CH628218A5

CH628218A5 - Verfahren zur herstellung eines suessungsmittels.

Info

Publication number: CH628218A5
Application number: CH1024576A
Authority: CH
Inventors: Joaquin C Lugay; Jacob R Feldman
Original assignee: Gen Foods Corp
Priority date: 1975-08-13
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1982-02-26
Also published as: SE7608278L; FR2320703A1; SE425209B; GB1549384A; NL7608963A; DE2636121C2; FR2320703B1; DE2636121A1; AU1622376A; AU502948B2; CA1057567A; US4031259A; IT1062659B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Süssungsmittels mit erhöhter Löslichkeit und Beständigkeit sowie mit verbesserten Nähreigenschafteh, insbesondere eines kalorienarmen Süssungsmittels, welches einen hohen Proteingehalt aufweist und als Mischkomponenten einen oder mehrere Dipeptid-Süssstoffe, ein lösliches Salz eines Dipeptid-Süssstoffes oder eine Mischung derselben und ein niedermolekulares Polypeptid enthält, welche Komponenten aus einer Lösung derart zusammen getrocknet (mischgetrocknet) worden sind, dass das getrocknete Mischprodukt süss ist.

Auf dem Gebiet der kalorienarmen Süssungsmittel ist es bekannt, dass die Aminosäuren enthaltenden, einen Nährwert aufweisenden Süssungsmittel, z.B. die Dipeptid-Süss-stoffe, wie die niederen Alkylester von L-Aspartyl-L-phenyl-alanin, insbesondere der L-Äspartyl-L-phenylalanin-methyl-ester (im folgenden durch APM abgekürzt), und die aus L-Asparginsäurederivaten bestehenden Süssstoffe bis zu 200 Mal süsser als Saccharose sind. Verschiedene-Faktoren stellen sich jedoch der Verwendung dieser Stoffe als Süssungsmittel für Nahrungsmittel hindernd in den Weg, insbesondere die Tatsache, dass sie eine geringe Löslichkeit in wäss-rigen Medien aufweisen und die üblicherweise zusammen mit den Süssstoffen verwendeten Begleit- oder Verdünnungssubstanzen oft einen unangenehmen oder unerwünschten Beigeschmack entwickeln und in gewissen Fällen den Gesamt-kalórièngehalt Wesentlich erhöhen. Besonders ins Gewicht fällt ferner, dass diese Verdünnungsmittel wenig oder überhaupt nichts zu dem Nährwert des fertigen Mischproduktes beisteuern.

Die bisher vorgenommenen Versuche, die Löslichkeit der genannten Süssstoffe zu erhöhen, scheiterten an der Schwierigkeit, Substanzen zu finden, die einerseits genügend geschmacksarm sein sollten, um den Süssgeschmack der Süssstoffe nicht abzuschwächen, und andererseits innerhalb eines breiten Bereiches von pH und Temperaturen, z.B. in Desserts, Kaffee und Getränken, eine genügend hohe Wasserlöslichkeit aufweisen sollten.

Neuere Entwicklungstendenzen gehen dahin, als Mischbzw. Verdünnungskomponenten für die genannten Süssstoffe Dextrine zu verwenden, wie dies in den USA-Patenten Nr. 3 761 288 vom 25. September 1973 und Nr. 3 753 739 vom 21. August 1973 beschrieben ist. Die Verwendung solcher Dextrine ist insofern vorteilhaft, als man damit Dipep-tid-Süssungsmittel mit erhöhter Löslichkeit erhalten kann. Die Dextrine und ganz allgemein die Polysaccharide weisen zwar praktisch den gleichen Kaloriengehalt auf wie Proteine und deren Hydrolysate, besitzen jedoch keinen Nährwert, so dass deren Verwendung zusammen mit kalorienarmen Süssstoffen keinen Vorteil bringt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer neuen Klasse von nahrhaften Süssungsmittejn auf der Basis von Aminosäuren, welche löslicher und beständiger . sind als der Süssstoff allein und einen höheren Nährwert aufweisen. Mit der vorliegenden Erfindung wird dem Konsumenten ein bisher nie gekanntes breites Spektrum von aminosäurehaltigen kalorienarmen Süssungsmitteln zur Verfügung gestellt. Die Vorteile, die sich aus der Verwendung von niedermolekularen Polypeptiden gegenüber den üblichen Misch- bzw. Verdünnungskomponenten ergeben, sind zweifacher Art: Erstens wird durch das Mischen der Süssstoffe mit niedermolekularen Polypeptiden dem Konsumenten ein Süssungsmittel zur Verfügung gestellt, das nicht nur kalorienarm ist, sondern auch einen hohen Nährwert aufweist und deshalb für Personen, die zwar «kalorienbewusst», aber ernährungstechnisch völlig unwissend sind, besonders gut geeignet ist; zweitens: Nach Massgabe dèr Erhöhung der Gesamtkonzentration an Süssstoff wird, die Menge an Polypep-

