低热量食物组合物的制作方法

文档序号:13846656阅读:412来源:国知局
本发明涉及食物组合物,特别是低热量食物组合物及其中使用的材料,以及它们在食品生产中的生产方法和用途。
背景技术
:肥胖症是世界上日益严重的问题。根据世界卫生组织网站(http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/简报(factsheet)113,日期为2013年3月),自1980年以来,世界范围的肥胖症几乎翻了一番。因此,需要生产高热量食品的低热量替代品。与其它食物相比,诸如巧克力产品(无论有无馅料)的糖食产品通常具有相对高的热量含量。消费者期望这种糖食产品的具有较低热量替代品,该替代品具有原始产品的味道和口感。已经进行了许多尝试以用其它较低热量替代品取代这些产品中的蔗糖。实例包括果糖、菊粉、赤藓糖醇和纤维二糖。纤维二糖属于称为纤维低聚糖或纤维糊精的一组化合物。纤维糊精/纤维低聚糖是在纤维素分解为葡萄糖时,特别是酶促分解或酸介导的分解时,产生的中间产物。纤维糊精以各种形式存在并且通常根据它们的聚合度(dp)分类,dp表明存在于纤维糊精中的葡萄糖单体的数目。这些纤维糊精中的一些的通用名称包括:纤维二糖(dp=2)、纤维三糖(dp=3)、纤维四糖(dp=4)、纤维五糖(dp=5)、纤维六糖(dp=6)。根据它们的制造方法,它们可以是混合物的形式。纤维糊精材料可以包括一种或多种这些纤维糊精形式。纤维糊精材料的平均dp取决于纤维糊精材料中纤维糊精形式的类型和量。这类化合物可以以各种方式制备,诸如从单体进行生物合成、纤维素的酶促水解以及化学合成。已经提出纤维二糖作为益生元化合物,因为虽然由于存在b-1,4连接而大部分不能被人消化,但是它被认为容易在我们的消化系统中被细菌发酵。益生元据认为通过促进我们肠道中所需细菌的生长来获得健康益处。鉴于其不可消化性,纤维二糖也被认为是一种低热量的糖代用品,部分原因是由于它的甜味,而且还因为它能够用作填充剂。仍然需要替代的低热量糖替代品,特别是用于糖食产品例如巧克力中。益生元如纤维二糖促进肠道细菌生长和发酵。这通常被认为是有益的,因为许多肠道细菌是“友好的细菌(friendlybacteria)”,提供积极的健康效果。由于纤维二糖对于人实际上是不易消化的,因此它也被认为是一种低热量的糖替代品。本领域,例如在ep-345199或jp2009125064中,已经描述了含有纤维糊精并且包括一些更高的(大于3)dp值的一些食物组合物。然而,通常,单一组合物中较高的dp纤维糊精占总纤维糊精含量的较小量(小于50%w/w,通常小于20%w/w),并且纤维二糖(cellbiose)通常将作为优选组分存在。与本领域中的一般理解相反,申请人已经发现,当用于食物组合物中,特别是固体或半固体食品中时,纤维二糖具有不良的副作用。具体而言,不良副作用包括胃痉挛、恶心、腹泻和食欲不振。当将纤维二糖作为饮料给予人时,没有观察到这种程度的这种令人不愉快的副作用(nakamura,营养学(nutrition)20(2004)979-983)。技术实现要素:申请人已开发出用于食物用途的新型纤维糊精组合物。在本发明的第一方面中,提供了包含纤维糊精材料的食物组合物,其中所述纤维糊精材料包含聚合度(dp)值为至少4的主要纤维糊精。如本文所用,“主要纤维糊精(principalcellodextrin)”定义为存在于纤维糊精材料中的单一纤维糊精形式,其量为纤维糊精总重量的超过50%w/w。通过选择至少4的dp值,本发明的纤维糊精材料包含不是纤维二糖或纤维三糖的主要纤维糊精。通过掺入纤维糊精材料降低了令人不愉快的副作用,其中至少相当大比例的纤维糊精材料具有4或更大的dp。不受理论的束缚,这可能是由于肠道细菌较少地能发酵较高dp的纤维糊精的事实,因此降低或消除了益生菌作用。在具体实施方案中,纤维糊精材料不含纤维二糖,特别是不含纤维二糖或纤维三糖。