Cette invention concerne la préparation d'une composition alimentaire diététique par l'utilisation de nouvelles substances, procédé dans lequel on incorpore les nouvelles substances dans les produits alimentaires comme agents permettant de diminuer la quantité de matières grasses.
Les brevets britanniques N 1182961 et 1262842 décrivent l'utilisation de certaines substances incorporées dans les produits alimentaires comme succédanés non nutritifs du sucre utilisés comme charge, et comme succédanés non nutritifs de la farine et d'autres amidons.
De nombreuses substances sont utilisées dans la fabrication d'aliments prévus pour des personnes qui doivent limiter leur absorption de glucides ou de calories ou des deux. Généralement, les ingrédients que l'on doit inclure dans ces aliments doivent être sans valeur calorifique importante et doivent être non nutritifs. En outre, les aliments diététiques produits avec ces ingrédients doivent ressembler de très près aux aliments contenant des calories en texture, en goût et en aspect physique. De plus, ces ingrédients ne doivent évidemment pas présenter de problèmes de toxicité vis-à-vis du consommateur de l'aliment. De nombreuses substances qui ont été proposées pour être utilisées dans les aliments diététiques ne satisfont pas toutes ces exigences.
Quand on utilise dans un aliment diététique un édulcorant synthétique comme la saccharine au lieu du sucre normalement présent dans l'aliment classique, les autres propriétés physiques, en dehors du goût sucré, qui sont communiquées par le sucre à l'aliment classique, doivent être communiquées à l'aliment diététique synthétique par des ingrédients supplémentaires autres que l'édulcorant synthétique. Les ingrédients supplémentaires que l'on a jusqu'à présent suggérés pour cette utilisation sont souvent nutritifs en eux-mêmes, et ajoutent donc une valeur calorifique indésirable à l'aliment pour remplacer la valeur calorifique contenue dans le sucre qui est éliminé. Ces ingrédients peuvent également modifier la texture ou les qualités alimentaires de l'aliment de sorte qu'il devient peu appétissant ou malsain.
Enfin, ces ingrédients supplémentaires peuvent donner une couleur non naturelle à l'aliment, et en conséquence le rendre moins agréable.
Les brevets britanniques N" 1182961 et 1262842 indiquent que l'on peut produire des polymères du glucose que l'on peut utiliser comme ingrédients d'aliments diététiques, à partir du glucose, par un procédé de polymérisation à l'état fondu anhydre en utilisant des acides comestibles comme catalyseurs et comme agents de réticulation. En utilisant ce procédé, on peut simultanément produire des types de polyglucoses, solubles et insolubles, par une polymérisation à l'état fondu anhydre, et l'on peut produire chaque type séparément par un réglage approprié de la concentration initiale en acide. de la durée de la réaction et de la température de réaction. Cette invention n'est concernée que par les polyglucoses solubles dans l'eau.
C'est donc un but de cette invention de fournir des compositions alimentaires diététiques qui donnent à la composition alimentaire des propriétés physiques semblables aux propriétés des aliments classiques qui contiennent normalement des sucres et des matières grasses. sans ajouter de valeur nutritive importante à l'aliment. Ces aliments diététiques contiennent généralement des édulcorants à faible teneur en calories, comme la saccharine,
L'ester méthylique de la L-aspartylphénylalanine, le fructose, la dihydrochalcone de néohespéridine, la N'-acétylkynurénine et la N'formylkynurénine. qui donnent le goût du sucre, alors que l'on peut utiliser la substance polyglucosique pour donner les propriétés physiques autres que le goût sucré.
Un autre but de cette invention est de fournir des compositions alimentaires diététiques comportant un aliment contenant un triglycéride gras dans lequel on utilise, à la place d'au moins une partie du triglycèride normalement contenu, un polyglucose ramifié soluble dans l'eau où les liaisons 1 ¯6 prédominent, ledit polyglucose ayant un poids moléculaire moyen en nombre compris entre environ 1500 et 18000 et contenant d'environ 0,5 à 5 moles% de groupements ester d'acide carboxylique ou ledit acide est choisi dans le groupe formé des acides citrique. fumarique, tartrique, succinique, adipique, itaconique et malique. Le polyglucose décrit précédemment peut également contenir d'environ 5 à 20%, en poids. de sorbitol chimiquement lié.
Un autre but de cette invention est de fournir des compositions alimentaires diététiques comportant un aliment contenant un triglycéride gras et des hydrates de carbone dans lequel on utilise, à la place d'au moins une partie dudit triglycéride et dudit hydrate de carbone contenus ordinairement dans l'aliment, ledit polyglucose ramifié soluble dans l'eau.
Un autre but de cette invention est de fournir des compositions alimentaires diététiques comprenant un aliment contenant un triglycéride gras et un hydrate de carbone, dans lequel on utilise, à la place d'au moins une partie dudit triglycéride et à la place de pratiquement tout ledit hydrate de carbone habituellement contenus dans cet aliment, ledit polyglucose très ramifié soluble dans l'eau.
Il est entendu que les termes polyglucose et polysaccharide.
tels qu'utilisés dans la description de cette invention. sont considérés comme indiquant les substances polymères dans lesquelles la majorité des parties monoméres sont du glucose, ou un autre saccharide, ainsi que les substances polymères dans lesquelles les parties glucose ou saccharide sont estérifiées par des parties dérivées des acides polycarboxyliques utilisés comme activateurs de polymérisation.
La substance de départ utilisée dans le procédé de polymérisation à l'état fondu est le glucose, bien que l'on puisse aussi bien utiliser d'autres sucres simples. Le sucre est fourni dans le procédé sous forme d'un solide anhydride sec ou d'un solide hydraté sec et est normalement en poudre.
Les acides utilisés comme catalyseurs, agents de réticulation ou activateurs de polymérisation peuvent être l'un quelconque d'une série d'acides polycarboxyliques organiques comestibles relativement non volatils. En particulier, on préfère utiliser les acides citrique, fumarique, tartrique, succinique, adipique. itaconique ou malique. On peut également utiliser les anhydrides des acides succinique, adipique et itaconique. L'acide ou l'anhydride doit être acceptable comme aliment, c'est-à-dire qu'il doit être agréable et dépourvu de tout effet nuisible important au taux d'utilisation ordinaire. Les acides non comestibles, bien que convenant chimiquement au procédé, ne conviennent pas à une utilisation dans la production de polyglucose comestible.
Donc, le choix du catalyseur acide à utiliser doit être guidé par les règles de la non-toxicité vis-à-vis de l'homme. Les acides monocarboxyliques ne sont pas efficaces comme agent de réticulation et ne sont pas aussi satisfaisants que les acides polycarboxyliques comme catalyseurs dans la polymérisation à l'état fondu anhydre.
L'acide choisi doit être relativement non volatil, car les acides plus volatils peuvent être vaporisés pendant les procédés de chauffage et de fusion par lesquels le mélange est polymérisé. Les acides polycarboxyliques utilisés sont en grande partie mais incomplètement estérifiés avec le polyglucose dans le procédé de polymérisation, formant des esters de polyglucoses acides. Ceci est mis en évidence par l'acidité résiduelle des polyglucoses après dialyse, et la récupération d'acide par hydrolyse du produit.
L'introduction de parties acides dans les polyglucoses ne nuit pas à leur aptitude à la consommation humaine.
Les parties acides servent probablement comme agents de réticulation par polyestérification entre plusieurs molécules de polyglucose dans les polymères insolubles, alors que dans les polymères solubles chaque partie acide sert plus probablement à estérifier seulement une molécule de polymère.
La mise en oeuvre de cette partie du procédé comprend les étapes qui consistent à combiner le glucose, par exemple sous forme de poudre sèche, avec la quantité appropriée d'acide, à chauffer et à fondre le glucose et l'acide sous pression réduite; à maintenir les conditions à l'état fondu en l'absence d'eau jusqu'à ce qu'une polymérisation substantielle ait lieu: et à séparer les produits solubles et insolubles.
On doit effectuer la polymérisation à l'état fondu anhydre à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Les pressions préférées ne dépassent pas environ 300 mm. elles sont par exemple d'environ 10-5 à 100-300 mm de Hg. et peuvent être obtenues en utilisant une pompe à vide. un éjecteur à jet de vapeur. une trompe ou un autre moyen. Le vide est nécessaire pour exclure l'air du milieu de polymérisation et pour éliminer l'eau d'hydratation et l'eau libérée dans la réaction de polymérisation. L'air doit être exclu de l'environnement du mélange en cours de polymérisation pour minimiser la décomposition et la décoloration des polyglucoses formés au cours de la polymérisation. On a également trouvé qu'un fin courant d'azote est utile avec cette invention comme procédé permettant d'exclure l'air et d'éliminer l'eau d'hydratation et de condensation qui est formée.
