生产的产品也不适合于糖尿病患者。
与甜味剂和低聚糖的组合不同，甜味剂和糖的组合，除增加加甜能力和口感外，不会产生任何健康优点。甜味剂和低聚糖的组合可总结出的优点不止一项富含纤维、促双歧杆菌效果(预防结肠癌)、适合糖尿病患者、低热量、愉快的口感、非生龋性。
实际实验还显示了使用本发明的低聚糖和双氧噁噻嗪钾和天冬甜素的混合物的产品与用糖加甜的对应产品没有任何可检测到的明显的感官差异，即使是对感官测试非常敏感的产品，诸如发酵乳饮料或水果汁饮料。这一点特别有益，因为糖被认为是标准的甜味。因此，生产出等同于用糖加甜的常规产品的产品是可能的。
因此，本发明的低聚糖的增加加甜能力和改善味道的应用可以用来生产很多类型的食品。例如焙烤食品，如蛋糕；甜食制品，如果冻糖果、硬糖果和巧克力；特别是饮料，如柠檬汁饮料、水果汁饮料、起泡并发嘶嘶声的饮料(fizzy)和水果汁，以及流体和半流体乳制品，如酸奶、饮用酸奶、发酵乳或酪乳，和面包涂抹料和所有类型的冰淇淋。此外，本发明的方法还可以用来生产宠物食品和饲养动物饲料以及药剂。
所说的食品，除甜味剂混合物和低聚糖外，还包含公知的基料和辅料，如调味剂和增香物质、水分调节剂、防腐剂等，其用量和浓度为公知的和惯常的。
实施例所用低聚糖和甜味剂的加甜能力
NHDC＝新桔皮苷二氢查尔酮1)已知甜味剂的加甜能力随着甜度增加而降低。对每种甜味剂来说，有各自的甜度曲线或也称作加甜能力曲线，并且是不同的。因此，已知要达到蔗糖的0.65倍甜度，例如需要750mg/kg或0.075％双氧噁噻嗪钾，但仅需要500mg/kg或0.05％天冬甜素便达到和0.66倍蔗糖相似的甜度。实施例1制备99.82wt％粉末状乳蔗糖与0.09wt％双氧噁噻嗪钾和0.09wt％天冬甜素的混合物，并且将其制备成10.018wt％浓度的水溶液。根据感官测试测定该溶液的甜度。
根据上表其理论加甜能力和蔗糖相比(蔗糖＝1)为0.86。但测得的实际加甜能力为1.04。因此加甜能力增加了20.9％。
作为对比，重复上述实验，但使用0.3wt％双氧噁噻嗪钾代替天冬甜素和双氧噁噻嗪钾的混合物。该混合物的理论加甜能力为0.86，但实际测得为0.90。因此加甜能力的增加仅为4.7％。使用0.3wt％天冬甜素代替双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物再次重复上述实验，得到实际甜度0.95，理论甜度为0.83。因此加甜能力仅增加14.5％。
以相同的重量比使用其它低聚糖重复实施例1，得到的结果如下
简写ASK双氧噁噻嗪钾APM天冬甜素NHDC新桔皮苷二氢查尔酮注意对比实施例6、7和9在APM或ASK或NHDC的情况下测定的加甜能力增加率为负值。这说明通过感官测试测定的单个甜味剂/低聚糖混合物的加甜能力小于通过计算测定的理论加甜能力。已知甜味物质也可以相互抑制，从而混合物产生的加甜能力小于所设想的(“＝加甜能力减少”)。因此其加甜能力的增加非常显著的甜味剂混合物/低聚糖组合是尤其令人感兴趣的。应用实施例1制备如下组成的橘子汁饮料10wt％浓缩橘子汁4.5wt％乳蔗糖0.0060wt％双氧噁噻嗪钾0.0060wt％天冬甜素加水构成100wt％。使用如下组成的橘子汁饮料作为对比例(标准样品)10wt％浓缩橘子汁6wt％蔗糖加水构成100wt％。就如下问题进行与标准样品差别的感官测试哪种样品更甜？哪种样品味道更好？哪种样品更像糖？