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tid, die zur Erhöhung der Löslichkeit und der Lösungsgeschwindigkeit des Süssstoffes über die entsprechenden Lös-lichkeitswerte bei alleinigem Vorhandensein des Süssstoffes bei gleicher Konzentration, mitgetrocknet werden muss, kleiner. Dies steht im Gegensatz zu dem Fall, in welchem modifizierte Polydextrosen oder dgl. verwendet werden und die zur Erhöhung der Löslichkeit erforderliche Konzentration an der Misch- bzw. Verdünnungskomponente der Menge des schlecht löslichen Süssstoffes direkt proportional ist.

Die Erfindung betrifft somit Verfahren zur Herstellung eines leicht löslichen, kalorienarmen und einen hohen Nährwert aufweisenden Süssungsmittels, das mindestens einen in mindestens einem niedermolekularen Polypeptid gebundenen aminosäurehaltigen Süssstoff enthält, wobei der Süssstoff und das Polypeptid in mindestens äquimolekularen Mengen bis zu kleineren Mengen des ersteren und grösseren Mengen des letzteren zugegen sind.

Die zur Herstellung des erfindungsgemässen Süssungsmittels verwendeten Polypeptide müssen nahrhaft, geschmacklos oder geschmackarm und innerhalb eines breiten pH-Bereiches löslich sein; sie müssen überdies wärmebeständig sein, um für die verschiedenartigsten Verwendungszwek-ke brauchbar zu sein, z.B. in Desserts sowie in warmen und kalten Getränken. Als Beispiele solcher Polypeptide sind Proteinhydrolysate zu nennen, die durch saure oder enzy-matische Hydrolyse von Proteinen erhältlich sind. Während bei der sauren Hydrolyse der Proteine die meisten Aminosäuren beständig sind, wird Tryptophan vollständig zersetzt und die Gefahr einer teilweisen Zersetzung von Cystein, Serin und Threonin besteht. Da die Zersetzung einzelner Aminosäuren sich nicht nachteilig auf den Nährwert des Hy-drolysats auswirkt, verwendet man als Misch- bzw. Verdünnungskomponenten vorzugsweise Proteinhydrolysate, die durch enzymatische Hydrolyse von Proteinen nach neutralen oder alkalischen Methoden erhalten werden.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Proteine können tierischer oder pflanzlicher oder beiderlei Herkunft sein. Der Vorteil der tierischen Proteine liegt in ihrem höheren Nährwert, während die pflanzlichen Proteine, die zwar einen niedrigeren, aber doch genügenden Nährwert besitzen, billiger sind. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind unter proteinhaltigen Materialien wasserlösliche proteinhal-tige Materialien tierischer oder pflanzlicher Herkunft unter Ausschluss von Gelatine zu verstehen. Der Grund des Ausschlusses der Gelatine besteht darin, dass diese bezüglich der Aminosäurezusammensetzung unvollständig und deshalb nicht befähigt ist, dem erfindungsgemässen Süssungsmittel das breite Spektrum von Aminosäuren zu verleihen. Als Proteinausgangsmaterialien sind z.B. Fisch-, Sojabohnen-, Weizen-, Mais-, Ei-, Milch- und Pflanzenproteine oder Gemische derselben verwendbar.