Quand on utilise une purge d'azote, les exigences en vide sont moindres mais on préfère encore des pressions de 100-300 mm de Hg ou moins.
La durée de la réaction et la température de réaction sont des variables interdépendantes dans la mise en oeuvre de cette invention. Une température préférable pour la polymérisation à l'état fondu en laboratoire est d'environ 140' C à environ 180î C et même plus. La température optimale pour la polymérisation à l'état fondu anhydre dépend du rapport initial du glucose ou d'un autre sucre à l'acide que l'on utilise, du temps de réaction et de la proportion de polyglucose soluble par rapport aux polyglucoses réticulés insolubles que l'on désire dans le mélange obtenu final.
La production d'une proportion importante de polyméres solubles du glucose nécessite généralement une concentration en catalyseur acide comprise entre environ 0,1 et 10 moles% et l'on préfère utiliser entre 0,5 et 5%. Lorsque la quantité d'acide est augmentée, le degré de réticulation par l'acide augmente et la proportion de polyglucoses insolubles dans l'eau augmente.
Quand les concentrations en acide sont élevées de manière non nécessaire, il peut se poser des problémes concernant la neutralisation de l'acide en excès qui est présent dans le mélange obtenu final. Comme l'homme de l'art peut le voir, la quantité d'acide nécessaire pour une polymérisation particulière. la durée de la polymérisation, la température de polymérisation et la nature des produits désirés sont toutes des variables interdépendantes. Le choix de la quantité d'acide à utiliser dans cette invention doit tenir compte de ces facteurs.
L'exposition à la chaleur (durée et température de réaction) utilisée dans la production de polyglucoses solubles par polymérisation à l'état fondu doit être aussi faible que possible, car la décoloration, la caramélisation et la dégradation augmentent avec une exposition prolongée à une température élevée. Heureusement cependant lorsque la température de polymérisation augmente, le temps nécessaire pour obtenir une polymérisation pratiquement complète diminue. Donc, on peut effectuer le procédé de cette invention avec une température de polymérisation d'environ 160"C et une durée de réaction d'environ 8 h, ainsi qu'à une température d'environ 140 C et avec une durée de réaction d'environ 24 h, en obtenant pratiquement le même degré de polymérisation.
On obtient également des résultats comparables dans une polymérisation en continu à des températures de l'ordre d'environ 200 à 300 C en environ 10 mn ou moins sans noircissement important, sous vide évidemment.
L'introduction d'un polyol acceptable comme aliment, comme le sorbitol, dans les mélanges réactionnels saccharide-acide carboxylique avant la polymérisation fournit des produits supérieurs.
Dans la plupart des cas, on ne peut pas séparer 90% ou plus du polyol du produit de condensation, ce qui montre qu'il a été chimiquement incorporé dans le polymère. Ces additifs jouent le rôle de plastifiants internes pour réduire la viscosité. et donnent également une coloration et un goût amélioré. Ceci est évident, par exemple, dans la fabrication de bonbons durs à partir de ces polymères de condensation, où les propriétés rhéologiques du produit fondu sont améliorées pendant le processus, la formation de mousse est réduite au minimum, et l'on obtient un produit de meilleur goût et de couleur plus claire. En plus du sorbitol, les autres polyols acceptables comme aliments comprennent le glycérol, I'érythritol, le xylitol, le mannitol et le galactitol.
Des concentrations en polyol d'environ 5 à 20% du poids du mélange réactionnel total donnent ces avantages et l'on préfère des taux d'environ 8 à 12% en poids.
Une purification chimique n'est généralement pas nécessaire pour ces produits.
La neutralisation des polyglucoses peut être indiquée pour certaines applications, en dépit des taux très faibles de catalyseur acide qui sont utilisés. Par exemple, quand on doit utiliser les polyglucoses dans des aliments diététiques contenant du lait entier, l'excès d'acide qui peut être présent dans les polyglucoses non neutralisés peut avoir tendance à faire cailler le lait. Dans le cas des polyglucoses solubles, on neutralise directement les solutions des polyglucoses. On peut effectuer cette neutralisation en ajoutant des carbonates de potassium, de sodium, de calcium ou de magnésium aux solutions de polyglucoses. Quand on utilise ensemble le sodium et le potassium, on peut utiliser un mélange physiologiquement équilibré. La teneur en sel d'une solution type de polyglucoses dont on a ajusté le pH à environ 5-6, est à peine 0,5 à 1,0%.
D'autres substances que l'on peut utiliser pour ajuster le pH des solutions de polyglucoses solubles comprennent la 1- lysine, la d-glucosamine, la N-méthylglucamine et l'hydroxyde d'ammonium. Les deux premiers composés sont des substances naturelles et ne seraient pas indésirables comme ingrédients d'aliments diététiques, et le dernier composé, qui est rapidement rejeté par l'organisme sous forme d'urée, ne serait pas indésirable comme ingrédient dans des aliments diététiques. D'autres procedés permettant de réduire l'acidité des solutions de polyglucoses sont la dialyse et l'échange d'ions.
La décoloration des polyglucoses solubles est souvent indiquée pour certains usages, en dépit de la légère coloration qu'ils possèdent au moment de leur production. Les polyglucoses solubles peuvent être décolorés en mettant une solution du polyglucose en contact avec du charbon activé, en mettant en suspension dans la solution un adsorbant solide ou en faisant passer la solution à travers un lit de l'adsorbant solide. On peut blanchir les polyglucoses solubles et insolubles à l'aide de chlorite de sodium, de peroxyde d'hydrogène ou de substances semblables qui sont utilisées pour blanchir la farine. Le polyglucose insoluble est une poudre jaune et ne nécessite souvent aucun blanchissage.
On a trouvé que les polyglucoses solubles que l'on produit ont un poids moléculaire moyen d'environ 1500 à environ 18000.
Les poids moléculaires moyens en nombre déterminés expérimentalement pour les polyglucoses produits se trouvent généralement compris entre environ 1000 et environ 24000, la plupart des poids moléculaires se trouvant dans l'intervalle qui va de 4000 à environ 12000. Ces poids moléculaires moyens en nombre sont déterminés par le procédé modifié des groupes terminaux réducteurs selon Isbell [ J. Res. Natl. Bur. Standards , 24, 241, 19401. Ce procédé est basé sur la réduction d'un réactif qui est le citrate de cuivre alcalin. Les valeurs des poids moléculaires moyens en nombre sont calculées sur la base de la normalisation avec la gentiobiose, en supposant que des quantités équimolaires de polyglucoses, de gentiobiose ont approximativement le même pouvoir réducteur et en supposant un groupement terminal réducteur par molécule.
Le poids moléculaire moyen en nombre déterminé de cette façon semble être une représentation décevante et trop faible, représentant l'extrémité inférieure de la répartition des poids moléculaires des produits de condensation ayant des distributions larges de poids moléculaires. Quand on utilise le procédé modifié des groupements terminaux réducteurs pour déterminer le poids moléculaire moyen en nombre d'une qualité commerciale clinique de dextrane ayant un poids moléculaire moyen en nombre connu de 40000+3000, le procédé de groupements terminaux réducteurs donne un poids moléculaire moyen en nombre de 25600. Pour cette raison, on considère approprié de multiplier les poids moléculaires moyens en nombre , trouvés par la méthode modifiée des groupements terminaux réducteurs, par environ 1,5.
Les valeurs des poids moléculaires moyens en nombre données dans les exemples qui suivent sont donc appelées les poids moléculaires moyens en nombre apparents quand ils ont été déterminés par la méthode modifiée des groupements terminaux réducteurs indiquée ici. Ces poids moléculaires moyens en nombre apparents sont indiqués comme amen. Quand on incorpore du sorbitol ou un autre polyol dans le mélange de polymérisation, cet agent a tendance à être incorporé à l'extrémité de la chaîne du polymère, auquel cas les déterminations de poids moléculaires basées sur des procédés de groupes terminaux se révèlent imprécises. Donc, on doit utiliser avec ces polymères l'une des nombreuses autres méthodes bien connues pour la détermination des poids moléculaires.
Les liaisons qui prédominent dans les polyglucoses sont essentiellement des liaisons 1 < 6 mais d'autres liaisons peuvent également se produire. Dans les polyglucoses solubles, chacune des parties acides est estérifiée en polyglucose. Quand la partie acide est estérifiée en plus d'une partie polyglucose, la réticulation a lieu.
