CN101128128A - 红糖替代品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包含高强度甜味剂、糖蜜、食品级结晶糖或糖醇、以及至少一种防结块剂的红糖替代品。还提供了包含红糖替代品的组合物以及红糖替代品的包装形式。还提供了制备红糖替代品的方法。
Description
本申请根据35U.S.C.§119(e),要求2005年2月28日提交的美国临时申请60/657,209的优先权。
发明领域
本发明涉及甚至在非常低的相对湿度下也能抵制结块的红糖替代品组合物。更具体地说,本发明涉及包含食品级结晶糖或糖醇、糖蜜、高强度甜味剂和至少一种抗结块剂的红糖替代品组合物。所述抗结块剂包括:甘油、丙二醇及其混合物。本发明还涉及制备这种红糖替代品的方法。
本发明的红糖替代品组合物可用于所有可使用红糖的应用中。
发明背景
人们常常通过添加甜味剂来调节食品和饮料的味道。例如,将甜味剂加入饮料中,例如咖啡和茶;谷物上;水果上;作为烘焙制品的浇头,以及许多其它方式。增加食品或饮料的甜味可改变其味道并且通常提高其吸引力。这种做法存在于许多文化中,只是在西方文化中尤其盛行。
最常用的甜味剂是营养性甜味剂。营养性甜味剂不仅能够提供甜味,而且还可吸收入血,代谢提供能量,用于立即消耗或储存为脂肪。营养性甜味剂典型地从植物提取,这些植物产生各种含量的营养性甜味剂,用于各种目的。例如,一种广泛使用的营养性甜味剂蔗糖是从甘蔗和糖用甜菜根产生的。
糖醇是另一种形式的甜味剂。糖醇是化学醇,不过是由糖分子衍生的。糖醇的甜味在蔗糖的一半甜到大致和蔗糖一样甜之间变化。因此,糖醇可用于代替蔗糖。以单位重量计,糖醇的热量大约是糖的一半到四分之三。糖醇缓慢且不完全地从小肠吸收入血。吸收的糖醇通过几乎不需要或不需要胰岛素的过程转化为能量。因此,糖尿病患者或低碳水化合物饮食患者可以使用这种甜味剂。
高强度甜味剂是众所周知的营养性甜味剂的替代品。高强度甜味剂提供甜味而没有营养性甜味剂的热量和其它代谢影响。在许多情况下,高强度甜味剂提供优于(例如)营养性甜味剂的甜味。一些高强度甜味剂,例如阿斯巴甜(aspartame)是营养性的,但其强度如此之高以至于仅需很少的量,因而提供的热量是可以忽略的。其它高强度甜味剂,例如三氯蔗糖摄取后不吸收,因而是非营养性甜味剂。
也可获得两种或多种甜味剂掺混物形式的其它甜味剂组合物。红糖是这种类型的甜味剂的一个例子。通常,除包含纯的蔗糖作为主要成分之外,红糖还包含糖蜜层,赋予该类型甜味剂独特的风味和颜色。糖蜜由蔗糖、转化糖、灰分、水和其它可结晶或不可结晶的化合物组成,以薄膜的形式包裹纯蔗糖晶体。例如,家庭和食品工业中可使用红糖来开发富含糖蜜型风味饼干、糖果和类似产品。真正的原料糖类似于红糖,但可以在蔗糖结晶基质中以及表面上包含分布的糖蜜样组分。
许多糖厂通过煮沸甘蔗糖浆直到形成红糖结晶来制备红糖。离心机使结晶旋转至干。一些糖浆保留在蔗糖结晶上,赋予蔗糖棕色和糖蜜风味。其它生产商通过将甘蔗糖蜜糖浆与白糖结晶掺混来制备红糖。
传统的蔗糖-糖蜜红糖产品具有高含热量-通常约为4千卡/克。在需要300克传统蔗糖-糖蜜红糖的食谱中,将增加1,200千卡热量。因此,努力尝试降低传统蔗糖-糖蜜红糖的热量负荷。
一种这样的努力结果是Brown SWEET‘N LOW品牌的产品。该产品包含营养性右旋糖、天然糖蜜芳香剂、3.6%糖精(每茶匙糖增甜当量为18毫克)、焦糖色颜料、酒石和硅酸钙。该产品1杯红糖当量具有约80千卡(1杯红糖当量为8茶匙Brown SWEET·N LOW)。然而,由于糖蜜高含水量对低热量制剂结构的作用,该产品使用糖蜜芳香剂而不是糖蜜。糖蜜芳香剂提供干燥形式的产品,这是进行一致测量和便于包装产品所必需的。然而,使用糖蜜芳香剂得到的产品味道稍差。
当糖蜜水分丧失时,涂覆有糖蜜基组合物的含营养性甜味剂晶体的红糖和/或替代品将结块。在适当的湿度下,糖蜜保持糖浆样状态,红糖替代品将保持消费者喜欢的湿润感。然而,随着水分的丧失,糖蜜中的糖开始结晶。随着糖蜜发生结晶,在红糖颗粒间将形成桥接。该桥接导致红糖和/或替代品颗粒形成较大的固体团聚。这种团聚产生大块的结块红糖替代品,其非常硬以至于难以度量或在烹饪和烘焙中使用该产品。
