本发明涉及利用埃利坦(Alitame)增甜的食物。更具体地说,本发明涉及含Alitame的口香糖,其中Alitame的稳定性被改善。 Alitame是一种高效增甜剂,其化学成分是L-α-天门冬氨酰基-N-(2,2,4,4-四甲基-3-硫代四环烷基(thietanyl)-D-丙氨酰胺水合物。这种尚未得到批准用于食品和口香糖的增甜剂已被FDA认可为是一种食品添加剂。Alitame的生产商是Connecticut州Groton的Pfizer公司。据认为,Alitame的甜度大约是蔗糖的2000倍,大约是糖精的5至10倍。另一种二肽高效增甜剂-糖精,是众知周知的食用成分,但同样存在问题,即:在出现水的情况下它会降解,在PH值低于3、高于5时尤其不稳定。已有若干专利文献详述了防止糖精降解为非甜性分解产物的各种方法。例如,美国专利NO.4,738,854号建议,通过在食物中掺入自由分散的氢化淀粉水解产物(HSH)来防止食用组合物(例如含未包胶的糖精的口香糖因水份引起的降解。该专利建议最好采用7%至15%的HSH,这样,在105°F、30%相对湿度下储存24天后,70%至80%或80%以上的糖精是可恢复其原来性质的。该专利还指出,用液态山梨糖醇代替HSH不能得到其中糖精在长时间内非常稳定的组合物。
日本专利申请公开59-173066介绍了采用包括氢化淀粉水解产物在内的各种糖对高含水量食品中糖精稳定性所起的作用。
美国专利第4,753,806号和第4,774,094号公开了采用“烹调”HSH溶液来稳定糖精,并用来制成柔韧的口香糖。其它专利介绍了糖精和HSH在口香糖中的应用。例如,于1985年5月9日以WO 85/01862公开的PCT申请PCT/US83/0173(它可视作美国专利NO.4,556,565的同族专利)介绍了把由糖浆(包括HSH)包胶的糖精用于无糖口香糖。
美国专利NO.4,208,431公开了任意地同时包含HSH和糖精地口香糖。
Alitame已被推荐用于口香糖。下述若干专利中公开了这类应用。美国专利NO.4,411,925公开了在口香糖中仅加入Alitame的应用。美国专利NO.4,536,396介绍将Alitame和Acesulfame K结合用于包括口香糖在内的食品中。然而,这些专利未讨论Alitame稳定性。
现已发现,在含某些成分的口香糖中Alitame较不稳定,并易于降解。这一结果过去是令人意想不到的,因为Alitame在水溶液中比另一种二肽高效增甜剂-糖精稳定得多。利用Alitame使食物变甜,防止所述降解,这应是一种显著性进步。
现已发现,针对造成Alitame降解的成分,在含有Alitame的食物中掺入含水HSH糖浆,可增强Alitame的稳定性。同时发现,限定食物中甘油用量也可提高Alitame稳定性。因此,本发明包括可摄取的食用组合物,该食用组合物包含赋予甜味数量的Alitame,还包含一定量的HSH,和/或本发明将甘油减到一定水平,以有效地使Alitame稳定,阻止其在85°F下储存八周期间发生分解,与不含HSH或含甘油的类似配方比较,由此可使Alitame稳定性至少提高20%。
本说明书中所指的口香糖包括所有种类的口香糖组合物,包括口香糖、泡泡糖等。
除非另外指出,这里所用的百分比均是重量百分比。
将标准葡萄糖糖浆催化氢化(酸和/或酶转化)至所有葡萄糖端基或糖化物被还原成醇(即由葡萄糖还原为山梨糖醇)时,可产生氢化淀粉水解产物。高级(≥三至七)氢化糖化物的全部固体含量通常大约占65%至80%。这种固体包括大约4%至70%、优选的是大约20%至65%氢化二糖(即麦芽糖醇),和20%至80%高级(三及七)氢化糖。优选氢化淀粉水解产物含量大约为7%至45%、最好含大约15%至45%的氢化三糖至氢化七糖,大约10%至35%、最好是15%至25%高于七个单糖分子的氢化糖。