Les polyglucoses synthétiques, tels que préparés par ce procédé, ne sont pas modifiés par les enzymes amylolytiques comme les amylo(l .4)glucosidases, les amylo(l.4, 1.6)glucosidases, les amylo(l .4)dextrinases et les amylo(l .4)maltosidases ainsi que les X et ,-glucosidases, la saccharase et la phosphorylase. Des études sur la nutrition des animaux et à l'aide de traceurs radioactifs montrent également que ces polyglucoses sont pratiquement non calorifiques.
Les polyglucoses solubles sont utiles pour donner les propriétés physiques des aliments naturels, autres que le goût sucré, à des aliments diététiques d'où l'on a éliminé les sucres naturels que l'on a remplacé par des édulcorants artificiels ou autres. Dans les aliments cuits au four, par exemple, les nouveaux polysaccharides modifient la rhéologie et la texture d'une manière analogue au sucre et peuvent remplacer le sucre comme charge.
On trouve des usages types pour les polyglucoses solubles dans les confitures, gelées, conserves, marmelades et les beurres de fruit à faible teneur en calories; dans des compositions alimentaires congelées diététiques comprenant les crèmes glacées, le lait glacé, les sorbets et les glaces à l'eau; dans les aliments cuits au four comme les gâteaux, les galettes, les pâtisseries ou les autres denrées alimentaires contenant du blé ou une autre farine; dans les glaçages, les bonbons et les gommes à mâcher; dans les boissons comme les boissons non alcoolisées et les extraits de racine; dans les sirops; dans les garnitures de dessert, les sauces et les puddings; dans les accompagnements pour salades, et on peut également les utiliser comme charges pour les compositions édulcorantes sèches à faible teneur en calories contenant de la saccharine ou un édulcorant semblable.
Le terme triglycéride gras désigne les esters du glycérol des acides gras supérieurs contenus dans les matières grasses et les huiles.
L'utilisation des polyglucoses solubles permet d'éliminer au moins une partie du composant triglycéride gras de l'aliment. Le degré d'élimination du triglycéride gras varie naturellement avec le type d'aliment; par exemple, dans un accompagnement pour salade type français, il est possible d'éliminer totalement l'huile qui est normalement incorporée. Dans d'autres types de produits alimentaires, on remplace au moins une partie du glucide qu'ils contiennent généralement par des polyglucoses solubles. Egalement, dans certains produits, on remplace par un polyglucose soluble au moins une partie du triglycéride gras et pratiquement tout le glucide qu'ils contiennent ordinairement.
Cet effet permettant de réduire la quantité de matières grasses est possible sans diminuer la qualité de l'aliment, en ce que les caractéristiques exigées pour l'aliment comme la texture, le brillant, la viscosité et le goût sont encore conservées. En outre. la valeur calorifique de ces aliments est abaissée considérablement par le fait que l'on a utilisé les polyglucoses solubles pour remplacer les sucres et les triglycérides gras qui sont contenus dans les équivalents naturels des aliments diététiques.
Alors que l'on utilise couramment du polyglucose citraté ou tartraté sous forme neutralisée ou sous forme acide, la forme préférée est le polyglucose citraté avec du sorbitol, sous forme neutralisée ou acide. Ainsi, le terme polyglucose modifié comprend le polyglucose citraté avec du sorbitol.
Cet effet permettant de réduire la quantité de matières grasses est possible dans les produits de type desserts comme les gâteaux et les crèmes glacées, en utilisant d'environ 0,2 à 1 partie, en poids, de polyglucose modifié pour remplacer chaque partie, en poids, du triglycéride gras et du glucide normalement présents dans le produit.
Dans le cas de garnitures comme les assaisonnements pour salade (par exemple de type italien, français, au fromage bleu), la mayonnaise, le mélange pour sauces de viande et la sauce pour grillades dite sauce barbecue, on utilise d'environ 0,3 à 3 parties.
en poids, de polyglucose modifié pour remplacer chaque partie, en poids, de triglycéride gras et de glucide normalement présents dans le produit.
Dans les confiseries, comme le chocolat sucré, les garnitures fouettées pour gâteaux et les produits fouettés à base de lait, on utilise d'environ 0,3 à 1.5 partie, en poids, du polyglucose modifié pour remplacer chaque partie, en poids, de triglycéride gras et de glucide normalement présents dans le produit.
Dans les aliments levés cuits au four comme par exemple les gâteaux et les galettes, on utilise d'environ 0,25 à 1,5 partie, en poids, de polyglucose modifié pour remplacer chaque partie de triglycéride gras et de glucide normalement présents dans le produit.
Les édulcorants artificiels que l'on peut utiliser avec le polyglucose modifié dans ces produits alimentaires comprennent la saccharine, l'ester méthylique de la L-aspartylphénylalanine,
L'ester isopropylique de l'aspartyl-D-valine, les aminomalonates d'aspartyle et les aspartylaspartates de dialkyle, les N-acylkynurénines, le stévioside, la glycyrrhizine et la dihydrochalcone de néohespéridine.
Il est entendu que l'homme de l'art peut apporter divers changements dans les détails, les substances et les étapes du procédé qui ont été décrits ici et illustrés pour expliquer la nature de l'invention, en se conformant aux principes et au champ de l'invention tels qu'exprimés dans les revendications annexées.
L'invention sera mieux comprise à la lumière des exemples spécifiques suivants qui sont indiqués ci-dessous dans un but illustratif uniquement et qui ne sont pas considérés comme limitant l'invention. Ils comportent des exemples représentatifs d'aliments comprenant du polyglucose modifié soluble. Bien que ces exemples indiquent des proportions de polyglucose qui conviennent à l'aliment diététique particulier considéré, on peut facilement déterminer les quantités de polyglucose nécessaires pour d'autres compositions alimentaires considérées par cette invention. Des modes opératoires classiques de fabrication sont applicables à chacune des recettes d'aliments diététiques qui sont données dans les exemples.
Exemple I:
Garniture pour galette diététique
Ingrédients Grammes
Polyglucose modifié en poudre (74 microns) 700
Matière grasse hydrogénée 209
Extrait de vanille 0,50
Edulcorant dipeptidique (ester méthylique
de L-aspartylphénylalanine) 0,50
910
On mélange dans un mélangeur planétaire l'édulcorant,
I'extrait de vanille et la matière grasse hydrogénée. On ajoute lentement en mélangeant le polyglucose modifié jusqu'à obtenir une texture crémeuse.
Exemple ll:
Garniture chocolatée diététique
Ingrédients Grammes
Poudre de cacao 114,840
Polyglucose modifié en poudre 623,380
Edulcorant dipeptidique (ester méthylique
de L-aspartylphénylalanine) 5
Vanilline 0,940
Propénylguaéthol 0,040
Aldéhyde cinnamique 0.008
Essence d'anis U.S.P. 0,006
Benzaldéhyde 0,006
Huile de noix de coco (hydrogénée 34-35 C) 253,780
Lécithine 2
1000,000
On mélange la poudre de cacao et le polyglucose modifié puis on les fait passer à travers un tamis d'ouverture de mailles 74 microns.
Dans un becher séparé, on fait fondre l'huile de noix de coco hydrogénée sur un bain de vapeur. Puis on ajoute la lécithine, la vanilline, le propénylguaéthol, l'aldéhyde cinnamique, l'essence d'anis et le benzaldéhyde et on les agite jusqu'à dissolution. Puis on ajoute le mélange de poudre de cacao et de polyglucose et on travaille tout le mélange à 60 C pendant 2 h. Puis on ajoute l'édulcorant en agitant. On enlève ensuite le mélange de la chaleur et on le mélange dans un mélangeur Waring. Puis on coule le mélange dans un moule et on le laisse se solidifier.
Exemple III:
Glaçage diététique au caramel
Ingrédients Grammes
Solution à 70% de la forme neutre
de polyglucose modifié 100
Lait en poudre écrémé 6
Matière grasse (matière grasse végétale) 15
Fleur de gélatine 250 2
Solides de blanc d'oeuf 4
Eau 21,20
Arôme caramel 0,30
Edulcorant dipeptidique (ester méthylique
de L-aspartylphénylalanine) 1,50
150
On divise en deux parties égales la quantité nécessaire d'eau.
On porte une partie à l'ébullition, moment auquel on ajoute la gélatine et on l'agite jusqu'à dissolution. A l'autre partie non chauffée d'eau, on ajoute les solides de blanc d'oeuf, que l'on mélange ensuite. Quand la solution de gélatine est refroidie à la température ambiante, on ajoute la solution de blanc d'oeuf et on mélange.