发觉没有统计学意义的差别。应用实施例2制备如下组成的饮用酸奶30wt％乳清10wt％多维生素汁5wt％海藻糖0.0065wt％双氧噁噻嗪钾0.0065wt％天冬甜素加天然酸奶构成100wt％(脂肪含量1.5％)。使用如下组成的饮用酸奶作为对比例(标准样品)30wt％乳清10wt％多维生素汁6.5wt％蔗糖加天然酸奶构成100wt％(脂肪含量1.5％)。如应用实施例1所述的感官测试显示没有统计学意义的差别。应用实施例3制备如下组成的饮用酸奶30wt％乳清10wt％多维生素汁5wt％海藻糖0.0050wt％双氧噁噻嗪钾0.0050wt％天冬甜素加天然酸奶构成100wt％(脂肪含量1.5％)。使用如下组成的饮用酸奶作为对比例(标准样品)30wt％乳清10wt％多维生素汁6.0wt％蔗糖加天然酸奶构成100wt％(脂肪含量1.5％)。如应用实施例1所述的感官测试显示没有统计学意义的差别。应用实施例4制备如下组成的橘子汁饮料10wt％浓缩橘子汁5.0wt％葡基蔗糖糖浆0.0065wt％双氧噁噻嗪钾0.0065wt％天冬甜素加水构成100wt％。使用如下组成的橘子汁饮料作为对比例(标准样品)10wt％浓缩橘子汁6wt％蔗糖加水构成100wt％。如应用实施例1所述的感官测试显示没有统计学意义的差别。应用实施例5制备如下组成的橘子汁饮料10wt％浓缩橘子汁4.5wt％麦芽糖0.0050wt％双氧噁噻嗪钾0.0050wt％天冬甜素加水构成100wt％。使用如下组成的橘子汁饮料作为对比例(标准样品)10wt％浓缩橘子汁6wt％蔗糖加水构成100wt％。如应用实施例1所述的感官测试显示没有统计学意义的差别。应用实施例6制备如下组成的橘子汁饮料10wt％浓缩橘子汁5.0wt％低聚果糖糖浆0.0005wt％新桔皮苷二氢查尔酮0.0045wt％双氧噁噻嗪钾0.0045wt％天冬甜素加水构成100wt％。使用如下组成的橘子汁饮料作为对比例(标准样品)10wt％浓缩橘子汁6.5wt％蔗糖加水构成100wt％。如应用实施例1所述的感官测试显示没有统计学意义的差别。
权利要求
1.低聚糖用于增加双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物加甜能力及改善其味道的用途。
2.权利要求1所述的用途，其中所用的低聚糖是菊粉、低聚果糖、半乳糖低聚糖、异麦芽低聚糖、乳蔗糖、麦芽糖、葡基蔗糖、麦芽四糖和海藻糖。
3.权利要求1和/或2所述的用途，其中双氧噁噻嗪钾和天冬甜素的混合比为95∶5-5∶95，特别是70∶30-30∶70，优选50∶50。
4.权利要求1-3中一项或几项所述的用途，其中所述的低聚糖和双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物的比为10∶1-10,000∶1，特别是500∶1-5000∶1。
5.权利要求1-4中一项或几项所述的用途，其中向混合物添加其它矫味物质。
6.权利要求5所述的用途，其中所用的矫味物质是新桔皮苷二氢查尔酮、非洲竹芋甜素或鼠李糖。
全文摘要
本发明涉及低聚糖用于增加双氧噁噻嗪钾/天冬甜素混合物加甜能力及改善其味道的用途。
文档编号A23L1/0528GK1241119SQ97180814
公开日2000年1月12日 申请日期1997年12月8日 优先权日1997年12月8日
发明者M·加杰, M·威德曼 申请人:鹿特诺瓦营养品和食品有限公司