плавкий, содержащий сукралозу подсластитель

Формула изобретения

1. Плавкий, содержащий сукралозу подсластитель, содержащий однородную смесь от около 65 до 22 мол.% сукралозы и от около 35 до 78 мол.% ацесульфама-К.

2. Подсластитель по п.1, полученный распылительной сушкой водного раствора, содержащего сукралозу и ацесульфам-К.

3. Подсластитель по п.1, полученный лиофилизацией водного раствора, содержащего сукралозу и ацесульфам-К.

4. Подсластитель по п.3, в котором указанный водный раствор содержит до около 80 мас.% сукралозы и ацесульфама-К.

5. Пищевой продукт, включающий плавкий, содержащий сукралозу подсластитель по п.1.

6. Пищевой продукт по п.5, который выбран из группы, включающей термообработанные сладости, твердые конфеты, микроволновые пищевые продукты, глубоко замороженные пищевые продукты и глазированные пищевые продукты.

7. Пищевой продукт по п.6, представляющий собой твердые конфеты.

8. Способ получения плавкого, содержащего сукралозу подсластителя, предусматривающий (а) получение водной смеси сукралозы и ацесульфама-К; (b) сушку указанной смеси для получения плавкого, содержащего сукралозу подсластителя.

9. Способ по п.8, в котором водная смесь содержит от около 80 до 20 мол.% сукралозы и от около 20 до 80 мол.% ацесульфама-К.

10. Способ по п.9, в котором водная смесь содержит от около 65 до 22 мол.% сукралозы и от около 35 до 78 мол.% ацесульфама-К.

11. Способ по п.8, в котором водный раствор содержит до около 80 мас.% сукралозы и ацесульфама-К.

12. Способ по п.8, в котором водный раствор, содержащий сукралозу и ацесульфам-К, сушат распылительной сушкой.

13. Способ по п.8, в котором водный раствор, содержащий сукралозу и ацесульфам-К, сушат лиофилизацией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к плавкой сукралозе и к ее применению в пищевых продуктах.

Сукралоза (4,1',6'-трихлор-4,1',6'-тридеоксигалактосахароза) представляет собой интенсивный подсластитель, получаемый из сахарозы и используемый в различных пищевых продуктах и напитках. В отличие от многих искусственных подсластителей сукралоза может быть использована в выпечках. Однако в сухом состоянии сукралоза разлагается при высокой температуре (приблизительно при 125°С или при 275°F) одновременно с ее плавлением или до него. Температура разложения сукралозы может быть несколько повышена путем разбавления сукралозы носителем. Например, сукралоза может быть смешана (при распылительной сушке, лиофилизации и др.) с 50 мас.% мальтодекстрина с целью повышения температуры разложения сукралозы приблизительно до 145°С (293°F). Как описано в патенте США 4495170, сукралозу также смешивают в сухом виде с другими подсластителями, такими как ацесульфам-К (6-метил-1,2,3-оксатиазин-4(3Н)-он-2,2-диоксид, калиевая соль), однако и в этих смесях сукралоза разлагается при повышенной температуре. К сожалению, отсутствует композиция с сукралозой, которая бы обратимо плавилась при высокой температуре без разложения. Создание плавящейся композиции с сукралозой облегчило бы изготовление таких пищевых продуктов, как карамель и микроволновые продукты.

Задача настоящего изобретения состоит в создании композиции сукралозы, обратимо плавящейся при высокой температуре.

Настоящее изобретение предлагает плавкий, содержащий сукралозу подсластитель, включающий однородную смесь сукралозы и ацесульфама-К.

Другой объект настоящего изобретения касается пищевого продукта, содержащего плавкий сукралозный подсластитель.

Следующий объект изобретения касается способа получения плавкого, содержащего сукралозу подсластителя, предусматривающего получение водной смеси сукралозы и ацесульфама-К и сушку указанной смеси с получением указанного подсластителя.