红糖替代品结块的程度和速度与红糖替代品储存的相对湿度直接有关。在高相对湿度例如65%下,发生最少的结块。然而,在较常规的相对湿度例如35%下,红糖替代品可能形成上述硬块。
为了避免这种不希望的结块,制备了包含脂肪涂覆的蔗糖结晶、再用糖蜜包裹的红糖替代品。所用脂肪是氢化大豆油溶剂或部分氢化大豆油。当储存或结合入含润湿材料的干混物(例如糖果或蛋糕混合物)中时,红糖替代品不会“结块”。然而,由于使用了脂肪,这些组合物具有增加的热量负荷。
进行了其它尝试来防止红糖替代品组合物结块,例如,通过干燥红糖来形成自由流动的组合物。例如,另一种红糖替代品的制备过程包括:干燥颗粒状红糖,并用“非吸湿性材料”涂覆干燥的红糖。这样,非吸湿性材料粘附在糖蜜表面上。以这种方式,由不具有粘附性的非吸湿层延缓一糖蜜涂覆颗粒对附近的糖蜜涂覆颗粒的粘附。
在另一种红糖替代品中,自由流动的红糖的制备过程包括:首先将“干燥的添加剂材料”与红糖混合。然后,加入多元醇,同时继续混合。以这种方式,在红糖分离成离散颗粒之后加入多元醇,多元醇形成较佳的颗粒涂层。据报道,该产品可容易地通过绵糖(如未处理红糖)会堵塞的筛网。
然而,上述自由流动的红糖替代品具有类似于砂糖的物理特征。因此,这些自由流动的红糖替代品与消费者公认的红糖几乎没有类似之处,因而不被消费者所接受。
鉴于上述内容,希望提供一种红糖替代品,它具有降低的热量负荷,同时保持消费者公知且接受的传统蔗糖-糖蜜红糖的总体风味、功能和物理性质。也优选提供一种红糖替代品,甚至在较低的相对湿度下也能进一步抵制结块,同时保持消费者认可的润湿感。以下更具体地描述本发明的这些和其它目的。
发明概述
本发明提供一种红糖替代品组合物,它包含约0.01-3重量%的高强度甜味剂,约1-16重量%的糖蜜,约70-99重量%的食品级结晶糖或糖醇,和约1.25-5重量%的至少一种抗结块剂。
本发明还提供了一种红糖替代品组合物,它包含约80-95重量%的食品级结晶糖或糖醇,约4-16重量%的糖蜜,约1.25-3重量%的至少一种抗结块剂,和约0.01-3重量%的高强度甜味剂,其中,每克蔗糖当量甜味剂产生热量小于约3.5千卡。
本发明还提供了制备红糖替代品组合物的方法。该方法包括:通过组合约0.01-3重量%的高强度甜味剂,约1-16重量%的糖蜜,和约1.25-5重量%的抗结块剂以形成稀薄制剂。然后,将约70-99%的食品级结晶糖或糖醇混入稀薄制剂中,形成红糖替代品组合物。
附图简要说明
图1显示了露天储存在0%、20%和33%相对湿度下2周,Silver Spoon棕色绵糖、浅棕色糖(图1A)和深棕色糖(图1B)的含水量。
图2显示了露天储存在0%、20%和33%相对湿度下2周,Silver Spoon棕色绵糖、浅棕色糖(图2A)和深棕色糖(图2B)的结构测量结果。
图3显示了露天空气中储存1周,0.25%、0.5%和1%甘油的红糖掺混样品的结构测量结果。对照制剂不含甘油。
图4显示了20%相对湿度下储存8周,1.25%、1.5%和1.75%甘油加入红糖掺混物对穿透力(图4A)、含水量(图4B)和水活度(图4C)的影响。对照制剂不含甘油。
图5显示了0%相对湿度下储存2周,2%和2.25%甘油加入红糖掺混物对穿透力(图5A)和含水量(图5B)的影响。
图6显示了20%、33%、50%、65%和75%相对湿度下储存2周,2%甘油的红糖掺混样品的含水量数值。
图7显示了2%甘油的红糖掺混物的吸湿等温线。
发明详述
本申请涉及通过将食品级结晶糖或糖醇加入到含糖蜜的稀薄制剂中来制备红糖替代品组合物。意外且意想不到地,所得红糖替代品具有改善的味道和消费者偏爱的湿润质地。此外,通过加入至少一种抗结块剂可进一步改进该组合物以抵制结块,提供在制造、运输和储存期间通常遇到的各种条件下改善的操作特征。
本发明的一个实施方式是一种红糖替代品,它包含约0.01-3重量%的高强度甜味剂、约1-16重量%的糖蜜、约70-99重量%的食品级结晶糖或糖醇和约1.25-5重量%的至少一种抗结块剂。