在本发明第一方面的一个实施方案中,纤维素材料的主要纤维糊精的dp值在4至8之间(包括端值4和8)。例如,在一些实施方案中,主要纤维糊精可以选自纤维四糖、纤维五糖、纤维六糖。在本发明第一方面的第二实施方案中,食物组合物包含纤维糊精材料,其中主要纤维糊精的dp值为至少8。在本发明第一方面的第三实施方案中,上文限定的主要纤维糊精以食物组合物中存在的总纤维糊精材料的大于51%w/w、大于55%w/w、大于60%w/w、大于70%w/w、大于75%w/w、大于80%w/w、大于90%w/w或100%w/w的量存在。在本发明第一方面的另一个实施方案中,纤维糊精材料可溶于水。在食品生产中使用可溶性材料是有利的,因为水溶性材料容易处理。纤维糊精材料可以容易地代替用于食品生产的任何高热量甜味剂中的一些或全部,诸如糖,例如蔗糖或乳糖。通常,食物组合物将含有一种或多种用于食品生产的附加成分,例如脂肪、蛋白质、碳水化合物诸如非糖类碳水化合物等。因此,根据本发明的食物组合物可以在所有方面与用于生产常规食品的组合物相似,除了存在于该产品中的一些或全部糖(诸如蔗糖或乳糖)被如上限定的纤维糊精材料代替。因此,在本发明的第二方面中,提供了一种食品,所述产品包含如上限定的食物组合物。产品通常是加工食品,其中食物组合物已经被加工,例如成型或与其它组分混合,以形成准备向公众出售的最终产品。在本发明第二方面的一个实施方案中,食品不含糖(sugar)。在这种情况下,纤维糊精材料替代常规地存在于产品中的所有糖,这意味着产品具有较低的热值。在另一实施方案中,纤维糊精材料仅替代常规产品中存在的一些糖,例如常规产品中存在的糖的10-90%w/w。可用于取代糖的纤维糊精材料的相对量将取决于各种因素,包括产品的性质、所需的甜味水平和所使用的纤维糊精材料的确切组成。在一些实施方案中,可以将额外的甜味剂添加到产品中以补偿通过在产品中使用纤维糊精材料所提供的任何甜味或风味损失。因此,食品可以包含添加的糖,但是特别地,其包含不是蔗糖的甜味剂,以维持低热值。在一个实施方案中,包含如上所述的食物组合物的食品是糖食产品。糖食产品的实例包括但不限于巧克力、非标准化巧克力和包含一种或多种馅料如奶油馅料、焦糖、蜂巢(honeycomb)和牛轧糖的巧克力产品。在本发明的第三方面中,提供了如上所述的纤维糊精材料在制备食物组合物中的用途。在本发明第三方面的一个实施方案中,食物组合物还包含不是蔗糖的甜味剂。在本发明第三方面的一个实施方案中,食物组合物是用于制备糖食产品的食物组合物。用于食物组合物中的某些纤维糊精材料是新的,并且这些形成本发明的另一方面。因此,在本发明的第四方面,提供了一种纤维糊精材料,其包含聚合度(dp)值为至少4的主要纤维糊精和至少一种其它纤维糊精。适当地,其它纤维糊精不是纤维二糖,特别是也具有至少4的dp值。在本发明的第五方面中,提供了一种制造用于本发明第一方面的食物组合物或本发明第二方面的食品中的纤维糊精材料或第四方面的纤维糊精材料的方法。纤维糊精材料适当地通过混合所需量的纯净形式的所需纤维糊精组分来制备。这种方法的优点是在制备过程中允许最大限度的控制和灵活性。因此,选择具有至少4的dp值的主要纤维糊精并任选地与一种或多种其它纤维糊精混合,使得纤维糊精以超过50%w/w的量存在于所得材料中。或者,纤维糊精材料可以通过水解来制备,例如在导致产生如本文所限定的纤维糊精材料的条件下对纤维素进行酶促水解或酸水解。使用的条件将会根据各种因素(例如水解中使用的任何酶或化学品的性质、使用的温度和水解反应持续的时间)而变化。这些可以通过常规方法来确定。所得的纤维糊精材料可用于制备根据本发明第一方面的食物组合物和/或本发明第二方面的食品。因此,在本发明的第六方面中,提供了一种用于制备如上所述的食物组合物或食品如糖食产品的方法,所述方法包括以下步骤:a.根据已知的方法制备食物组合物和/或食品,但不添加通常在食物组合物中存在的全部糖或一些糖;b.将如本文所述的纤维糊精材料添加到食物组合物中。在一个实例中,步骤(b)中提及的纤维糊精材料的主要纤维糊精具有至少4的dp值。