Es scheint wichtig und wesentlich zu sein, dass alle Mischkomponenten, d.h. der Süssstoff und das niedermolekulare Polypeptid in Lösungen vollständig löslich sind, so dass die zu trockenende Lösung klar ist. Um dieser Forderung zu genügen, wird man deshalb im allgemeinen Polypeptide verwenden, deren Molekulargewicht nicht wesentlich über etwa 10 000 liegt. Die Lösungsgeschwindigkeit des erhaltenen Süssungsmittels ist bis zu 20 Mal grösser als diejenige des Süssstoffes allein. Wenn die Lösungsgeschwindigkeit noch grösser sein soll, kann man ein nicht-toxisches Salz des Süssstoffes entweder allein oder zusammen mit dem nichtmodifi-zierten Süssstoff verwenden. Dieses Salz kann der Mischbzw. Verdünnungskomponente zugesetzt oder durch Ansäuern der Süssstoff-Polypeptidmischung in situ gebildet werden.

Die erhöhte Löslichkeit und Lösungsgeschwindigkeit des erfindungsgemässen Süssungsmittels kann theoretisch mindestens teilweise dadurch erklärt werden, dass zwischen hydrophoben Zentren des Süssstoffes und hydrophoben Regionen des Polypeptids (Leucin, Alanin, Phenylalanin, usw.) Wechselwirkungen auftreten. Ausserdem treten möglicherweise Ionenreaktionen ein, an welchen Carboxy- und Amino-gruppen des Süssstoffes und die entsprechenden Gruppen des Polypeptids beteiligt sind.

Das Verhältnis der Gewichtsmenge des Süssstoffes zu der Gewichtsmenge des Polypeptides ist davon abhängig, zu welchem Zweck das Süssungsmittel verwendet werden soll, und ist somit variabel. Als Richtlinie kann man angeben,

dass die untere Grenzmenge des Süssstoffes, wenn keine anderen Süssstoffkomponenten zugegen sind, diejenige Menge ist, die dem Süssungsmittel, in welchem der Süssstoff mit dem Polypeptid gemischt ist, einen süssen Geschmack verleiht. Die obere Grenzmenge des Süssstoffes ist diejenige Menge, in welcher der Süssstoff in der Lösung vor dem Mischtrocknen zusammen mit dem Polypeptid noch gerade löslich ist. Andererseits wäre die untere Grenze der zu verwendenden Menge an Polypeptid diejenige Menge, die genügend ist, um die Löslichkeit und die Beständigkeit des Di-peptids zu erhöhen, wenn dieses mit dem Polypeptid mischgetrocknet worden ist. Als Richtlinie für die obere Grenze der Polypeptidmenge ist zu beachten, dass das Polypeptid nur in so grosser Menge zugegen sein darf, dass dem getrockneten Süssungsmittel bzw. dem Nahrungsmittel, welchem es einverleibt ist, kein unerwünschter Beigeschmack verliehen wird. Bezüglich der Erhöhung der Löslichkeit des Süssstoffes gegenüber dessen Löslichkeit bei gleicher Konzentration, jedoch in Abwesenheit des Polypeptids, werden überraschenderweise die besten Resultate dann erzielt, wenn das Verhältnis der Menge an Polypeptid zu der Menge an Dipeptid-Süssstoff verringert wird, wobei in allen Fällen das Polypeptid in mindestens äquimolarer Menge oder in grösseren Mengen zugegen ist. Wie bereits erwähnt, steht dies im Gegensatz zu dem, was man für Mischkomponenten, die hauptsächlich zur Erhöhung der Löslichkeit von schlecht löslichen Materialien verwendet werden, erwarten könnte. Das Verhältnis der Gewichtsmenge des Süssstoffes zu der Gewichtsmenge des Polypeptides im trockenen Süssungsmittel liegt zwischen etwa 1:1 und etwa 1:100, vorzugsweise zwischen etwa 1:1 und etwa 1:20 und am besten zwischen etwa 1:1 und etwa 1:10, wobei 1:4 den bezüglich der Erhöhung der Löslichkeit des mischgetrockneten Süssstoffes gegenüber derjenigen des allein verwendeten Süssstoffes optimalen Wert darstellt. Diese Beziehung wird gewöhnlich als Löslichkeitsfaktor (LF) bezeichnet, welcher der Quotient aus der zum Auflösen des reinen Süssstoffes erforderlichen Zeit und der zum Auflösen des mischgetrockneten Süssstoff-Polypeptid-Gemisches ist, wobei die Verbesserung der Löslichkeit umso grösser ist, je grösser der Wert von LF ist.