在本发明中,短语“红糖替代品”和“红糖替代品组合物”可互换使用。
如本文所用,“结晶糖”表示可溶于水中且通常具有甜味的任何白色结晶碳水化合物。本发明中可使用本领域技术人员已知的任何结晶糖。糖可以是单糖或双糖。有用的单糖的例子包括赤藓糖、苏糖、阿拉伯糖、核糖、核酮糖、木糖、木酮糖、来苏糖、阿洛糖、阿卓糖、果糖、半乳糖、葡萄糖(右旋糖)、culose、艾杜糖、甘露糖、山梨糖、塔罗糖、塔格糖和景天庚酮糖。有用的双糖的例子包括蔗糖、乳糖、麦芽糖和海藻糖。优选的结晶糖是蔗糖。
采用众所周知的方法从甘蔗、糖用甜菜和其它植物提取和纯化蔗糖。其它糖,例如葡萄糖(右旋糖)和果糖也可通过众所周知的方法从多种谷类植物提取。
如本文所用,“糖醇”表示糖分子衍生的醇。本发明中使用的糖醇包括例如,甘露醇、山梨糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、麦芽糖醇等。
如本文所用,“食品级结晶糖或糖醇”是符合国际卫生组织(1999)制定的食品规范(Codex Alimentarius)中提出的人体消费食品安全标准的结晶糖或糖醇。
如本文所用,术语“高强度甜味剂”表示与营养性甜味剂相比每单位质量提供高甜味的物质,且几乎没有或没有营养价值。许多高强度甜味剂是本领域技术人员已知的,任何一种都可用于本发明中。本发明中使用的高强度甜味剂的例子包括:阿斯巴甜、乙酰舒泛钾、糖精、环己基氨基磺酸盐、纽甜、三氯蔗糖、巴西蛋白(brazien)和其它蛋白质基甜味剂,例如甜菊糖(stevia)和其它植物提取物,以及它们的各种盐和衍生物。本发明优选的甜味剂是三氯蔗糖。高强度甜味剂可以是各种形式,包括块状、片状、颗粒和液体。
通过测定提供相当于预定质量的天然糖如蔗糖的甜味所需的甜味剂的量来评价甜味剂的强度。在本发明中,该参数表示为“蔗糖当量甜味”。例如,当甜味剂强度是蔗糖的两倍时,0.5克甜味剂等于1克蔗糖当量甜味。
本发明红糖替代品组合物可提广泛的甜味强度,从蔗糖的几分之一到蔗糖的几倍。在本发明的一个实施方式中,一茶匙红糖替代品产生约1.1-8蔗糖当量茶匙的甜味。优选地,1茶匙红糖替代品产生约1.5-4,更优选约2蔗糖当量茶匙的甜味。
红糖替代品组合物的另一组分是糖蜜。糖蜜是糖精制期间产生的糖浆,具有蔗糖、转化糖、灰分、水以及其它结晶和非结晶性化合物作为主要成分。存在三种主要的糖蜜级别:一级糖蜜、二级糖蜜和废糖蜜。加工期间,例如收获甘蔗并剥去叶片。然后,从甘蔗榨取果汁,煮沸直到达到合适的稠度,加工以提取糖。第一次煮沸和加工后剩下的糖浆是一级糖蜜,因为较高含量的糖保留在果汁中而具有最高的糖含量。从第二次煮沸和糖提取得到二级糖蜜,它稍微具有苦味。其它循环加工和煮沸产生废糖蜜。虽然烘焙师和消费者对这些糖蜜级别的偏爱不同,但是任何级别的糖蜜都可用于本发明中。
糖蜜的品质取决于甘蔗的成熟度、提取的糖含量以及提取方法。存在三种主要类型的糖蜜:未经硫磺处理、经硫磺处理(sulphured)和废糖蜜。
未经硫磺处理的糖蜜为最佳品质。它由阳光成熟甘蔗的果汁制得,果汁是澄清和浓缩的。经硫磺处理的糖蜜由绿色(未成熟)甘蔗制得,在糖提取过程期间用硫磺烟熏处理。在本发明中,可使用任何类型的糖蜜。
在本发明中,红糖替代品组合物包含约1-16重量%的糖蜜。优选地,红糖替代品组合物包含约4-16重量%的糖蜜。更优选地,红糖组合物包含约4-12重量%的糖蜜,例如约5-7重量%的糖蜜。
含水量是红糖产品的重要考虑因素。含水量水平可以是一个范围,从约0.1%到约5%的含水量。最优选的红糖产品是由糖蜜提供水分因而包含所有糖蜜风味特征的产品。
本发明红糖替代品还可包含一种或多种芳香剂。本领域已知的任何天然或人造芳香剂都可用于突出本发明红糖替代品的味道,以补偿所用糖蜜的天然变化。
本发明红糖替代品组合物还包含抗结块剂。本发明抗结块剂可用作糖蜜溶剂,也显示亲水性质。而且,随着糖蜜的干燥,抗结块剂使形成结晶的过程变缓。不希望受具体理论的束缚,认为在本发明红糖替代品组合物中,抗结块剂用于抵制快速结晶所导致的红糖替代品颗粒间的桥接,这种桥接现象引起结块。因此,有利于抵制红糖替代品颗粒间快速结晶的任何食品级试剂都可用作任何本发明实施方式中的抗结块剂。然而,优选的抗结块剂是甘油、丙二醇或其混合物。