On mélange la poudre de lait écrémé et la matière grasse et on les met de côté. On chauffe la solution de polyglucose à 80 C.
Puis on ajoute le mélange de blanc d'oeuf et de gélatine et on mélange intimement. Puis on ajoute l'édulcorant et on le dissout.
Puis on ajoute le mélange lait et matière végétale en trois parties en 5 mn en utilisant un fouet. Puis on chauffe le mélange pendant encore 25 mn jusqu'au moussage, produisant un glaçage très acceptable.
Exemple IV:
Garniture fouettée diététique
Ingrédients Grammes
Huile de noix de coco hydrogénée 34-35"C 15
Caséinate de sodium 1,25
Solution aqueuse à 4% de carboxyméthyl
cellulose (7HOF) 5
Arôme vanille dilué 20 fois 0,15
Solides de lait non gras 1,25
Arôme imitation de crème aigre 0,10
Monostéarate de glycérol (polysorbate 20) 0,75
Phosphate disodique 0,02
Polyglucose modifié en poudre 23,50
Eau à 80 C 52,98
100
On dissout dans l'eau à 80ßC le caséinate de sodium, le polyglucose. les solides non gras de lait et le phosphate disodique. A ceci, on ajoute en agitant l'huile de noix de coco, le monostéarate de glycérol (polysorbate 20), la solution de carboxyméthylcellulose et les arômes.
On pasteurise le mélange à 74"C pendant 30 mn, on l'homogénéise à 70/35 kg/cm2, on le refroidit à 5"C C et on le conserve à cette température pendant 18 h. Puis on fouette le mélange dans un mélangeur à grande vitesse pendant 8 mn.
Exemple V:
Assaisonnement diététique pour salade, de type italien
Ingrédients Grammes
Moutarde sèche 0,057
Persil déshydraté haché 0,020
Ail émincé haché 0,680
Oignons émincés hachés 0,440
Baies déshydratées d'ancolie 0,143
Saccharine sodique 0,004
Poivre noir concassé 0,430
Sel 0,500
Poivre blanc concassé 0,143
Acide citrique 0,643
Glutamate monosodique 0,530
Vinaigre (blanc distillé à 5% d'acide acétique) 25
Polyglucose modifié, neutralisé, en solution
aqueuse à 70% 71,41
100
On hydrate tous les ingrédients secs dans le vinaigre pendant 1 h. Puis on ajoute le polyglucose et on agite vigoureusement le mélange.
Exemple VI:
Assaisonnement pour salade diététique (type f rançais)
Ingrédients Grammes
Carboxyméthylcellulose (7HOF) 0,25
Sel 2,25
Paprika I
Poudre d'oignon 1,40
Poudre de moutarde 0,40
Poudre de poivre blanc 0,40
Poudre d'ail 0,50
Glutamate monosodique 1
Poudre de protéines végétales hydrolysées 1
Vinaigre incolore (5% de force acide) 26,40
Jus de citron 3
Pâte de tomate 3
Saccharine sodique 0,01
Polyglucose modifié en poudre 37
Eau 22,39
100
On mélange à sec tous les ingrédients secs. A ceci on ajoute le polyglucose en agitant. Aussitôt que ces ingrédients sont dispersés et hydratés, on ajoute le jus de citron. le vinaigre et la sauce tomate et on mélange jusqu'à obtenir un mélange homogène.
Exemple VII:
Sauce barbecue diététique
Ingrédients Grammes
Poudre de tomate 7,5
Carboxyméthylcellulose (7HOF) 0,5
Vinaigre incolore (distillé 5%) 28
Sel 4
Poudre de moutarde 0,5
Sauce soja 4
Vin Xérès (20% d'alcool) 4
Poudre d'oignon 0,50
Paprika 0,20
Poudre de curry .0, 10
Poudre d'ail 0,50
Poivre blanc 0,15
Saccharine sodique 0,10
Polyglucose modifié, en poudre 34
Glutamate monosodique 1
Origan (haché) 0,10
Extrait de fumée de noyer blanc
d'Amérique (hickory) 1
Eau 63.85
150
On hydrate dans l'eau la carboxyméthylcellulose. Puis on hydrate les épices dans le vinaigre. On ajoute les deux solutions et le reste des ingrédients dans un mélangeur et on mélange pendant 3 mn.
Exemple VIII:
Mélange pour sauce de viande de boeuf diététique
Ingrédients Grammes
Glutamate monosodique 2
Sel 2
Pâte de boeuf 8
Poudre d'oignon 0,30
Poivre noir 0,20
Poivre blanc 0,05
Sel de céleri 0.10
Extrait de levure autolysé 0,25
Poudre d'ail 0,05 Gomme de guar
Carraghénine 0,5
Protéine végétale texturisée en poudre 2
Lait écrémé en poudre 5
Farine tous usages 8
Protéine végétale hydrolysée 5,8
Polyglucose modifié et neutralisé en poudre 64,75
100
On mélange la pâte de boeuf, la protéine végétale hydrolysée, la levure, le sel, le sel de céleri, le glutamate monosodique et le lait écrémé jusqu'à obtenir un mélange homogène. On lui ajoute la farine en mélangeant. Puis on y mélange la protéine végétale texturisée, la poudre d'oignon, les poivres, la poudre d'ail, la gomme de guar et la carraghénine.
A ceci, on ajoute lentement le polyglucose en mélangeant. Puis on brasse le mélange résultant dans un mélangeur Waring.
20-25 grammes de ce mélange ajoutés à 100 ml d'eau que l'on chauffe sur une flamme faible en agitant puis que l'on porte à ébullition donnent une sauce de viande de boeuf satisfaisante.
Exemple IX:
Créme glacée imitation diététique partw7lée au caramel au hew-re
Ingrédients Grammes
Crème épaisse (35 -Ó de matière grasse du beurre) 7
Solides du lait non gras 10
Arôme caramel au beurre synthétique 0.10
Emulsifiant mono- et diglycéridique 0,20
Solution aqueuse à 70 fÓ blanchie et neutralisée
de polyglucose modifié 28.70
Fleur de gélatine 150 0.40
Saccharine sodique 0.05
Eau 53,55
100
On mélange dans un ballon de 1000 mlle polyglucose. les
solides non gras du lait. la gélatine, la crème épaisse. l'émulsifiant
et l'eau.
On fixe un couvercle à deux tubulures muni d'un thermo
mètre et d'un agitateur puis on place le ballon dans un manchon
chauffant. Puis on pasteurise le mélange à 74 - C pendant 30 mn.
On ajoute la saccharine sodique et l'arôme au mélange chaud en
agitant. Puis on homogénéise le mélange à 70 atmosphères puis à
35 atmosphères, et on le refroidit immédiatement à 5 C. On le fait
ensuite vieillir pendant 18-24 h à 5 C, on le congèle et on le
conserve selon la pratique commerciale.
On obtient également un produit comparable en utilisant
l'ester méthylique de la L-aspartylphénylalanine au lieu de la
saccharine sodique à la même concentration.
Exemple X:
Flan à la raille diététique Ingrédients Grammes
Eau 69,68
Solides non gras du lait 8
Edulcorant dipeptidique (ester méthylique
de L-aspartylphénylalanine) 0.06
Polyglucose modifié, neutralisé, en solution
à 70% 20
Monostéarate de glycérol 0,02
Monostéarate de propylèneglycol 0.04
Amidon de maïs 2
Carraghénine 0,15
Arôme de crème sucrée à l'extrait de vanille 0,05
100
On dissout le lait écrémé dans l'eau, puis on ajoute le reste des
ingrédients en mélangeant. Puis on cuit le mélange à chaleur
moyenne jusqu'à ébullition complète. Puis on ajoute l'édulcorant
qui est l'ester méthylique de L-aspartylphénylalanine et on l'y
mélange. Puis on verse le mélange dans le plat de service et on le
refroidit.
Exemple XI:
Accompagnement diététique au fromage bleu
Ingrédients Grammes
Solution aqueuse à 70% de polyglucose
modifié, neutralisée 45
Poudre de vapeur à teneur élevée en acide 2
Carraghénine 0,75
Poudre de fromage bleu 9
Vinaigre (distillé incolore à 5%) 15
Poudre d'ail 0,30
Poudre d'oignon 0,30
Persil en morceaux 0,2
Sel de céleri 0,05
Sauce Worcestershire 0,50
Glutamate monosodique 1
Sel 0,30
Eau 22.55
100
On hydrate la carraghénine dans l'eau en utilisant un mélangeur Waring. Puis on ajoute les autres ingrédients et on les y mélange. Puis on homogénéise le mélange à 105 atmosphères.