氢化淀粉水解产物糖浆在文献中也称为氢化葡萄糖浆,或者以商标或商品名Lycasin polyol或Lonza polyol命名。本说明书中将用氢化淀粉水解产物(HSH)来表示这类物质。氢化淀粉水解产物通常是以含水量约为20%至30%的水溶液形式出售的。
一般而言,口香糖组合物一般包括水溶性填充部分、水不溶的口香糖基质部分和惯用的水不溶香料。此外,在咀嚼过程中的一段时间内,水溶性部分与一部分香料一起消散,而在整个咀嚼过程中,口香糖基质仍保留在嘴中。
不溶性口香糖基质通常包括高弹体、树脂、脂肪和油、石蜡、软化剂和无机填料。高弹体可包括聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物和丁苯橡胶以及天然乳胶(例如糖胶树胶)。树脂包括聚乙酸乙烯酯和萜烯树脂。口香糖基质中还可包含脂肪和油,包括脂、氢化和部分氢化的植物油以及可可白脱。常用的石蜡包括硬石蜡、微晶和天然石蜡,例如蜂蜡和巴西棕榈蜡。然而,根据标题为“储存稳定的含Alitame口香糖”的美国专利申请序列NO._(代理案号NO.1391-626,提交日与本申请的相同,这里引作对比文献)中的论述,本发明的口香糖中最好不用石蜡。根据本发明的优选实施例,不溶性口香糖基质占口香糖重量的大约5%至95%,更优选的是大约占10%至50%,最优选的是大约占20%至35%。
口香糖基质一般还包括填充剂成分。该填充剂成分可以是碳酸钙、碳酸镁、滑石粉、磷酸二钙等。若口香糖中采用石蜡,则最好采用滑石粉作填充剂。填充剂可占口香糖基质的大约5%至60%,优选的是占大约5%至50%。
口香糖基质一般还包括软化剂,包括甘油单硬脂酸酯和甘油三乙酸酯。此外,口香糖基质还可任意含诸如抗氧化剂、着色剂和乳化剂之类的成分。
口香糖的水溶性部分含填充剂和增甜剂。在含糖口香糖中,填充剂与增甜剂相同,均为蔗糖。在无糖口香糖中,填充剂和增甜剂通常包括山梨糖醇和诸如糖精之类的高效增甜剂,或者Alitame。填充剂和增甜剂通常大约占口香糖组合物的30%至90%,优选的是大约占50%至80%。
口香糖的水溶性部分可进一步包含软化剂、其它增甜剂、香料以及它们的混合体。为使口香糖的咀嚼和口感达到最佳,可将软化剂加到口香糖中。软化剂,专业上也称为塑化剂或增塑剂,通常占口香糖重量的大约0.5%至15.0%。本发明所用的软化剂包括甘油、卵磷脂以及它们的混合体。此外,增甜剂水溶液,例如含有山梨醇、氢化淀粉水解产物、玉米糖浆以及它们的混合物的增甜剂水溶液,也可作为软化剂或粘合剂用于口香糖。然而,根据以下的论述,用作软化剂的某些成分会严重地影响Alitame稳定性。
口香糖中的香料约占口香糖的0.1%至10.0%,优选的是,大约占0.5%至3.0%。香料可包括精油、合成香料以及它们的混合物,包括(但不限于)取自植物和水果的油,例如柠檬油、水果油、薄荷油、留兰香油、丁香油、冬青油、茴香等。本发明的口香糖中还可采用人造香料成分。专业人员可以认识到天然香料和人造香料可以按任何感觉上可接受的混合物形式组合使用。本发明可采用所有这类香料和香料混合物。然而,某些香料可导致Alitame降解。见1989年12月29日提交的标题为“采用包胶法改善口香糖中Alitame稳定性”的美国专利申请序列NO.07/458,989/(这里将引作对比文献)。因此,当生产由未包胶的Alitame增甜的储存稳定的口香糖时,应采用不引起Alitame降解的香料。