抗结块剂可以足以防止红糖替代品在低相对湿度如20%下结块的任何含量存在。然而,抗结块剂存在的量并不足以引起抗结块剂从红糖替代品颗粒滑落。因此,如上所述,本发明红糖替代品组合物包含约1.25-5重量%的抗结块剂。优选地,红糖替代品组合物包含约1.25-3重量%的抗结块剂。更优选地,红糖替代品组合物包含约1.25-2.5重量%,例如约2重量%的抗结块剂。
通常,所需的抗结块剂的量与红糖替代品中糖蜜的量成正比。因此,当红糖替代品中糖蜜的量增加时,抵制结块和保持红糖替代品湿润程度所需的抗结块剂的量也将增加。因此,抗结块剂与糖蜜的比例约为1∶6-2∶6。
使用一种或多种抗结块剂,红糖替代品组合物抵制结晶形成的能力增强,并且形成硬的、不利的饼或块状物的倾向较小。对这种不利的“结块”特征的一种量度是“穿透力”,评价颗粒物质结合的牢固程度。在本发明的内容中,红糖替代品的穿透力是P/40C 40°Perspex锥形探针在红糖替代品样品中推进1厘米所需的力。如本文所用,穿透力20N的红糖替代品组合物大致相当于消费者认为不能使用的组合物,因为除非用特别大的力,否则不能将它压紧到测量装置如量杯中。因此,穿透力大于20N的红糖替代品通常是消费者不希望的。因此,在本发明的一个实施方式中,本发明红糖替代品的穿透力小于约20N。
本发明可以递送红糖常用的任何包装形式递送。通常,可包装红糖替代品用于工业或商业用途,例如在食品服务业中,或者让消费者以与红糖相同的方式使用。这些包装形式包括例如:盒、袋、圆筒、盆等,以及个体用途(即单位包装)形式,例如小包。
而且,本发明红糖替代品可以与红糖相同的方式结合入预先混合的食品或饮料制剂中。食品制剂包括例如,小甜饼或蛋糕混合物和小甜饼干面团。这种制剂将提供和含红糖制剂相同的方便性,但具有产生较少热量的优点。
本发明的另一个实施方式是一种红糖替代品,它包含约80-95重量%的食品级结晶糖或糖醇,约4-16重量%的糖蜜,约1.25-3重量%的至少一种抗结块剂,和约0.01-3重量%的高强度甜味剂,其中,每克蔗糖当量甜味产生热量小于约3.5千卡。在该实施方式中,结晶糖或糖醇、糖蜜、抗结块剂和高强度甜味剂可以前述方式和含量使用。
本发明又一个实施方式是制备含抗结块剂的红糖替代品的方法。该方法包括:通过组合约0.01-3重量%的高强度甜味剂、约1-16重量%的糖蜜和约1.25-5重量%的至少一种抗结块剂以形成稀薄制剂。随后,例如通过混合、喷雾等方法将约70-99%食品级结晶糖或糖醇混入稀薄制剂中以形成红糖替代品。
在本发明中,可使用任何常规组合步骤。例如,为形成稀薄制剂,将糖蜜加热并与高强度甜味剂以及任选的任何所需芳香剂组合,以形成浆液。稀薄制剂的组分可通过本领域已知的任何方式组合以形成浆液。优选地,掺混各组分。将糖蜜加热至约90-150,优选约90-140,最优选约120。
然后,用浆液覆盖食品级结晶糖或糖醇。可通过本领域已知的任何方法来进行覆盖。优选地,将浆体倾倒或喷射到食品级结晶糖上同时混合,或将浆液与食品级结晶糖掺混。
该方法中使用的高强度甜味剂、糖蜜、抗结块剂和食品级结晶糖或糖醇的含量和名称如上所述。
提供下面的实施例以进一步阐述本发明组合物和方法。这些实施例仅仅是示例性的,而不是为了以任何方式限制本发明的范围。
实施例
红糖替代品
实施例1
三批100磅(lb)的红糖替代品的制备过程如下:将含有约0.0852lbRobertet NV-12,294(Robertet Flavors,Piscataway,New Jersey)、约0.0284lbRobertet NV-23,601、约0.25lb三氯蔗糖和约0.6364lb水的0.88lb.芳香剂/三氯蔗糖/水预混物;约7.00lb.糖蜜(Paulaur Corp.,Cranbury,New Jersey-批号800002)和约92.12lb蔗糖(极细,水果,或烘焙专用颗粒)(Domino Sugar,Baltimore,Maryland)组合。将糖蜜预先加热到约140,与预混物掺混形成浆液。将所得浆体在约1分钟的时间内直接倾倒在蔗糖上(同时混合)。混合机是在约91rpm下运行的8-cu/ft中试螺旋叶片混合机。