Еще один объект касается способа получения пищевого продукта, предусматривающего добавление расплавленного, содержащего сукралозу подсластителя к указанному пищевому продукту в процессе получения такого пищевого продукта.

Указанные и другие задачи изобретения будут ясны специалистам в данной области после прочтения нижеследующего описания (включая примеры и формулу изобретения).

Краткое описание иллюстраций

На фиг.1 представлен график температуры фазового перехода смеси сукралозы и ацесульфама-К.

На фиг.2 представлена диаграмма сравнения фазового перехода сукралозы, гомогенно смешанной с ацесульфамом-К, и сукралозы, смешанной с мальтодекстрином.

Сукралоза и способы ее получения описаны в многочисленных патентах, таких как патенты США №№ 4801700, 4950746, 5470969 и 5498709, включенных в данное описание путем ссылки. Ацесульфам-К (Acesulfame-K) представляет собой коммерческий продукт фирмы Nutrinova Nutrition Specialties & Food Ingredients GmbH.

В процессе получения плавкой смеси сукралозы и ацесульфама-К необходимо получить однородную смесь ингредиентов, а не просто сухую смесь. Сухое смешивание ингредиентов не обеспечивает плавкой сукралозной композиции. Плавкая композиция сукралозы и ацесульфама-К может быть получена путем распылительной сушки или лиофилизации водного раствора, содержащего оба компонента в нужной пропорции. Водные растворы, содержащие сукралозу и ацесульфам-К, могут быть получены путем растворения данных компонентов в воде по отдельности либо после сухого смешивания. Относительные пропорции компонентов составляют от около 80 до около 20 мол.% сукралозы и от около 20 до около 80 мол.% ацесульфама-К. Предпочтительная относительная пропорция компонентов составляет от около 70 до около 20 мол.% сукралозы и от около 30 до около 80 мол.% ацесульфама-К. Наиболее предпочтительно относительная пропорция компонентов составляет от около 65 до около 22 мол.% сукралозы и от около 35 до около 75 мол.% ацесульфама-К. Перед распылительной сушкой или лиофилизацией общее содержание сухого вещества в растворе может составлять до около 80%, предпочтительно от 40 до около 60 мас.% Сушка может быть осуществлена любым традиционным способом.

Плавкие сукралозные подсластители могут быть использованы в различных пищевых продуктах, таких как термообработанные сладости и твердые конфеты (например, карамели, леденцы от кашля и т.д.), микроволновые пищевые продукты, глазированные пищевые продукты (например, запеченная в меде ветчина), глубоко замороженные пищевые продукты (например, пончики), а также в качестве заместителя подсластителей, обычно расплавляемых нагреванием (например, жженый сахар). Ожидается, что плавкая сукралоза окажется особенно полезной в таких пищевых продуктах, в которых неравномерное нагревание требует расплавления подсластителя и передачи тепла окружающим ингредиентам (например, микроволновым продуктам и т.д.).

Например, ароматизированные, не содержащие сахара или содержащие пониженное количество сахара твердые конфеты, могут быть получены путем смешивания изомальтозы (200 г) и воды (70 г) в чаше и нагревания смеси до 170°С. К данной смеси может быть добавлен сахар, но это не обязательно. После нагревания смеси до 170°С и обеспечения нужного содержания воды смесь охлаждают до около 135-130°С и добавляют ароматизирующие вещества и плавкую сукралозу. Для получения не содержащих сахара твердых конфет с ароматом фруктов добавляют лимонную кислоту (3 г), краситель (по желанию), ароматизатор (около 0,4 г) и плавкую сукралозу (0,08 г). Затем конфеты могут быть отформованы или отлиты и охлаждены до отверждения. Твердые конфеты, полученные таким способом, имеют пониженное содержание калорий и подходящий уровень сладости.Следующие неограничивающие примеры предназначены для дальнейшей иллюстрации настоящего изобретения. Возможны многочисленные другие варианты выполнения, соответствующие описанному здесь изобретению.