Exemple XII:
Mayonnaise diététique
Ingrédients Grammes
Polyglucose modifié, neutralisé
(solution aqueuse à 70%) 37,500
Amidon de tapioca modifié (instantané) 4
Pectine à prise rapide 1,875
Eau à 25 C 12,500
Sel 1,750
Benzoate de sodium 0,040
Moutarde sèche 0,600
Saccharine sodique 0,005
Jus de citron déshydraté 0,600
Jaune d'oeuf 7,500
Vinaigre 10
Huile de maïs 10
Eau 13,630
100
On hydrate l'amidon dans la solution de polyglucose modifié et la pectine dans 12,5 g d'eau (25- C). Puis on réunit les deux solutions hydratées et on mélange. On transfère le gel résultant dans un mélangeur alimentaire muni d'une double palette, et à ceci on ajoute le sel, la moutarde, le benzoate de sodium, la saccharine et le jus de citron déshydraté.
On bat le mélange pendant 3-5 mn, puis on ajoute le jaune d'oeuf, et l'on bat ensuite pendant encore 5-10 mn jusqu'à ce qu'on obtienne une masse floconneuse légère. Puis on ajoute le vinaigre en battant, puis l'huile, puis ensuite le reste de l'eau. On continue à battre jusqu'à obtenir un produit uniforme.
Exemple XIII:
Lait battu chocolaté diététique
Ingrédients Grammes
Polyglucose modifié type N (poudre) 35,13
Poudre de cacao 3,80
Vanilline 0,30
Crème épaisse imitation 9,70
Parfum chocolat 1
Saccharine sodique 0,07
Lait écrémé 150
200
On mélange et on brasse tous les ingrédients à l'exception du lait écrémé. Puis on ajoute le mélange au lait écrémé et on mélange en utilisant un mélangeur Waring.
On obtient des résultats comparables en utilisant à la place de la saccharine sodique l'ester méthylique de L-aspartylphénylalanine.
Exemple XIV:
Garniture c/locolatée diététique {tlpe fondant)
Ingrédients Grammes
Solution aqueuse à 70% de polyglucose
modifié 83,25
Crème imitation (en poudre) 8,25
Ester méthylique de L-aspartylphénylalanine 0,50
Poudre de cacao à 10-12% de matières grasses 5
Liqueur de cacao 3
100
On mélange et on chauffe à 80 C le polyglucose modifié, la crème imitation et l'ester méthylique de L-aspartylphénylalanine.
Puis on ajoute les parfums cacao et on chauffe de nouveau le mélange à 90 C, puis on homogénéise à 105 atmosphères.
Exemple XV:
Galette parfumée au citron et à la limette diététique
Ingrédients Grammes
Solides non gras du lait 5,8
Matières grasses végétales émulsifiées 90
(Eufs entiers (battus) 22,8
Eau 104,6
Farine enrichie (blanchie) 127,5
Bicarbonate de sodium 0,50 Glucono-6-lactone
Saccharine sodique 0,5
Arôme citron-limette dilué trois fois
(imitation) 0,1
Polyglucose modifié en poudre 136,2
Cellulose microcristalline 42,5
531,5
On forme une crème à partir d'un mélange de polyglucose, de solides non gras du lait et de matières grasses émulsifiées dans un mélangeur à grande vitesse pendant 5 mn. Puis on ajoute les oeufs et on mélange pendant 1 mn. On dissout la saccharine et l'arôme dans de l'eau et on l'ajoute au mélange.
Puis on ajoute la farine, le bicarbonate de sodium, la glucono-ti-lactone et la cellulose microcristalline et on mélange pendant 3 mn. Puis on verse la pâte à galette sur une plaque à galettes prégraissée, en les espaçant d'environ 4 cm et on cuit au four à 190 C C pendant 15-20 mn.
Le tableau donne une comparaison entre les produits standards, contenant des triglycérides et glucides en quantité normale, et les produits correspondants diététiques obtenus selon l'invention, ayant pratiquement les mêmes propriétés organoleptiques.
Les pourcentages indiqués sont en poids et basés sur la matière sèche.
Exemple Produit Composition normale (%) Composition selon l'invention (%)
N" Matières Hydrates Matières Hydrates
grasses de carbone grasses de carbone*
4 Garniture fouettée 30,8 8,9 15,8 0,7
5 Assais. italien 60,0 6,9 0 traces
6 Assais. français 38,9 17,5 0 traces
9 Crème glacée 10,6 20,8 2,9 env. 5
10 Flan vanille 3,5 22,6 traces env. 5
Il Accomp. fromage bleu 52,3 7,4 4,5 traces
14 Garniture chocolat 13,7 54,0 3,9 env. 5 * La teneur en polyglycose n'est pas comprise dans les valeurs.
This invention relates to the preparation of a dietetic food composition by the use of novel substances, a process in which the novel substances are incorporated into the food products as agents for reducing the amount of fat.
British Patents Nos. 1182961 and 1262842 disclose the use of certain substances incorporated in food products as non-nutritive sugar substitutes used as filler, and as non-nutritive substitutes for flour and other starches.
Many substances are used in the manufacture of foods intended for people who need to limit their intake of carbohydrates or calories or both. Generally, the ingredients to be included in these foods should be of no significant calorific value and should be non-nutritious. In addition, diet foods produced with these ingredients should closely resemble calorie foods in texture, taste and appearance. In addition, these ingredients must obviously not present toxicity problems vis-à-vis the consumer of the food. Many substances which have been proposed for use in dietetic foods do not meet all of these requirements.
When a synthetic sweetener such as saccharin is used in a diet food instead of the sugar normally present in the conventional food, the other physical properties, besides the sweetness, which are imparted by the sugar to the conventional food must be communicated to the synthetic dietetic food by additional ingredients other than the synthetic sweetener. The additional ingredients heretofore suggested for this use are often nutritious in themselves, and therefore add unwanted calorific value to the food to replace the calorific value contained in the sugar which is removed. These ingredients can also change the texture or nutritional qualities of the food so that it becomes unappetizing or unhealthy.
Finally, these additional ingredients can impart an unnatural color to the food, and consequently make it less pleasant.
British Patents Nos. 1182961 and 1262842 indicate that polymers of glucose which can be used as ingredients for dietetic foods can be produced from glucose by an anhydrous melt polymerization process using edible acids as catalysts and as crosslinking agents. Using this process, soluble and insoluble types of polyglucose can be simultaneously produced by anhydrous melt polymerization, and each type can be produced separately by a dry melt polymerization. proper adjustment of the initial acid concentration, reaction time and reaction temperature This invention is only concerned with water-soluble polyglucoses.
It is therefore an object of this invention to provide dietetic food compositions which impart to the food composition physical properties similar to the properties of conventional foods which normally contain sugars and fats. without adding significant nutritional value to the food. These diet foods usually contain low calorie sweeteners, such as saccharin,
L-aspartylphenylalanine methyl ester, fructose, neohesperidin dihydrochalcone, N'-acetylkynurenine and N'formylkynurenine. which give the taste of sugar, while the polyglucosic substance can be used to impart the physical properties other than the sweet taste.
Another object of this invention is to provide dietetic food compositions comprising a food containing a fatty triglyceride in which is used, instead of at least a part of the normally contained triglyceride, a branched polyglucose soluble in water where the bonds 1 ¯6 predominate, said polyglucose having a number average molecular weight between about 1500 and 18000 and containing about 0.5 to 5 mole% of carboxylic acid ester groups or said acid is selected from the group consisting of acids citric. fumaric, tartaric, succinic, adipic, itaconic and malic. The polyglucose described above can also contain about 5 to 20%, by weight. of chemically bound sorbitol.
Another object of this invention is to provide dietetic food compositions comprising a food containing a fatty triglyceride and carbohydrates in which there is used, instead of at least a part of said triglyceride and of said carbohydrate ordinarily contained in it. food, said water soluble branched polyglucose.
Another object of this invention is to provide dietary food compositions comprising a food containing a fatty triglyceride and a carbohydrate, in which at least a part of said triglyceride and in place of substantially all of said triglyceride is used. carbohydrate usually contained in this food, said highly branched polyglucose soluble in water.
It is understood that the terms polyglucose and polysaccharide.
as used in the description of this invention. are considered to indicate polymeric substances in which the majority of the monomeric parts are glucose, or another saccharide, as well as polymeric substances in which the glucose or saccharide parts are esterified by parts derived from polycarboxylic acids used as polymerization activators.
The starting material used in the melt polymerization process is glucose, although other simple sugars can be used as well. The sugar is supplied to the process as a dry anhydride solid or a dry hydrated solid and is normally powdered.