浆液加入到蔗糖中后约4-5分钟停止混合机。随后,取出大约一半的产品,包装到具有2mil聚乙烯衬垫的50lb.盒子中。
将剩下的产品再掺混约5-6分钟,然后从混合机中取出并包装到具有2mil聚乙烯衬垫的50lb.盒子中。
实施例2
用含有约0.0852lb Robertet NV-12,294、约0.0284lb Robertet NV-23,601、约0.25lb三氯蔗糖和约0.6364lb水的约0.88lb.的芳香剂/三氯蔗糖/水预混物;约7.00lb.糖蜜(Paulaur批号800002)和约92.12lb蔗糖(Domino Fine Sugar)制备一批100lb的红糖替代品。将糖蜜预加热至约140,与预混物掺混形成浆液。将浆液在大约2分钟内喷射(在85psi下,使用两个QPT-6550宽喷头)到蔗糖上(同时混合)。混合机是在91rpm下运行的8-cu/ft中试螺旋叶片混合机。
浆液加入到蔗糖中后约4-5分钟停止混合机。从4个点取样。随后,取出大约一半的产品,包装到具有2mil聚乙烯衬垫的50lb.盒子中。
将剩下的产品再掺混约5-6分钟,然后从混合机中取出并包装到具有2mil聚乙烯衬垫的50lb.盒子中。
实施例3
使用前约24小时,通过将约2.86lb.的净三氯蔗糖(Tate & Lyle,Decatur,Illinois)混入约91lb.糖蜜(Paulaur批号800002)中并加热至约140来制备浆液。就在使用前,采用高剪切混合机(ARDEBARINCO,#1006,Norwood,NJ)(65rpm),将两种芳香剂(0.975lb.Robertet NV-12,294和0.325lb.NV-23,601)掺混入浆液中持续1分钟。浆液维持在约140备用。
用约95lb.上述浆液和约1205lb.极细蔗糖(Domino Sugar)制备一批1300lb.的红糖替代品。在混合机中,在6分钟的时间范围内将浆液直接加入到糖上,同时维持混合机运行。混合机是在25rpm下运行的100-加仑水平圆柱形混合机(McCarter,Norristown,Pennsylvania)。加入浆液后立即从混合机出口取出一部分掺混物(约25lb.),使其再循环回到该批物质中。
混合约40分钟后,将产物包装到具有2mil聚乙烯衬垫的圆筒中(约300lb/圆筒)。
实施例4
使用前约24小时,通过将约5.95lb.的净三氯蔗糖(Tate&Lyle)混入约189lb.糖蜜(Paulaur批号800002)中并加热至约140来制备浆液。就在使用前,采用小型螺旋桨式混合机71636819型号63(Neptune Mixer Co.,Lansdale,Pennsylvania),将两种芳香剂(约2.025lb.Robertet NV-12,294和约0.675lb.NV-23,601)掺混入浆液中,60rpm下持续约1分钟。浆液维持在约140备用。
用约198lb.的上述浆液和约2502lb.极细蔗糖(Domino Sugar)制备一批2700lb.的红糖替代品。在混合机中,在6分钟的时间范围内将浆液直接加入到糖上,同时保持混合机运行。混合机是在25rpm下运行的120-cu/ft-桨式混合机。加入浆液后立即从混合机出口取出一部分掺混物(约150lb.),使其再循环回到该批物质中。
混合约10分钟后,从该批物质中立即取出一圆筒的量(约300lb.)。
总的混合时间约26分钟后,将剩下的产品包装到具有2mil聚乙烯衬垫的42-cu/ft-聚乙烯箱子和圆筒中。混合机出料耗时约12分钟。
含抗结块剂的红糖替代品
实施例5
制备红糖掺混物,如表1所示。除配方1外,所有制剂中都使用Domino极细糖(Domino Sugar),而配方1中使用Domino烘焙专用糖(Domino Sugar)。其它成分是废糖蜜,批号800002(Paulaur),甘油USP 99.7%Kosher批号19188B(Acme-Hardesty Co.,Blue Bell,Pennsylvania),和Krystar 300结晶果糖(Tate&Lyle)。表1中的制剂不包含三氯蔗糖或芳香剂,因为它们以非常低的水平用于红糖替代品中且不影响储存期间的结块。