Примеры

Получают смеси сукралозы с различным количеством (мас.) мальтодекстрина, сахарина натрия, аспартама, ацесульфама-К, цитрата натрия и цикламата кальция путем лиофилизации водных растворов. Как правило, растворы с содержанием 25-50% сухих веществ замораживают в открытой чашке. Замороженные растворы в чашках затем помещают на ночь в вакуум до удаления из них всей жидкой воды. Полученный белый порошок слегка измельчают пестиком в ступке для удаления любых крупных частиц. До анализа образцы хранят в запечатанной пробирке в холодильнике. Все образцы подвергают анализу DSC (дифференциальная сканирующая калориметрия), чтобы определить температуру их фазового перехода. Результаты представлены ниже в таблице I:

ТАБЛИЦА I
Образец	Масса образца (мг)	Экзотерм. (°С)
Измельченная чистая сукралоза1)	5,80	136,8
Чистая сукралоза	3,10	120,9
2% мальтодекстрина	3,60	124,1
2% цитрата Na	5,40	128,1
2% аспартама	5,40	122,4
10% цикламата Ca	6,90	134,6
2% сахарина Na	5,86	125,7
25% сахарина Na	9,80	125,3
2% ацесульфама-К	5,30	120,2
10% ацесульфама-К	7,95	133,6
25% ацесульфама-К	5,20	179,32)
50% ацесульфама-К	5,20	184,12)
1 В полученном виде (т.е. не лиофилизированная). Только данный образец (контроль) был подвергнут микронизации. 2 Эндотерм.

Во всех смесях сукралозы (равно как и образцах чистой сукралозы), за исключением смесей с ацесульфамом-К, происходит экзотермическое разложение образца и обугливание остатка в чаше для DSC. В смесях сукралозы, содержащих ацесульфам-К в количестве 25% и выше, происходит эндотермическое расплавление материала в чаше. После вскрывания прибора для DSC обнаруживается, что остаточный материал (из смесей сукралозы/ацесульфама-К, содержащих 25 и более процентов ацесульфама-К) представляет собой прозрачное твердое вещество. При повторном проведении эксперимента с этим же материалом в чаше температура плавления остается постоянной. Каждый образец подвергали этому исследованию несколько раз.

Высокое содержание материалов (имеющих более высокую температуру фазового перехода, чем сукралоза), отличных от ацесульфама-К, повышает температуру разложения сукралозы пропорционально их содержанию.

Что особенно важно, ни один из материалов, исследованных авторами данного изобретения, отличный от ацесульфама-К, не проявляет способности смешиваться с сукралозой с получением продукта, плавящегося эндотермически в противоположность экзотермическому разложению.

Эксперимент повторяют, используя не измельченную в тонкий порошок сукралозу и лиофилизированные образцы, содержащие сукралозу и различные количества (мас.) ацесульфама-К. Сухой порошок каждого образца подвергают анализу с применением DCS и ВЭЖХ с целью подтверждения содержания каждого из соединений в образцах. Результаты представлены ниже в таблице II:

ТАБЛИЦА II
Образец	Эндотерм. (°С)	Ацесульфам-К (%)3	Сукралоза (%)3	Молярное отношение сукралозы к аце-К	Мольная доля ацесульфама-К
100% сукралозы	120,34	0	95,3	1:0	0
90% сукралозы/ 10% ацесульфама-К	125,44	11,1	89,4	4:1	0,20
80% сукралозы/ 20% ацесульфама-К	177,6	20,6	76,1	1,7:1	0,37
70% сукралозы/ 30% ацесульфама-К	182,8	30,9	66,8	1:1	0,50
60% сукралозы/ 40% ацесульфама-К	181,8	40,5	57,6	1:1,6	0,62
50% сукралозы/ 50% ацесульфама-К	185,7	50,8	48,2	1:4	0,80
100% аце-К	278,4	95,5	0	0:1	1,0
3 С применением ВЭЖХ. 4 Экзотерм.