The acids used as catalysts, crosslinking agents or polymerization activators can be any of a series of relatively non-volatile edible organic polycarboxylic acids. In particular, it is preferred to use citric, fumaric, tartaric, succinic and adipic acids. itaconic or malic. It is also possible to use the anhydrides of succinic, adipic and itaconic acids. The acid or anhydride must be acceptable as a food, that is, it must be pleasant and free from any significant adverse effects at the rate of ordinary use. Inedible acids, while chemically suitable for the process, are not suitable for use in the production of edible polyglucose.
Therefore, the choice of which acid catalyst to use should be guided by the rules of non-toxicity to humans. Monocarboxylic acids are not effective as a crosslinking agent and are not as good as polycarboxylic acids as catalysts in anhydrous melt polymerization.
The acid chosen should be relatively non-volatile, as the more volatile acids can vaporize during the heating and melting processes by which the mixture is polymerized. The polycarboxylic acids used are largely but incompletely esterified with polyglucose in the polymerization process, forming acidic polyglucose esters. This is demonstrated by the residual acidity of the polyglucoses after dialysis, and the recovery of acid by hydrolysis of the product.
The introduction of acidic parts into the polyglucoses does not adversely affect their suitability for human consumption.
The acidic moieties probably serve as crosslinking agents by polyesterification between several polyglucose molecules in insoluble polymers, whereas in soluble polymers each acidic moiety more likely serves to esterify only one polymer molecule.
The implementation of this part of the process comprises the steps which consist in combining the glucose, for example in the form of a dry powder, with the appropriate quantity of acid, in heating and melting the glucose and the acid under reduced pressure; maintaining melt conditions in the absence of water until substantial polymerization takes place; and separating soluble and insoluble products.
The anhydrous melt polymerization should be carried out at a pressure below atmospheric pressure. Preferred pressures are no more than about 300mm. they are for example about 10-5 to 100-300 mm Hg. and can be obtained using a vacuum pump. a steam jet ejector. a horn or some other means. Vacuum is necessary to exclude air from the polymerization medium and to remove water of hydration and water released in the polymerization reaction. Air must be excluded from the environment of the mixture during polymerization to minimize decomposition and discoloration of polyglucoses formed during polymerization. It has also been found that a fine stream of nitrogen is useful with this invention as a method of excluding air and removing water of hydration and condensation which is formed.
When using a nitrogen purge, the vacuum requirements are less, but pressures of 100-300 mm Hg or less are still preferred.
Reaction time and reaction temperature are interrelated variables in the practice of this invention. A preferable temperature for laboratory melt polymerization is from about 140 ° C to about 180 ° C and even higher. The optimum temperature for anhydrous melt polymerization depends on the initial ratio of glucose or other sugar to acid that is used, the reaction time and the proportion of soluble polyglucose to crosslinked polyglucose. insoluble in the final mixture obtained.
The production of a large proportion of soluble glucose polymers generally requires an acid catalyst concentration of between about 0.1 and 10 mole% and it is preferred to use between 0.5 and 5%. When the amount of acid is increased, the degree of crosslinking by the acid increases and the proportion of water-insoluble polyglucoses increases.
When the acid concentrations are unnecessarily high, there may be problems regarding the neutralization of excess acid which is present in the final obtained mixture. As one skilled in the art can see, the amount of acid required for a particular polymerization. the duration of polymerization, the polymerization temperature and the nature of the products desired are all interrelated variables. The choice of the amount of acid to be used in this invention should take these factors into account.
The heat exposure (reaction time and temperature) used in the production of soluble polyglucoses by melt polymerization should be as low as possible, as discoloration, caramelization and degradation increase with prolonged exposure to a high temperature. Fortunately, however, as the polymerization temperature increases, the time required to achieve substantially complete polymerization decreases. Thus, the process of this invention can be carried out with a polymerization temperature of about 160 ° C and a reaction time of about 8 h, as well as a temperature of about 140 C and with a reaction time of d. 'approximately 24 hours, obtaining substantially the same degree of polymerization.
Comparable results are also obtained in a continuous polymerization at temperatures of the order of about 200 to 300 ° C. in about 10 minutes or less without significant blackening, obviously under vacuum.
Introduction of a food-acceptable polyol, such as sorbitol, into the saccharide-carboxylic acid reaction mixtures prior to polymerization provides superior products.
In most cases, 90% or more of the polyol cannot be separated from the condensation product, showing that it has been chemically incorporated into the polymer. These additives act as internal plasticizers to reduce viscosity. and also provide improved coloring and taste. This is evident, for example, in the manufacture of hard candies from these condensation polymers, where the rheological properties of the molten product are improved during the process, foaming is minimized, and a product is obtained. better tasting and lighter in color. In addition to sorbitol, other polyols acceptable as food include glycerol, erythritol, xylitol, mannitol, and galactitol.
Polyol concentrations of about 5 to 20% by weight of the total reaction mixture provide these advantages and levels of about 8 to 12% by weight are preferred.
Chemical purification is generally not necessary for these products.
Neutralization of polyglucoses may be indicated for certain applications, despite the very low levels of acid catalyst which are used. For example, when polyglucoses are to be used in diet foods containing whole milk, the excess acid that may be present in the non-neutralized polyglucoses may tend to curdle the milk. In the case of soluble polyglucoses, the solutions of the polyglucoses are directly neutralized. This neutralization can be carried out by adding potassium, sodium, calcium or magnesium carbonates to the polyglucose solutions. When sodium and potassium are used together, a physiologically balanced mixture can be used. The salt content of a typical polyglucose solution which has been pH adjusted to about 5-6 is only 0.5-1.0%.
Other substances which can be used to adjust the pH of soluble polyglucose solutions include 1-lysine, d-glucosamine, N-methylglucamine, and ammonium hydroxide. The first two compounds are natural substances and would not be undesirable as ingredients in diet foods, and the latter compound, which is quickly released by the body as urea, would not be unwanted as an ingredient in diet foods. Other methods for reducing the acidity of polyglucose solutions are dialysis and ion exchange.
The discoloration of soluble polyglucoses is often indicated for certain uses, despite the slight coloration which they possess at the time of their production. Soluble polyglucoses can be decolorized by contacting a solution of the polyglucose with activated charcoal, suspending a solid adsorbent in the solution, or passing the solution through a bed of the solid adsorbent. Both soluble and insoluble polyglucose can be bleached with sodium chlorite, hydrogen peroxide or similar substances which are used to bleach flour. Insoluble polyglucose is a yellow powder and often does not require laundering.
The soluble polyglucoses which are produced have been found to have an average molecular weight of from about 1500 to about 18000.
The number-average molecular weights determined experimentally for the polyglucoses produced are generally between about 1000 and about 24,000, most of the molecular weights being in the range 4000 to about 12,000. These number-average molecular weights are determined. by the modified process of reducing end groups according to Isbell [J. Res. Natl. Bur. Standards, 24, 241, 19401. This process is based on the reduction of a reagent which is alkali copper citrate. Number average molecular weight values are calculated based on normalization with gentiobiosis, assuming equimolar amounts of polyglucoses, gentiobiosis have approximately the same reducing power and assuming one terminal reducing group per molecule.
The number average molecular weight determined in this way appears to be a disappointing and too low representation, representing the lower end of the molecular weight distribution of condensation products having broad molecular weight distributions. When the modified terminal reducing method is used to determine the number average molecular weight of a clinical commercial grade dextran having a known number average molecular weight of 40,000 + 3000, the terminal reducing method gives an average molecular weight number 25,600. For this reason, it is considered appropriate to multiply the number average molecular weights, found by the modified reducing end group method, by about 1.5.
The values of the number average molecular weights given in the examples which follow are therefore called the apparent number average molecular weights when they have been determined by the modified method of reducing end groups indicated herein. These apparent number average molecular weights are indicated as amen. When incorporating sorbitol or other polyol into the polymerization mixture, this agent tends to be incorporated at the end of the polymer chain, in which case molecular weight determinations based on end group methods prove imprecise. Therefore, one of the many other well known methods for the determination of molecular weights must be used with these polymers.
The bonds that predominate in polyglucoses are essentially 1 <6 bonds but other bonds can also occur. In soluble polyglucose, each of the acidic parts is esterified to polyglucose. When the acid part is esterified in addition to a polyglucose part, crosslinking takes place.
Synthetic polyglucoses, as prepared by this process, are not modified by amylolytic enzymes such as amylo (l .4) glucosidases, amylo (l.4, 1.6) glucosidases, amylo (l .4) dextrinases and amylo (l .4) maltosidases as well as X and, -glucosidases, sucrase and phosphorylase. Studies on animal nutrition and using radioactive tracers also show that these polyglucoses are practically non-calorific.