配方 | 成分(%) | |||
糖 | 糖蜜 | 甘油 | 果糖 | |
1 | 95.9 | 4.1 | ||
2 | 93 | 7 | ||
3 | 91.25 | 7 | 1.75 | |
4 | 89.5 | 7 | 3.5 | |
5 | 87.75 | 7 | 5.25 | |
6 | 92.75 | 7 | 0.25 | |
7 | 92.5 | 7 | 0.5 | - |
8 | 92 | 7 | 1 | |
9 | 91.75 | 7 | 1.25 | |
10 | 91.5 | 7 | 1.5 | - |
11 | 91.25 | 7 | 1.75 | |
12 | 91 | 7 | 2 | |
13 | 90.75 | 7 | 2.25 |
表1:红糖掺混物制剂
将样品置于loz.塑料杯中,非常小心地轻敲。将杯子储存在室温和各种相对湿度水平下,如下所述。为产生相对湿度水平,将饱和的盐溶液放置到小环境腔室内的大表面托盘中。各腔室所用的盐(25℃,根据Labuza,T.吸湿性材料吸湿等温线的形成(“Creation of Moisture Sorbtion Isotherms for HygroscopicMaterials.”)网页:http://faculty.che.umn.edu/fscn/Ted_Labuza/PDF_files/Papers/Creation_Moistu re_Isoterms.PDF)在表2中列出。
腔室编号 | 相对湿度(%) | 所用的盐 |
1 | 0 | 无水硫酸钙(Drierite)(DrieriteCo.Xenia,Ohio) |
2 | 20 | 醋酸钾(Mallinckrodt Baker lnc.,Paris,Kentucky) |
3 | 33 | 氯化镁(Fisher Scientific,Fairlawn,New Jersey) |
4 | 50 | 硝酸镁(Fisher Scientific) |
5 | 65 | 氯化钴(Mallinckrodt Baker) |
6 | 75 | 氯化钠(Fisher Scientific) |
表2:控制相对湿度所用的盐
采用CompuTrac湿度分析仪(Arizona Instruments LLC,Tempe,Arizona)测定样品的含水量。采用HygroLab 3水活度工作站(Rotronic Instrument Corp.,Huntington,New York)测定水活度。采用TA.XT2结构分析仪(TextureTechnologies Corp.,Scarsdale,New York),通过测定使P/40C 40°Perspex锥形探针在样品中推进1厘米所需的穿透力来评价结块硬度。若穿透力为20N或更高,认为该样品是失效的。
I.导致失效的相对湿度范围
为鉴定无润湿结块的红糖掺混物的相对湿度范围,将配方2的样品储存在露天空气条件下(25℃,18-23%相对湿度)直到它们变坚硬。然后,将样品储存在20%、33%、50%和65%相对湿度下3天。储存在20%和33%相对湿度下的样品保持坚硬。储存在50%和65%相对湿度的样品2天后变软。因此,失效点在33%到50%相对湿度之间。该实验证实,通过储存在高相对湿度环境下可以再生结块的红糖掺混物。
为缩小相对湿度范围,将相同样品的一些部分分别储存在33%和50%相对湿度下1周。然后,将该部分掺混物以2∶1、1∶1和1∶2的比例(w/w)置于囊袋中,快速混合并密封。1周后,打开囊袋,评价样品的含水量和水活度,并肉眼观察结块性。结果如表3所示,说明引起红糖失效的相对湿度约为45%。
比例 | 33%相对湿度(g) | 50%相对湿度(g) | 含水量(%) | 水活度 | 结构 |
2∶1 | 60 | 30 | 0.40 | 0.39 | 失效 |