Als Trocknungsverfahren kann man irgend eines der bekannten Verfahren, die dazu dienen, den Feuchtigkeitsgehalt eines Materials herabzusetzen, anwenden, z.B. das Gefriertrocknen, das Sprühtrocknen, das Vakuumwalzentrocknen, das Walzentrocknen, das Lufttrocken oder dgl. Während einerseits das Gefriertrocknen zur Herstellung des am schnellsten löslichen Süssungsmittels die bevorzugte Methode ist, besitzt andererseits das gefriergetrocknete Produkt eine äusserst geringe Dichte und ist deshalb schwer zu handhaben. Da andererseits beim Sprühtrocknen und beim Walzentrocken ein trockenes Produkt erhalten wird, das bezüglich Dichte und Aussehen der Saccharose am nächsten kommt, werden diese Trocknungsmethoden bevorzugt. Werden diese Trocknungsmethoden statt des Lufttrocknens oder Gefriertrocknens angewendet, so ist es ratsam, die Zufuhr der Wärmeenergie derart zu steuern, dass eine Zersetzung des Süssstoffes vermieden wird, wobei die Wärmebehandlung auf ein Minimum beschränkt wird, um die Zersetzung derjenigen

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Süssstoffe, die wärmeempfindlich sind und leicht reagieren, zu vermeiden. Vorzugsweise sollte die Temperatur 121°C (250°F) nicht übersteigen, wobei man allerdings in gewissen Fällen, je nach den relativen Mengen an vorhandener Feuchtigkeit, bei Temperaturen, die 149°C (300°F) nicht wesentlich übersteigen, arbeiten kann, vorausgesetzt, dass man die Dauer der Wärmebehandlung reduziert. In einer Walzentrocknungsanlage ist die Zufuhr von Wärmeenergie vorteilhafterweise so begrenzt, dass die zu trocknende Mischung gefahrlos auf eine Temperatur von weniger als 121°C (250°F) erwärmt werden kann.

Das Lufttrocknen stellt hinsichtlich der Süsskraftverlu-ste infolge Zersetzung durch Wärme am wenigsten Probleme; diese Methode erlaubt es jedoch nicht, die Dichte des Prdouktes während des Trocknungsvorganges zu beeinflussen, ganz abgesehen davon, dass sie einen hohen Zeitaufwand erfordert. Wenn man eine bestimmte Dichte und eine bestimmte Partikelgrösse zu erzielen wünscht, so kann man andere bekannte Trocknungsverfahren, z.B. die Mikrozer-stäubung, anwenden.

Da die wesentlichen Eigenschaften des erfindungsgemäss erhältlichen trockenen Süssungsmittels weder durch die Trocknungsmethode, die Partikelgrösse des getrockneten Produktes, die zur Hydrolyse des Proteins angewandte Methode noch durch die Gegenwart von Zusätzen bedingt sind, kann das erfindungsgemässe Verfahren in vielerlei Hinsicht abgewandelt oder modifiziert werden, wie der Fachmann leicht erkennen kann. Alle diese Modifikationen und Varianten sollen in den Schutzbereich der Erfindung fallen, gemäss welcher ein Aminosäuren enthaltender nahrhafter Süssstoff in einem wasserlöslichen niedermolekularen Polypeptid gebunden wird, derart, dass das erhaltene Süssungsmittel rascher löslich und beständiger ist als der Süssstoff allein, wobei gleichzeitig ein kalorienarmes Produkt gebildet wird,' das einen hohen Nährwert und ein breites Spektrum von Aminosäuren aufweist.