На фиг.1 представлена диаграмма мольной доли ацесульфама-К (в смесях ацесульфам-К/сукралоза) против температуры теплового разложения, определяемой при помощи DSC. Экстраполяция показывает, что стабилизирующее действие начинается при мольной доле около 0,2 (т.е. 20 мол.%), достигая максимума на уровне, слегка превышающем около 33 мол.%. Повышение содержания ацесульфама-К без отрицательного воздействия на теплостойкость смеси больше не увеличивает температуру фазового перехода до тех пор, пока основным содержанием смеси не станет ацесульфам-К, т.е. мольная доля ацесульфама-К не превысит приблизительно 0,8.

На фиг.2 приведено сравнение DSC профилей температур фазового перехода смесей сукралозы/ацесульфама-К и смесей сукралозы/мальтодекстрина. (Пропорция добавки указана в весовых процентах из расчета на массу сукралозы плюс добавка.) Как мальтодекстрин, так и ацесульфам-К имеют более высокую температуру фазового перехода, чем сукралоза. Однако две кривые совершенно различны. При смешивании сукралозы с мальтодекстрином кривая зависимости температуры фазового перехода от пропорции добавки является по существу линейной (т.е. температура фазового перехода повышается прямо пропорционально содержанию мальтодекстрина). Смеси также распадаются (экзотермически) по сравнению с простым плавлением. Однако, как следует из диаграмм, представленных на фиг.1 и 2, при смешивании сукралозы с ацесульфамом-К наблюдается резкая точка перехода, начиная с около 0,2 мол.% (около 15 мас.%), в которой кривая зависимости температуры фазового перехода от пропорции добавки начинает резко расти. В данной точке также происходит переход от экзотермического разложения к эндотермическому плавлению. Форма кривой плюс замена экзотермического фазового перехода на эндотермический переход не может быть просто результатом разбавления сукралозы материалом с более высокой температурой плавления или более термостойким материалом.

В нижеследующей таблице III указаны составы смесей сукралозы/мальтодекстрина и температуры их фазового перехода (экзотерм). Указанные процентные величины являются массовыми.

ТАБЛИЦА III
Пример	Экзотерм. температура (°С)
100% сукралозы	120,9
98% сукралозы/2% мальтодекстрина	124,1
90% сукралозы/10% мальтодекстрина	131,0
50% сукралозы/50% мальтодекстрина	147,8
40% сукралозы/60% мальтодекстрина	157,1
30% сукралозы/70% мальтодекстрина	164,2
8% сукралозы/92% мальтодекстрина	183,0

Для сравнения получают сухие смеси сукралозы и ацесульфама-К, чтобы показать, что состав не является плавким. Композиции сухих смесей исследуют при помощи ВЭЖХ в различных местах образца с учетом неравномерного смешивания сукралозы и ацесульфама-К. Ниже представлены результаты DCS образцов вместе с результатами ВЭЖХ. Как следует из результатов DSC, отсутствует подтверждение получения плавкой сукралозной композиции.

Результаты ВЭЖХ 70% сукралозы/30% ацесульфама-К (% содержания ацесульфама-К)				Результаты DSC 70% сукралозы/30% ацесульфама-К (точка перехода °С)
Средний образец		Правый образец		Средний образец		Правый образец
27,33		32,03		128,6		128,5
26,66		29,32		130,9		129,0
29,14		29,88		129,4		129,4
28,86		30,06
29,65
среднее	28,33	среднее	30,32	среднее	129,63	среднее	128,97
стандартное отклонение	1,2715	стандартное отклонение	1,1816	стандартное отклонение	1,1676	стандартное отклонение	0,4509
CV	4,49%	CV	3,90%	CV	0,90%	CV	0,35%