1∶1 | 45 | 45 | 0.46 | 0.43 | 失效 |
1∶2 | 30 | 60 | 0.56 | 0.45 | 可接受 |
表3:在各种水活度下评价红糖掺混物
II.分析Silver Spoon棕色绵糖
Silver Spoon浅棕色绵糖(“LBS”)(批号3045L4Y)和深棕色绵糖(“DBS”)(批号5424L4Y)(都来自Silver Spoon Co.,Peterborough,England)的甘油含量分别为0.83%和1.11%。由Covance Inc.(Princeton,New Jersey)进行该分析。
将各个糖样品置于loz.塑料杯中,0%、20%和33%相对湿度下储存2周。对于LBS,2天后各样品的含水量恒定(图1A),提示LBS达到平衡。对于DBS,20和33%相对湿度下2-7天内达到平衡,但0%相对湿度下没有达到平衡(图1B)。这可能是DBS中较大量糖蜜的作用,与LBS相比延缓水分损失。
在20%和33%相对湿度下,两种糖的穿透力仅有非常小的变化(图2A和B)。在0%相对湿度下,两种红糖显示相对于其它条件穿透力统计学显著性增加。然而,在0%相对湿度下,DBS不到2天即失效,而LBS在2周内不会失效。
III:防止红糖掺混物结块的润湿剂水平
用占配方总重量0.25%、0.5%和1%的甘油制备红糖样品(分别为配方6、7和8)。将样品储存在露天空气中1周(20-22℃,15-22%相对湿度,但在第三天相对湿度为46%)。第3天的结果证实上述发现,红糖掺混物可从高相对湿度的环境中摄取水分而变软。
加入甘油可显著降低红糖掺混物的结块行为(图3)。对照(无甘油)样品不到1天即失效。0.25%甘油样品在第4天失效。0.5%甘油样品在第5天失效。1%甘油样品在一周储存期内不会失效,虽然观察到穿透力逐渐增加。
用1.25%、1.5%和1.75%甘油制备红糖掺混物样品(分别为配方9、10和11),20%相对湿度下储存8周。另外,用1.75%、3.5%和5.25%果糖制备红糖掺混物样品(分别为配方3、4和5)。评价含水量、水活度、结构和样品颜色。使用ColorQuest XE色度计(HunterLab Associates Inc.,Reston,Virginia)确定样品颜色。一旦样品失效(即当穿透力超出20N时)即停止对样品的分析。
果糖样品在第一周失效,表明果糖不能有效防止红糖掺混物结块(表4)。
配方编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
果糖,% | 0 | 0 | 1.75 | 3.5 | 5.25 |
周 | |||||
0 | 21.95 | 6.89 | 6.89 | 5.41 | 13.04 |
1 | 79.37 | 158.53 | 128.42 | 163.9 | 136.04 |
注释 | 4%糖蜜,烘焙专用 | 对照 |
表4:含1.75%、3.5%和5.25%果糖的红糖掺混物的穿透力(N)
含甘油样品在8周内不失效,储存约2周后达到平衡(图4A、B和C)。含甘油样品比不含甘油对照的平衡含水量高50%。如表5所示,含甘油样品稍浅(L更高)且黄色较浅(b更低),但差异不是肉眼可见的。
样品 | 对照 | 配方9 | 配方10 | 配方11 | ||||||||
甘油(%)周 | 0 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | ||||||||
L | a | b | L | a | b | L | a | b | L | a | b | |
0 | 40.26 | 7.57 | 16.74 | 42.44 | 7.66 | 17.1 | 40.83 | 7.83 | 16.46 | 40.3 | 7.86 | 16.61 |
1 | 39.95 | 7.66 | 16.58 | 40.27 | 7.57 | 16.11 | 39.8 | 7.61 | 15.82 | 39.49 | 7.72 | 15.8 |