Obschon im vorangehenden einzig von der Verwendung von Aminosäuren enthaltenden und einen Nährwert aufweisenden Süssstoffen die Rede war, ist gemäss der Erfindung auch vorgesehen, dass das Süssungsmittel nur teilweise durch den nahrhaften Süssstoff gesüsst sein kann und zusammen mit diesem Süssstoff auch andere Süssstoffe mit oder ohne Nährwert, z.B. Zucker, Saccharin, Cyclamat, lösliche Salze dieser Stoffe oder Gemische derselben, enthalten kann. Es ist auch vorgesehen, dass die nahrhaften Süssstoffe im Süssungsmittel zusammen mit Süssstoffen ohne Nährwert in Konzentrationen vorhanden sein können, die unter dem Süssigkeitsschwellenwert liegen, bei welchen sie aber trotzdem noch zu dem Gesamtnährwert des fertigen trockenen Produktes beitragen.

Ebenso können ausser den vollständig löslichen niedermolekularen Polypeptiden auch noch andere Misch- oder Verdünnungssubstanzen, z.B. Stärkepolymere mit niedrigen Dextroseäquivalenten, z.B. von 5 bis 20, Polysaccharide, wie Polyglykose, Polymaltose und Polymaltodextrine, Säuerungsmittel, wie Zitronensäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Milchsäure und Adipinsäure, Zucker, wie Saccharose, u.a. verwendet werden, wenn man nur teilweise nährende und in gewissen Fällen kalorienreichere Süssungsmittel erhalten will, unter der Bedingung, dass das Polypeptid immer in einer Menge zugegen ist, die genügt, um den verfolgten Zweck zu erfüllen, nämlich die Löslichkeit des nahrhaften Süssstoffes zu erhöhen und gleichzeitig zu dem Gesamtnährwert des Süssungsmittels beizutragen, so dass ein trockenes Süssungsmittel mit einem hohen Nährwert und einem breiten Spektrum von Aminosäuren erhalten wird.

Die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren wichtigsten Vorteile bestehen darin, dass erstens die Löslichkeit der nahrhaften Süssstoffe durch Verwendung einer Matrix, die vollständig der Ernährung dient, verbessert werden kann;

dass zweitens diese Matrices die Löslichkeit der genannten Süssstoffe mindestens um das 5fache und vorzugsweise um das lOfache und mehr erhöhen, wobei es genügt, dass diese Matrices in äquimolekularen Mengen bezüglich der Menge des nahrhaften Süssstoffes zugegen sind; und dass drittens die verwendeten Matrices Aminosäuren enthalten, die von denjenigen des Süssstoffes verschieden sind, so dass Süssungs1 mittel erhalten werden, die nicht nur eine grössere Beständigkeit und eine erhöhte Löslichkeit, sondern auch wegen ihres Gesamtaminosäuregehaltes und des breiten Spektrums der Aminosäuren einen hohen Nährwert aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel erläutert.

Neutrale Hydrolyse

Es wird eine 10%ige Suspension eines Sojabohnenisola-tes hergestellt. (Man kann auch eine 10%ige Suspension eines Sojabohnenisolates, die 1,3 g Calciumchlorid pro 100 g Soja-bohnenisolat enthält, verwenden.) Die Suspension wird während 15 Minuten im Autoklaven unter 1,05 kg/cm2 Druck gehalten. Das pH wird überwacht und wenn nötig auf 6,5 bis 7,0 eingestellt Der Suspension wird ein 1:1:1 Gemisch von RPN, Ficin und Papin [RPN = Rinderprotease Novo; Ficin = aus Feigen gewonnenen Protease; Papin = aus Papaya gewonnene Protease] in einer Menge von 1 % (Trockengewicht) zugesetzt. Die Mischung wird während 2 Stunden bei 50°C hydrolysiert. Die Hydrolyse wird durch Erhitzen auf 85°C mittels einer Dampfschlange zu Ende geführt. Das Hydrolyseprodukt wird während 15 Minuten bei 12.000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert, worauf der Rückstand mit Wasser gewaschen wird. Das Hydrolysat wird mit der Waschflüssigkeit vereinigt, worauf die Mischung mit Phosphorsäure auf pH 4,0 eingestellt und über Nacht im Kühlschrank gekühlt wird. Die Mischung wird dann filtriert, worauf das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt, über Nacht gekühlt und erneut filtriert wird. Das Filtrat wird gefriergetrocknet.