可将着色剂、乳化剂及药剂等任选成分加到口香糖中。
在一般情况下,依次将各种口香糖成分加到专业上已知的市售混合器中,进而制备口香糖。将各成分充分混合后,从混合器中放出口香糖物质,通过卷成片和切成条,挤压成块或制成小丸等,加工成所需形状。
一般而言,先将口香糖基质熔化,将其加到运转着的混合器中,对各成分进行混合。在混合器内使基质熔化。这时,还可加着色剂或乳化剂,以及糖浆和一部分填充剂。然后将第二批填充剂加到混合器中。香料一般与最后一部分填充剂一起加入。整个混合操作一般需要五至十五分钟,但有时可能需要更长混合时间。
为比较alitame和糖精的稳定性,进行了若干试验。虽然Alitame用量比糖精用量低得多(因为Alitame甜度是糖精甜度的五至十倍),但就含糖类口香糖配方而言,从试验中测定的降解速度似乎是相等的,与增甜剂含量无关。下面记录的结果是对采用不同口香糖基质的含糖口香糖进行的五个实验的平均值。
表Ⅰ
原始增甜剂含量损失%
原始含量 1周 2周 4周 8周
糖精 0.20% 2.7% 9.3% 10.8% 17.4%
Alitame 0.04% 3.2% 6.1% 12.8% 21.6%
这些结果表明,Alitame在含糖口香糖配方中的稳定性与糖精的情况类似。然而,就无糖口香糖进行的试验间接说明,诸如山梨糖醇和甘露糖醇之类的醛醇以及甘油可能使Alitame降解。因此,将Alitame溶液与这些普通无糖成分一起进行若干试验。
试验1-5,观察糖醇和甘油对Alitame的影响。将0.01%的Alitame水溶液均等地分成5部分。在试验1-3中,以5份糖醇或甘油、95份Alitame溶液的比例,将甘油、山梨糖醇和甘露粮醇分别加到头三份的一份中。在试验4中,以5份HSH(Lycasin)/甘油、95份Alitame溶液的比例,将75/25HSH(Lycasin)/甘油混合物加到第四份中。在试验5中,未加糖醇。接着,将各试样分成两半,将每一部分试样的PH调至5或7。将形成的各试样进一步分成两半,使其中一半于室温下储存,而使另一半于120°F储存。以下表Ⅱ示出Alitame稳定性的结果。
表Ⅱ
12周后保留的原始Alitame的百分比
75°F 75°F 120°F 120°F
PH5 PH7 PH5 PH7
试验1 5%甘油 100 64 69 0*
试验2 5%山梨醇 100 100 75 0**
试验3 5%甘露醇 100 94 80 0
试验4 5%Lycasin/ 100 94 77 47
甘油混合物
试验5 对照试验 97 100 95 79
(仅有Alitame)
*在第6周,未检测到Alitame。
**在第8周,未检测到Alitame。
结果表明,在糖醇和甘油溶液中,Alitame的降解速度比在不含这些化合物的溶液中的降解速度要快得多,甘油以及低分子量糖醇(山梨糖醇和甘露糖醇)似乎尤其造成Alitame降解,只是糖醇的影响程度略小,这些是不曾料到的,此外,鉴于试验4中存在甘油,HSH似乎能减缓Alitame降解。
根据以上资料,做出以下试样:
A% B% C% D%
基质 25.5 25.5 25.5 25.5
卵磷脂 0.2 0.2 0.2 0.2
山梨糖醇 49.46 49.46 46.46 46.46
甘露糖醇 8.0 8.0 8.0 8.0
山梨糖醇液体(70%固体) 7.7 15.4 - -
甘油 7.7 - - 9.2
薄荷香料 1.4 1.4 1.4 1.4
HSH(75%固体) - - 18.4 9.2
Alitame 0.04 0.04 0.04 0.04