在本发明的第七方面中,提供了一种减少人或动物的热量摄入的方法,该方法通过(i)用本发明第一方面的食物组合物替换含糖食物组合物,或(ii)用根据本发明第二方面的食品替换供应给所述人或动物的类似的常规食品。适当地,提供给人或动物的是糖食产品,其包含本发明第一方面的食物组合物。为了易于在食品生产中使用,纤维糊精材料可被配制成“填充剂(bulkingagent)”。合适的(convenient)填充剂将含有所需比例的生产特定食品所需的附加成分。纤维糊精材料:附加成分的适当比例将根据附加成分的性质和期望的结果而变化,但是通常可以在2∶8至9∶1的范围内。特别地,附加成分将是碳水化合物甜味剂。因此,在本发明的第八方面中,提供了一种包含纤维糊精材料和碳水化合物甜味剂的填充剂,其中所述纤维糊精材料包含如本文所限定的具有至少4的dp的主要纤维糊精。在本发明的第八方面的一个实施方案中,碳水化合物甜味剂选自由蔗糖、右旋糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、玉米糖浆固体、乳糖、葡萄糖浆固体、转化糖(invertsugar)、水解乳糖、蜂蜜、枫糖、红糖、糖蜜、山梨糖醇、氢化异麦芽酮糖、甘露醇、木糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、聚葡萄糖、麦芽糖糊精及它们的组合组成的组。优选地,碳水化合物甜味剂是高强度甜味剂。更优选地,高强度甜味剂选自由阿斯巴甜、环己氨基磺酸盐(cyclamates)、糖精(saccharin)、醋磺内酯钾(acesulfame-k)、新橙皮苷二氢查耳酮、三氯蔗糖、阿力甜、甜叶菊甜味剂(steviasweeteners)、甜菊苷(steviosides)、瑞鲍迪苷(rebaudiosides)、甘草甜素、奇异果甜蛋白及它们的组合组成的组。在具体的实施方案中,填充剂包含纤维糊精材料和碳水化合物甜味剂,所述纤维糊精材料包含选自由纤维四糖、纤维五糖、纤维六糖及它们的混合物组成的组的纤维糊精。在另一个实施方案中,碳水化合物甜味剂选自由蔗糖、右旋糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、玉米糖浆固体、乳糖、葡萄糖浆固体、转化糖、水解乳糖、蜂蜜、枫糖、红糖、糖蜜、山梨糖醇、氢化异麦芽酮糖、甘露醇、木糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、聚葡萄糖、麦芽糖糊精及它们的组合组成的组。优选地,碳水化合物甜味剂是高强度甜味剂。更优选地,高强度甜味剂选自由阿斯巴甜、环己氨基磺酸盐、糖精、醋磺内酯钾、新橙皮苷二氢查耳酮、三氯蔗糖、阿力甜、甜叶菊甜味剂、甜菊苷、瑞鲍迪苷、甘草甜素、奇异果甜蛋白及它们的组合组成的组。在本发明的第九方面中,提供了一种填充剂,其包含dp为至少4的纤维糊精和碳水化合物甜味剂。在本发明第八方面的一个实施方案中,多于50%的纤维糊精具有至少4的dp。在一个实例中,50%的纤维糊精具有4至8之间(包括端值4和8)的dp。在本发明第九方面的一个实施方案中,碳水化合物甜味剂选自由蔗糖、右旋糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、玉米糖浆固体、乳糖、葡萄糖浆固体、转化糖、水解乳糖、蜂蜜、枫糖、红糖、糖蜜、山梨糖醇、氢化异麦芽酮糖、甘露醇、木糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、聚葡萄糖、麦芽糖糊精及它们的组合组成的组。优选地,碳水化合物甜味剂是高强度甜味剂。更优选地,高强度甜味剂选自由阿斯巴甜、环己氨基磺酸盐、糖精、醋磺内酯钾、新橙皮苷二氢查耳酮、三氯蔗糖、阿力甜、甜叶菊甜味剂、甜菊苷、瑞鲍迪苷、甘草甜素、奇异果甜蛋白及它们的组合组成的组。