Soluble polyglucoses are useful in imparting the physical properties of natural foods, other than sweetness, to dietary foods from which natural sugars have been removed and replaced by artificial or other sweeteners. In baked foods, for example, the new polysaccharides alter rheology and texture in a sugar-like manner and can replace sugar as a filler.
Typical uses for soluble polyglucoses are found in low calorie jams, jellies, preserves, marmalades and fruit butters; in dietetic frozen food compositions comprising ice cream, ice milk, sorbets and water ice creams; in baked foods such as cakes, cakes, pastries or other foods containing wheat or other flour; in icings, candies and chewing gums; in beverages such as soft drinks and root extracts; in syrups; in dessert fillings, sauces and puddings; in salad dressings, and can also be used as fillers for low calorie dry sweetening compositions containing saccharin or a similar sweetener.
The term fatty triglyceride denotes the glycerol esters of higher fatty acids contained in fats and oils.
The use of soluble polyglucoses makes it possible to remove at least part of the fatty triglyceride component from the food. The degree of fatty triglyceride elimination naturally varies with the type of food; for example, in a side dish for a French salad, it is possible to completely eliminate the oil which is normally incorporated. In other types of food products, at least part of the carbohydrate they generally contain is replaced by soluble polyglucoses. Also, in some products, at least part of the fatty triglyceride and substantially all of the carbohydrate that they ordinarily contain is replaced by a soluble polyglucose.
This effect of reducing the amount of fat is possible without reducing the quality of the food, in that the characteristics required for the food such as texture, gloss, viscosity and taste are still retained. In addition. the calorific value of these foods is considerably lowered by the fact that soluble polyglucoses have been used to replace the sugars and fatty triglycerides which are contained in the natural equivalents of dietetic foods.
While citrated or tartrated polyglucose in neutralized or acidic form is commonly used, the preferred form is polyglucose citrated with sorbitol, in neutralized or acidic form. Thus, the term modified polyglucose includes polyglucose citrated with sorbitol.
This fat-reducing effect is possible in dessert-type products like cakes and ice creams, using about 0.2 to 1 part, by weight, of modified polyglucose to replace each part, in weight, fatty triglyceride and carbohydrate normally present in the product.
In the case of toppings such as salad dressings (e.g. Italian, French, blue cheese type), mayonnaise, mix for meat sauces and grilling sauce known as barbecue sauce, approximately 0.3 to 3 parts.
by weight of polyglucose modified to replace each part, by weight, of fatty triglyceride and carbohydrate normally present in the product.
In confectionery, such as sweet chocolate, cake toppings, and milk-based smoothies, about 0.3 to 1.5 parts, by weight, of modified polyglucose are used to replace each part, by weight, of fatty triglyceride and carbohydrate normally present in the product.
In baked leavened foods such as cakes and patties, about 0.25 to 1.5 parts, by weight, of modified polyglucose are used to replace each part of fatty triglyceride and carbohydrate normally present in the fat. product.
Artificial sweeteners that can be used with the modified polyglucose in these food products include saccharin, the methyl ester of L-aspartylphenylalanine,
Aspartyl-D-valine isopropyl ester, aspartyl aminomalonates and dialkyl aspartylaspartates, N-acylkynurenines, stevioside, glycyrrhizine and neohesperidin dihydrochalcone.
It is understood that those skilled in the art can make various changes in the details, materials and process steps which have been described herein and illustrated to explain the nature of the invention, according to the principles and scope. of the invention as expressed in the appended claims.
The invention will be better understood in light of the following specific examples which are given below for illustrative purposes only and which are not considered to limit the invention. They include representative examples of foods comprising soluble modified polyglucose. Although these examples indicate proportions of polyglucose which are suitable for the particular dietetic food under consideration, one can readily determine the amounts of polyglucose required for other food compositions contemplated by this invention. Conventional manufacturing procedures are applicable to each of the diet food recipes which are given in the examples.
Example I:
Filling for dietetic pancakes
Ingredients Grams
Modified polyglucose powder (74 microns) 700
Hydrogenated fat 209
Vanilla extract 0.50
Dipeptide sweetener (methyl ester
of L-aspartylphenylalanine) 0.50
910
The sweetener is mixed in a planetary mixer,
The vanilla extract and the hydrogenated fat. Add slowly while mixing the modified polyglucose until a creamy texture is obtained.
Example ll:
Diet chocolate filling
Ingredients Grams
Cocoa powder 114,840
Modified polyglucose powder 623.380
Dipeptide sweetener (methyl ester
of L-aspartylphenylalanine) 5
Vanillin 0.940
Propenylguaethol 0.040
Cinnamic aldehyde 0.008
Essence of anise U.S.P. 0.006
Benzaldehyde 0.006
Coconut oil (hydrogenated 34-35 C) 253.780
Lecithin 2
1000,000
The cocoa powder and the modified polyglucose are mixed and then passed through a 74 micron mesh sieve.
In a separate beaker, the hydrogenated coconut oil is melted on a steam bath. Then lecithin, vanillin, propenylguaethol, cinnamic aldehyde, anise oil and benzaldehyde are added and they are stirred until dissolved. Then the mixture of cocoa powder and polyglucose is added and the whole mixture is worked at 60 ° C. for 2 h. Then add the sweetener while stirring. The mixture is then removed from the heat and mixed in a Waring blender. Then the mixture is poured into a mold and allowed to solidify.
Example III:
Diet caramel icing
Ingredients Grams
70% solution of the neutral form
modified polyglucose 100
Skimmed milk powder 6
Fat (vegetable fat) 15
Gelatin flower 250 2
Egg white solids 4
Water 21.20
Caramel flavor 0.30
Dipeptide sweetener (methyl ester
of L-aspartylphenylalanine) 1.50
150
The necessary amount of water is divided into two equal parts.
One part is brought to the boil, at which time the gelatin is added and stirred until dissolved. To the other unheated portion of water, the egg white solids are added, which are then mixed. When the gelatin solution has cooled to room temperature, the egg white solution is added and mixed.
Mix the skimmed milk powder and the fat and set them aside. The polyglucose solution is heated to 80 C.
Then add the mixture of egg white and gelatin and mix thoroughly. Then add the sweetener and dissolve it.
Then add the mixture of milk and vegetable matter in three parts over 5 minutes using a whisk. The mixture is then heated for a further 25 minutes until foaming, producing a very acceptable glaze.
Example IV:
Healthy whipped topping
Ingredients Grams
Hydrogenated coconut oil 34-35 "C 15
Sodium caseinate 1.25
4% aqueous solution of carboxymethyl
cellulose (7HOF) 5
Vanilla flavor diluted 20 times 0.15
Milk solids non-fat 1.25
Imitation sour cream flavor 0.10
Glycerol monostearate (polysorbate 20) 0.75
Disodium phosphate 0.02
Modified polyglucose powder 23.50
Water at 80 C 52.98
100
The sodium caseinate, polyglucose, is dissolved in water at 80 ° C. non-fat milk solids and disodium phosphate. To this are added with stirring coconut oil, glycerol monostearate (polysorbate 20), carboxymethylcellulose solution and flavorings.
The mixture is pasteurized at 74 ° C. for 30 min, homogenized at 70/35 kg / cm2, cooled to 5 ° C. and stored at this temperature for 18 h. Then the mixture is whipped in a high speed mixer for 8 minutes.
Example V:
Dietary salad dressing, Italian style
Ingredients Grams
Dry mustard 0.057
Chopped dehydrated parsley 0.020
Garlic minced minced 0.680
Sliced onions, chopped 0.440
Dehydrated columbine berries 0.143
Sodium saccharin 0.004
Cracked black pepper 0.430
Salt 0.500
Cracked white pepper 0.143
Citric acid 0.643
Monosodium glutamate 0.530
Vinegar (distilled white with 5% acetic acid) 25
Polyglucose modified, neutralized, in solution
70% aqueous 71.41
100
All the dry ingredients are hydrated in vinegar for 1 hour. Then the polyglucose is added and the mixture is stirred vigorously.
Example VI:
Diet salad seasoning (French type)
Ingredients Grams
Carboxymethylcellulose (7HOF) 0.25
Salt 2.25
Paprika I
Onion powder 1.40
Mustard powder 0.40
White pepper powder 0.40
Garlic powder 0.50
Monosodium glutamate 1
Hydrolyzed vegetable protein powder 1
Colorless vinegar (5% acid strength) 26.40
Lemon juice 3
Tomato paste 3
Sodium saccharin 0.01
Modified polyglucose powder 37
Water 22.39
100
All the dry ingredients are dry mixed. To this is added the polyglucose with stirring. As soon as these ingredients are dispersed and hydrated, lemon juice is added. vinegar and tomato sauce and mix until a homogeneous mixture is obtained.