100 100 100 100
将这些试样于85°F的恒温箱内储存8周,于第1、2、3、4、6、8周定期抽样,就余下的未降解的Alitame进行分析。表Ⅲ显示了所得结果。
表Ⅲ
在口香糖配方中,甘油/HSH对Alitame
稳定性的影响
余下的原始Alitame%
周 A B C D
0 0.039(100) 0.040(100) 0.037(100) 0.039(100)
1 0.029(74) 0.032(80) 0.034(92) 0.033(85)
2 0.023(59) 0.028(70) 0.036(97) 0.025(64)
4 0.016(41) 0.022(55) 0.027(73) 0.021(54)
6 0.011(28) 0.018(45) 0.025(68) 0.018(46)
8 0.008(20) 0.016(40) 0.021(57) 0.011(28)
结果显示,配方A中的Alitame降解程度最大。该配方含山梨糖醇、甘露糖醇和甘油。就除去了甘油的配方B而言,稳定性得到显著改善。对于含HSH、但不含甘油的配方C来说,其中Alitame的储存寿命稳定性最佳,明显好于配方B。含HSH和甘油的配方D的降解程度与配方B的降解程度相似。
下面显示各试验阶段的配方A与配方D、配方B与配方C的剩余Alitame百分比比较:
表Ⅳ
提高%
周 配方A剩余量% 配方D剩余量% 两者之差(两者之差%/
A中的剩余量%)
1 74 85 +11 15
2 59 64 +5 8
4 41 54 +13 32
6 28 46 +18 64
8 20 28 +8 40
平均提高=36%
表Ⅳ(续)
提高%
周 配方B剩余量% 配方C剩余量% 两者之差(两者之差%/
B中的剩余量%)
1 80 92 +12 15
2 70 97 +27 39
4 55 73 +18 33
6 45 68 +23 51
8 40 57 +17 43
平均提高=36%
配方A与配方D相比,甘油量大致相同,但山梨糖醇液体由含相同水分的HSH取代(配方A和配方D的含水量均占山梨糖醇液体或HSH的2.3%)。由于采用HSH,85°F下的稳定性平均提高32%。
配方B与配方C相比,甘油量均为0%,但山梨糖醇液体由含水量相同的HSH取代(配方B和配方C所含水分均占山梨糖醇液体或HSH的4.6%)。由于采用HSH,85°F下的稳定性平均提高36%。
在一般情况下,通过采用HSH,可以使口香糖配方中所需的Alitame量要比在85°F下储存八周后,回收相同量Alitame所需配方量少10%至50%。
根据以上结果,可以相信,为防止Alitame降解,在食物中可利用HSH,和/或不使用甘油。在采用有效量Alitame的情况下,用Alitame制得的食物可在85°F下储存八周,与不含HSH的可比配方比较,食物稳定性至少增加了20%。
在除去了甘油和口香糖中不含HSH的情况下,于85°F下储存八周后,口香糖中原有Alitame的40%仍可回收到。
如果在口香糖中加入HSH,但不含甘油,则可制得含稳定Alitame的口香糖,将该产物在85°F存放8周后,仍可回收到原Alitame的50%。
本发明的优选食物是包含下述组合物的无糖口香糖:20-30%基质,5-25%HSH,40-60%糖醇(优选的是甘露糖醇和山梨糖醇),0.005-0.2%Alitame,以及0%甘油。
当然,应该理解到,可对上述优选实施例作出广泛的改变和改进。因此,上述详细描述仅视为说明而不是限制,并且应该意识到,以下包括所有等同物的权利要求书才旨在限定本发明的范围。