具体实施方式如本文所用,表述“食物组合物”不包括饮料或饮品,更确切地说,食物组合物典型地是具有更多固体或半固体特性的食物组合物。食物组合物的实例是用于生产食品如糖食产品和蛋糕以及饼干的成分的混合物。食物组合物旨在适合人类或哺乳动物消费。纤维糊精和纤维低聚糖在本领域中可互换使用以描述在将纤维素水解成葡萄糖期间产生的反应中间体。因此,它们具有与纤维素相同的基本化学结构,但具有较短的链长。这样的分子可以以多种方式产生,包括但不限于从单体(生物)合成、纤维素的化学裂解或纤维素的酶促水解。大多数厌氧细菌(anaeraobicbacteria)可通过其“纤维小体(cellulosome)”(细胞外的纤维素分解酶的融合)产生纤维糊精,其中内切葡聚糖酶首先在非晶区中切割结晶纤维素,并且外切葡聚糖酶随后将这些大的不溶性纤维素块切割成更小的可以被细胞使用的可溶性纤维糊精。如本文所用,术语“纤维糊精”和“纤维低聚糖”可互换使用,并且包括在将纤维素分解成葡萄糖期间可以产生的任何产物,而不管产生这些分解产物的方式如何。用于实施本发明的合适的纤维糊精包括但不限于纤维四糖、纤维五糖、纤维六糖及它们的混合物。这样的化合物可以购自供应商如卡博森斯有限公司(carbosynthlimited)(uk)。制备这种纤维糊精的方法在本领域中是公知的,例如,在us2004/0217063中描述了制备纤维糊精的方法。如本文所用,提及用纤维糊精“替换”食物组合物或食品中存在的所有糖或一些糖,意味着通常在这种食品组合物或产品中发现的一些或全部糖被如本文所述的纤维糊精材料替代。例如,一个特定的巧克力棒配方将具有列出的某种量的糖。如果减少或消除该量的糖,并且在配方中作为替代而使用纤维糊精,则这是发生替换的情况。由于1g糖和1g特定纤维糊精的感知甜味不同,所以这个短语不旨在限于用纤维糊精1∶1替换糖。相反,如果使用的糖的百分比降低,并且一些纤维糊精被用来增加食品的甜味,那么这将在该定义范围内。该定义还包括将纤维糊精与甜味剂组合添加到食品组合物中的情况。“糖食产品”的定义是本领域技术人员所熟知的。本文所用的“糖食产品”包括糖果、巧克力、非标准化巧克力、填充巧克力产品(例如士力架tm(snickerstm))、焦糖和如在例如crunchietm中存在的蜂巢(honeycomb),以及牛轧糖。术语“巧克力”旨在指具有脂肪相或类似脂肪的组合物的所有巧克力或类似巧克力的组合物,无论是单独使用,还是作为包衣或巧克力糖衣等。该术语意指例如包括标准化和非标准化的巧克力,即分别包括具有符合美国鉴定标准(standardsofidentity,soi)的组合物的巧克力和具有不符合美国鉴定标准的组合物的巧克力,包括黑巧克力、烘焙巧克力、牛奶巧克力、甜巧克力、半甜巧克力、酪乳巧克力、脱脂牛奶巧克力、混合乳制品巧克力、低脂巧克力、白巧克力、充气巧克力、复合包衣、非标准化巧克力和类似巧克力的组合物,除非另有明确说明。本文中的巧克力还包括含有完全或部分由碎屑工艺制成的碎屑固体的那些巧克力。非标准化巧克力是具有落在标准化巧克力规定范围之外的组合物的那些巧克力。在以下情况时产生非标准巧克力,例如当营养性碳水化合物甜味剂被部分或完全替换时;或者当可可脂或乳脂被部分或完全替换时;或者当添加具有模仿牛奶(imitatemilk)、黄油或巧克力的风味的组分,或者在巧克力或它们的组合的fda鉴定标准外进行了配方中的其它添加或删除时。如本文所用,“甜味剂”定义为存在于食物组合物中的赋予食物组合物甜味品质的任何材料。这种甜味可以由食物组合物的消费者检测到。这种甜味剂的实例包括蔗糖、糖醇和高强度甜味剂如三氯蔗糖。在一个实施方案中,甜味剂不是蔗糖。现在将通过举例的方式具体描述本发明。实施例比较例1-含纤维二糖的巧克力-试验使用10位评估员的评审组来评估含纤维二糖(2个水平;75%和100%蔗糖取代)与标准巧克力之间的感官差异。试验设计在一个3小时感官阶段(sensorysession)食用的最大量的纤维二糖分别设定为20g和8g(100%纤维二糖样品含有49.5g纤维二糖/100g,75%纤维二糖样品含有34.7g/100g,60%菊粉样品含有29.7g菊粉/100g)。