Das Proteinhydrolysat wird dann mit L-Aspartyl-L-phe-nylalanin-methylester im gewünschten Gewichtsverhältnis (z.B. 4:1) gemischt. Das Gemisch wird in wässrige Lösung gebracht, bis es sich unter Bildung einer klaren Lösung vollständig gelöst hat. Die Lösung wird gefriergetrocknet.

Das Gemisch weist ein pH von 5,7 und eine Löslichkeit auf, die 12,5 Mal grösser ist als diejenige von reinem L-Aspartyl-L-phenylalanin-methylester. Nachdem das trok-kene Gemisch während 3 Monaten bei Raumtemperatur aufbewahrt worden ist, ist keine Verminderung der Süsskraft des Gemisches feststellbar.

Bei Verwendung einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen Sojabohnenisolat-Hydrolysat Und Eiweisshydrolysat anstelle des Sojabohnenisolat-Hydrplysats werden bezüglich der Löslichkeit und Beständigkeit ähnliche Resultate erzielt.

Alkalische Hydrolyse

Es wird eine 5%ige bis 10%ige Proteinsuspension (die optimale Konzentration hängt von der Herkunft des Proteins ab) hergestellt. Das pH der Suspension wird mit 50%iger Natronlauge auf 8,75 eingestellt. Das Material wird mit einer Dampfschlange auf 95-100°C erhitzt und während 15 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Das pH wird dann auf 8 eingestellt, und die Temperatur wird auf 50°C gesenkt. Diese Temperatur wird während der ganzen Dauer der Hydrolyse aufrechterhalten. Aus B. subtilis durch alkalische Extraktion erhaltene Protease wird in einer Menge von 0,1 bis 1 %, bezogen auf das Gewicht des Proteins (Trockenbasis), zugesetzt. Das pH der Mischung wird fortwährend

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überwacht. Wenn es 7,0 erreicht hat, werden 0,5% RPN (Rinderprotease Novo) und 0,5 % Papin (aus Papaya gewonnene Protease) zugesetzt. Die Hydrolyse ist 105 Minuten nach Zugabe des ersten Enzyms durch Erhitzen auf 85°C mittels einer Dampfschlange beendet. Man zentrifugiert das Hydrolyseprodukt und wäscht den Rückstand. Man vereinigt das Hydrolysat mit der Waschflüssigkeit und stellt das pH der Mischung mit Phosphorsäure auf 3,95 ein. Wenn das .Hydrolysat in Kaffee verwendet werden soll, wird das pH auf 6,65 eingestellt. «Celite» wird in einer Konzentration von 600 g pro Liter zugesetzt. Das Material wird in einem Eisbad während etwa 9 bis 12 Stunden gekühlt und dann durch «What-man»-Papier Nr. 40, das vorgängig mit 20 g «Celite» pro Liter Hydrolysat überzogen worden ist, filtriert. (Der Überzug sollte etwa 0,11 g «Celite» pro cm2 Oberfläche enthalten.) Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingeengt und gefriergetrocknet.

Das gefriergetrocknete Hydrolysat wird mit L-Aspartyl--L-phenylalanin-methylester im gewünschten Gewichtsverhältnis (4:1) gemischt. Man trägt das Gemisch in Wasser ein und lässt es sich unter Bildung einer klaren Lösung auflösen. Die Lösung wird in einem «NIRO»-Sprühtrockner unter solchen Temperaturbedingungen sprühgetrocknet, dass die Temperatur des sprühgetrockneten Produktes 100°C nicht übersteigt.

Bei Verwendung eines durch neutrale Hydrolyse erhaltenen Proteinhydrolysats werden die gleichen Resultate erzielt.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne diese jedoch einzuschränken. Wenn nichts anderes vermerkt ist, sind Teile und Prozente gewichtsmäs-sig angegeben.