Example VII:
Diet barbecue sauce
Ingredients Grams
Tomato powder 7.5
Carboxymethylcellulose (7HOF) 0.5
Colorless vinegar (distilled 5%) 28
Salt 4
Mustard powder 0.5
Soy sauce 4
Sherry wine (20% alcohol) 4
Onion powder 0.50
Paprika 0.20
Curry powder .0, 10
Garlic powder 0.50
White pepper 0.15
Sodium saccharin 0.10
Modified polyglucose, powder 34
Monosodium glutamate 1
Oregano (chopped) 0.10
White walnut smoke extract
from America (hickory) 1
Water 63.85
150
The carboxymethylcellulose is hydrated in water. Then hydrate the spices in vinegar. The two solutions and the rest of the ingredients are added in a mixer and mixed for 3 min.
Example VIII:
Dietetic Beef Meat Sauce Mix
Ingredients Grams
Monosodium glutamate 2
Salt 2
Beef paste 8
Onion powder 0.30
Black pepper 0.20
White pepper 0.05
Celery salt 0.10
Autolyzed yeast extract 0.25
Garlic powder 0.05 Guar gum
Carrageenan 0.5
Textured vegetable protein powder 2
Skimmed milk powder 5
All purpose flour 8
Hydrolyzed vegetable protein 5.8
Polyglucose modified and neutralized in powder 64.75
100
The beef paste, the hydrolyzed vegetable protein, the yeast, the salt, the celery salt, the monosodium glutamate and the skimmed milk are mixed together until a homogeneous mixture is obtained. The flour is added to it while mixing. Then we mix in the textured vegetable protein, onion powder, peppers, garlic powder, guar gum and carrageenan.
To this, the polyglucose is slowly added with mixing. Then the resulting mixture is stirred in a Waring mixer.
20-25 grams of this mixture added to 100 ml of water which is heated over a low flame while stirring and then brought to a boil gives a satisfactory beef sauce.
Example IX:
Partw7lée hew-re caramel imitation diet ice cream
Ingredients Grams
Heavy cream (35 -Ó butterfat) 7
Milk solids non-fat 10
Synthetic caramel flavor 0.10
Mono- and diglyceride emulsifier 0.20
Bleached and neutralized 70% aqueous solution
modified polyglucose 28.70
Gelatin flower 150 0.40
Sodium saccharin 0.05
Water 53.55
100
Mixed in a 1000 ml polyglucose flask. the
non-fat milk solids. gelatin, heavy cream. emulsifier
and water.
A cover with two tubes fitted with a thermo
meter and a stirrer then place the flask in a sleeve
heated. The mixture is then pasteurized at 74 - C for 30 min.
The sodium saccharin and flavoring are added to the hot mixture by
waving. Then the mixture is homogenized at 70 atmospheres then at
35 atmospheres, and immediately cooled to 5 C.
then age for 18-24 h at 5 C, freeze and
preserves according to commercial practice.
A comparable product is also obtained using
L-aspartylphenylalanine methyl ester instead of
sodium saccharin at the same concentration.
Example X:
Dietetic flan Ingredients Grams
Water 69.68
Milk solids not fat 8
Dipeptide sweetener (methyl ester
of L-aspartylphenylalanine) 0.06
Polyglucose modified, neutralized, in solution
at 70% 20
Glycerol monostearate 0.02
Propylene glycol monostearate 0.04
Corn starch 2
Carrageenan 0.15
Sweet cream flavor with vanilla extract 0.05
100
The skimmed milk is dissolved in water, then the rest of the
ingredients by mixing. Then we cook the mixture over heat
medium until completely boiling. Then add the sweetener
which is L-aspartylphenylalanine methyl ester and is there
mixed. Then we pour the mixture into the serving dish and it is
cools.
Example XI:
Dietary accompaniment with blue cheese
Ingredients Grams
70% aqueous solution of polyglucose
modified, neutralized 45
High Acid Steam Powder 2
Carrageenan 0.75
Blue cheese powder 9
Vinegar (5% colorless distilled) 15
Garlic powder 0.30
Onion powder 0.30
Parsley in pieces 0.2
Celery salt 0.05
Worcestershire sauce 0.50
Monosodium glutamate 1
Salt 0.30
Water 22.55
100
The carrageenan is hydrated in water using a Waring mixer. Then we add the other ingredients and mix them there. Then the mixture is homogenized at 105 atmospheres.
Example XII:
Diet Mayonnaise
Ingredients Grams
Polyglucose modified, neutralized
(70% aqueous solution) 37,500
Modified tapioca starch (instant) 4
Quick-setting pectin 1,875
Water at 25 C 12,500
Salt 1,750
Sodium benzoate 0.040
Dry mustard 0.600
Sodium saccharin 0.005
Dehydrated lemon juice 0.600
Egg yolk 7,500
Vinegar 10
Corn oil 10
Water 13,630
100
The starch in the modified polyglucose solution and the pectin in 12.5 g of water (25-C) are hydrated. Then the two hydrated solutions are combined and mixed. The resulting gel is transferred to a food mixer fitted with a double paddle, and to this is added the salt, mustard, sodium benzoate, saccharin and dehydrated lemon juice.
The mixture is beaten for 3-5 minutes, then the egg yolk is added, and then the mixture is beaten for another 5-10 minutes until a light fluffy mass is obtained. Then add the vinegar while beating, then the oil, then the rest of the water. The beating is continued until a uniform product is obtained.
Example XIII:
Dietetic chocolate whipped milk
Ingredients Grams
Modified polyglucose type N (powder) 35.13
Cocoa powder 3.80
Vanillin 0.30
Heavy cream imitation 9.70
Chocolate scent 1
Sodium saccharin 0.07
Skimmed milk 150
200
Mix and stir all the ingredients except the skimmed milk. Then add the mixture to the skimmed milk and mix using a Waring blender.
Comparable results are obtained using the methyl ester of L-aspartylphenylalanine instead of sodium saccharin.
Example XIV:
Diet c / locolate garnish (tlpe fondant)
Ingredients Grams
70% aqueous solution of polyglucose
amended 83.25
Imitation cream (powder) 8.25
L-aspartylphenylalanine methyl ester 0.50
Cocoa powder 10-12% fat 5
Cocoa liquor 3
100
The modified polyglucose, the imitation cream and the methyl ester of L-aspartylphenylalanine are mixed and heated to 80 ° C..
Then the cocoa flavors are added and the mixture is again heated to 90 ° C., then the mixture is homogenized at 105 atmospheres.
Example XV:
Lemon and diet lime flavored cake
Ingredients Grams
Non-fat milk solids 5.8
Emulsified vegetable fats 90
(Whole eggs (beaten) 22.8
Water 104.6
Enriched flour (bleached) 127.5
Sodium bicarbonate 0.50 Glucono-6-lactone
Sodium saccharin 0.5
Lemon-lime flavor diluted three times
(imitation) 0.1
Modified polyglucose powder 136.2
Microcrystalline cellulose 42.5
531.5
A cream is formed from a mixture of polyglucose, non-fat milk solids and emulsified fat in a high speed mixer for 5 min. Then add the eggs and mix for 1 min. The saccharin and flavoring are dissolved in water and added to the mixture.
Then the flour, the sodium bicarbonate, the glucono-ti-lactone and the microcrystalline cellulose are added and the mixture is mixed for 3 minutes. Then we pour the pancake dough on a pre-greased pancake plate, spacing them about 4 cm apart and bake at 190 C C for 15-20 minutes.
The table gives a comparison between the standard products, containing triglycerides and carbohydrates in normal amounts, and the corresponding dietetic products obtained according to the invention, having practically the same organoleptic properties.
The percentages given are by weight and based on dry matter.
Example Product Normal composition (%) Composition according to the invention (%)
N "Hydrate matter Hydrate matter
carbon fats carbon fats *
4 Whipped topping 30.8 8.9 15.8 0.7
5 Assais. Italian 60.0 6.9 0 traces
6 Assais. French 38.9 17.5 0 traces
9 Ice cream 10.6 20.8 2.9 approx. 5
10 Vanilla flan 3.5 22.6 traces approx. 5
He Accomp. blue cheese 52.3 7.4 4.5 traces
14 Chocolate filling 13.7 54.0 3.9 approx. 5 * Polyglycose content is not included in the values.