所有测试均在室温下在空调房间和单独小室中进行。使用fizznetwork软件(生物系统(biosystemes),法国)收集数据。对于每个属性,小组成员被提供了所有样品(~3.5g样品尺寸)以允许比较评估。小组成员首先确定等级顺序,然后使用用于每个样品/属性的单独的直线标度(linescales)分配等级。所有样品均以2盎司塑料罐提供,并用随机3位数字代码标记。向小组成员提供无盐饼干(拉库森(rakusen),英国)、青苹果切片和用于味觉净化的矿泉水(依云(evian),法国)。分2批进行属性评估,随后休息15分钟。数据分析最初在单个小组成员水平检查数据以评估评审组表现。使用方差系数(cv)anova数据(表明小组成员重复强度分数的再现性)与概率(产品之间的差异水平)作图,检查小组成员区分样品的能力。使用fizz软件(生物系统,法国),使用用于数据分级的弗里德曼检验(friedmantest)和用于评价数据的双因素方差分析(2wayanova)(因子;样品和判断)分析最终评审组结果。使用图凯hsd(tukey′shsd)事后评估样品之间的显著差异(p<0.05)。结果和讨论胃肠道症状小组成员在感官阶段后24小时内报告了许多胃肠道症状,最常见的是肠胃气胀(10/10为至少1次)和肠鸣音(8/10为至少1次)。7/10的小组成员一次或多次报告了一定程度的恶心不适,10名小组成员中有5人在1个或多个阶段后患有腹泻。表1中显示了所报告的胃肠道症状的总结以及严重程度范围。使用纤维二糖(h-09-2011)进行的预先耐受性研究检查了当纤维二糖在水基溶液中递送时的胃肠道效应,并且仅使用年龄在18-35岁之间的男性受试者。考虑到预先耐受性结果,其中将纤维二糖作为饮料食用(将10g、20g、30g或50g纤维二糖溶解在200ml热水中并使其冷却至室温过夜),在该研究中看到的症状的数量和严重程度是无法预料的。在该研究中(数据未显示),在接受10g和20g纤维二糖之后,志愿者报告了轻度或无腹部症状。食用30g的情况下,4人(31%)经历短暂的腹痛(严重程度范围为5中的1至3),2人(15%)报告有轻度肠胃气胀(严重程度为5中的1),一人报告肠胃气胀,严重程度为5中的3。在50g剂量后,1人在食用纤维二糖后2小时有单一的腹泻,并且1人在最初24小时中报告腹泻。六名受试者(46%)报告肠胃气胀(范围为5中的1-4),4名经历了腹痛(严重程度为5中的1-2之间)。四分之三(threequarters)的受试者乐意参与未来的研究,包括摄入纤维二糖,即使是最高剂量的纤维二糖。实施例2配方示例以下是可以由技术人员实施的包含本发明的纤维糊精材料的配方的实例。制造巧克力或焦糖等(不含纤维糊精)的方法是本领域技术人员熟知的,也可以在教科书例如巧克力(chocolate)、可可和糖食(cocoaandconfectionery)、bernardw.minifie第三版(bernardw.minifiethirdedition)中找到,其通过引用并入本文。当用本文所述的信息提供时,技术人员可以容易地实现在这种方法中用纤维糊精取代蔗糖。用纤维糊精完全取代蔗糖干混合物:碎屑粉:示例配方成分牛奶巧克力碎屑%白巧克力碎屑%纤维糊精5255全脂牛奶2834可可脂11可可浆200由碎屑粉制成的碎屑巧克力用纤维糊精部分取代蔗糖干混合物:75%的蔗糖被纤维糊精替代碎屑粉:75%的蔗糖被纤维糊精替代成分牛奶巧克力碎屑%白巧克力碎屑%蔗糖1341.3纤维糊精3933.7全脂牛奶2834可可脂11可可浆200用碎屑粉制成的碎屑巧克力:焦糖对该制剂进行蒸煮,使得15%的水保留在蒸煮过的焦糖中。成分%葡萄糖糖浆35纤维糊精10.6蔗糖7增甜炼乳35脂肪12盐0.4表1当前第1页12
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