Beispiel 1

Vier Gemische von APM und Sojabohnenisolat-Hydroly-sat von je 1 g wurden in je 10 ml Wasser gelöst. Die vier Systeme wiesen alle ein pH von 4,7 auf und enthielten den APM und das Proteinhydrolysat in den nachstehend angegebenen Mengenverhältnissen:

APM

Sojabohnenisolat-Hydrolysat a)

5:95

Gesamtkonzentration an APM

= 0,5%

b)

10:90

Gesamtkonzentration an APM

= 1,0%

c)

15:85

Gesamtkonzentration an APM

= 1,5%

d)

20:80

Gesamtkonzentration an APM

= 2,0%

Diese vier Proben wurden gegenüber Vergleichsproben, die den APM in gleicher Konzentration, jedoch kein Proteinhydrolysat enthielten, geschmacklich begutachtet, um festzustellen, ob das Proteinhydrolysat die Geschmackseigenschaften des APM beeinflusste.

Bei der geschmacklichen Beurteilung der acht Proben konnten fünf erfahrene Geschmacksprüfer keinen Verlust an

Süsskraft des mit dem Proteinhydrolysat gemischten APM feststellen.

Beispiel 2

5 Es wurden mehrere Systeme innerhalb eines breiten Konzentrationsbereiches geprüft, um die Wirkung der Proteinhydrolysate auf die Lösungsgeschwindigkeit des APM zu bestimmen.

Alle Systeme wurden durch Lösen der Mischkomponen-10 ten in Wasser und Gefriertrocknen hergestellt. Die trockenen Gemische wurden in destilliertem Wasser, das ein pH von 5,7 aufwies, unter fortwährendem Rühren mittels eines Ma-gnetrührers geprüft. Die Zeit wurde von dem Zeitpunkt an, in welchem das Pulver mit dem Wasser in Berührung kam, 15 bis zur vollständigen Auflösung gemessen. Die Proben Aj bis A4 bestanden aus Lösungen von je 1 g Mischpulver in 10 ml Wasser. Die Vergleichsproben Bt bis B4 bestanden aus Lösungen der nachstehend angegebenen Mengen APM, ebenfalls in 10 ml, wobei der Gesamtgehalt der Vergleichsproben 20 an APM gleich demjenigen der entsprechenden Proben Ai bis A4 war. Da, wo Gewichtsverhältnisse angegeben sind, handelt es sich um das Verhältnis von APM zu Sojabohnenisolat-Hydrolysat.

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Probe

Gehalt

Lösungsgeschwindigkeit

(APM / Soj abohnenisolat-Hydrolysat)

3üAx

50 mg/950

mg

4 Min. 10 Sekunden

A-2

100 mg/900

mg

3 Min 45 Sekunden

•A-3

150 mg/850

mg

4 Min. 30 Sekunden

35 A4

200 mg/800 (APM allein)

mg

4 Min. 50 Sekunden

BI

50 mg

7 Minuten

40 B2

100 mg

11 Minuten

Bs

150 mg

unvollständige Auflösung nach 50 Minuten b4

45

200 mg

unvollständige Auflösung nach 1 Stunde

Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, bewirkte das Proteinhydrolysat in allen Fällen eine Erhöhung der Lösungsso geschwindigkeit des Süssstoffes, in einigen Fällen um einen Betrag von bis zu 92% über die Lösungsgeschwindigkeit des nicht mit dem Proteinhydralysat mischgetrockneten Süssstoffes.

55 Beispiel 3

Die Änderung der Lösungsgeschwindigkeit einer gegebenen Menge Süssstoff nach dem Vereinigen mit dem Proteinhydrolysat und dem Trocknen wird zahlenmässig zweckmässigerweise durch den «Löslichkeitsfaktor» ausgedrückt. Der 60 Löslichkeitsfaktor ist wie folgt definiert:

Löslichkeitsfaktor =

zur Auflösung des reinen Süssstoffes benötigte Zeit zur Auflösung des Süssstoff/Hydrolysat-Gemisches benötigte Zeit

65 Je höher der LF ist, umso grösser ist die Erhöhung der Löslichkeit.

Für die Süssstoff/Proteinhydrolysat-Proben der Beispiele 2 und 3 wurde der LF wie folgt errechnet:

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pH

5,7 5,7 5,7 5,7

System

Ai

A3

APM-Konzentration % (im Gemisch)

- 5% 10% 15% 20%

LF

1,7 2,9 11,11 12,41

Wie ersichtlich ist, steigt der Löslichkeitsfaktor im allgemeinen, wenn das Verhältnis der Süssstoffmenge zu der Polypeptidmenge kleiner wird. Da man hätte erwarten können, dass die Erhöhung der Löslichkeit in Systemen, die bezüglich der Menge an vorhandenem Polypeptid kleinere Mengen des unlöslichen Süssstoffes enthalten, grösser wäre, stellte die Feststellung, dass der Löslichkeitsfaktor erhöht war, eine 5 Überraschung dar. Daraus geht hervor, dass eine erhebliche Verbesserung der Löslichkeit bereits erzielt wird, wenn die Mengen des Polypeptids und des Süssstoffes ungefähr äqui- . molekular sind, wobei die genannte Verbesserung anhält, wenn die Menge an Polypeptid gegenüber derjenigen des io Süssstoffes grösser wird. Damit wird es möglich, höhere Konzentrationen des an sich schlecht löslichen Süssstoffes praktisch jedem System einzuverleiben, ohne dass unzulässig grosse Mengen der solubiiisrerenden Komponente verwendet werden müssen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines leicht löslichen, trok-kenen, kalorienarmen Süssungsmittels mit hohem Nährwert, welches mindestens einen aminosäurehaltigen Süssstoff mit Nährwert enthält, der in mindestens einem niedermolekularen Polypeptid gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Lösung von mindestens einem aminosäurehaltigen Süssstoff mit Nährwert und einem niedermolekularen Polypeptid, unter Ausschluss von Gelatine, trocknet, wobei der Süssstoff und das Polypeptid in der Lösung in äquimolekularen Mengen oder in kleineren Mengen der ersteren und grösseren Mengen des letzteren zugegen sind, und wobei der Süssstoff und das Polypeptid in Konzentrationen verwendet werden, in welchen sie beide löslich sind, so dass vor dem Trocknen eine klare Lösung erhalten wird, wobei das durch Trocknen erhaltene Süssungsmittel eine höhere Löslichkeit und eine grössere Beständigkeit aufweist als der Süssstoff allein.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Süssstoff ein Dipeptid verwendet.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Dipeptid L-Aspartyl-L-phenylala-nin-methylester verwendet.
4. Verfahrennach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als niedermolekulares Polypeptid ein en-zymatisch hydrolysiertes nicht-gelatineartiges Protein verwendet.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das enzymatisch hydrolysierte Protein pflanzlicher Herkunft ist.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das enzymatisch hydrolysierte Protein tierischer Herkunft ist.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als enzymatisch hydrolysiertes Protein Fischprotein, Sojabohnenprotein, Weizenprotein, Maisprotein, Eiprotein, Milchprotein oder Gemische dieser Proteine verwendet.
8. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass man enzymatisch hydrolysiertes Sojabohnenprotein verwendet.
9. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den aminosäurehaltigen Süssstoff mit Nährwert zusammen mit einem nährwertlosen Süssstoff verwendet.
10. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass man als nährwertlosen Süssstoff Na-triumsaccharin oder Calciumcyclamat verwendet.
11. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Süssstoff und das Polypeptid in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 1:100 verwendet werden.
12. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Süssstoffes zu dem Polypeptid 1:1 bis 1:20 beträgt.
13. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Süssstoffes zu dem Polypeptid 1:4 beträgt.
14. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen der Lösung durch Lufttrocknen, Gefriertrocknen, Sprühtrocknen oder Walzentrocknen durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgrösse des trockenen Produktes reduziert wird.
16. Süssungsmittel, erhalten nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1.