2 | 40.2 | 7.68 | 16.7 | 40.35 | 7.5 | 15.72 | 38.58 | 7.74 | 15.5 | 39.22 | 7.81 | 15.52 |
4 | 39.2 | 7.62 | 16.29 | 40.06 | 7.45 | 15.36 | 38.15 | 7.64 | 15.08 | 38.75 | 7.74 | 15.39 |
8 | 39.65 | 7.48 | 15.16 | 37.89 | 7.62 | 14.75 | 39.58 | 7.59 | 15.02 |
表5:含1.25%、1.5%和1.75%甘油的红糖掺混物在20%相对湿度下储存8周的颜色测量结果
因此,20%相对湿度下,甘油水平超过1.25%可有效防止结块。
然后,用2%和2.25%甘油制备样品,并在0%相对湿度下储存2周。这些样品不失效且具有平衡含水量约0.5%(图5A和B)。在任何消费者储存环境下0%相对湿度不可能长时间维持,因此,结论是含2%或更多甘油的红糖掺混物在常规条件下永远不会结块。
IV.含2%甘油的红糖掺混物在选定相对湿度水平下储存
由于2%甘油能够防止红糖掺混物结块,测定室温以及20%、33%、50%、65%和75%相对湿度下储存的样品的含水量和水活度。2天、1周和2周后进行测量(基于上述发现,样品在2周后达到平衡)。
含水量测量结果表明,1周后达到平衡(图6)。平衡含水量受到相对湿度的显著影响。
在这些相对湿度水平下,所有样品均不失效,20%相对湿度2周后的最高穿透力约为0.9N。这就证实,含2%甘油的红糖掺混物在产品储存期内保持柔软。
储存1周和2周后样品的水活度水平证实,1周后达到平衡(表6)。在75%相对湿度下,水活度超出嗜高渗酵母和霉菌生长的0.65限制值(Fennema,O.R.(1996)“Water and Ice,”Fennema,O.R.(编)Food Chemistry.Marcel Dekker,NewYork,第17-94页),因此在该条件下微生物腐败将限制储存期。
天 | 相对湿度(%) | ||||
20 | 33 | 50 | 65 | 75 | |
7 | 0.24 | 0.31 | 0.54 | 0.60 | 0.69 |
14 | 0.26 | 0.33 | 0.53 | 0.63 | 0.72 |
表6:含2%甘油的红糖掺混物样品在20%、33%、50%、65%和75%相对湿度下储存2周的水活度。
采用上述数据得到图7的吸湿等温线。用三次多项式曲线拟合显示非常好的拟合。该方程可用于预测含2%甘油的红糖替代品的水分摄取。
实施例6
液体预混物
制备液体预混物,如表7所示。将甘油(KIC Chemicals,Inc.,Armonk,New York)置于配备有垂直传动轴和两个垂直挡板的200加仑混合机的混合罐中。混合机启动并以约600rpm的速率运行。将微粉化的三氯蔗糖(Tate & Lyle)加入到混合罐中。混合不到2分钟后达到视觉均一。将糖蜜预先加热至119(48℃)。然后,将糖蜜(Paulaur,1271lb,批号014294和123.7lb,批号105038)和芳香剂成分(Robertet NV-34,554)加入到混合罐中,加入期间继续混合。在约63(17℃)、65%相对湿度的房间中制备液体预混物。
成分 | Lbs | Kg | % | |
液体预混物 | 甘油 | 399.8 | 181.4 | 21.5 |
微粉化三氯蔗糖 | 43.9 | 19.9 | 2.36 | |
芳香剂 | 21.4 | 9.7 | 1.15 | |
糖蜜 | 1394.7 | 632.6 | 75.0 | |
总量 | 1859.9 | 843.6 | 100 |
表7:液体预混物制剂
从启动混合机到加入最终成分所用时间为1小时,此时罐中温度为108(42℃)。700rpm下再继续混合20分钟。达到均匀混合之后,将液体预混物泵入三个55加仑的圆筒中,净重分别为595、619和623lb。该过程产率为98.77%(1.23%损失)。
从圆筒1-3收集的样品中平均三氯蔗糖含量为2.30%(参见表8)。整批混合5分钟后收集的样品中三氯蔗糖含量在圆筒预混物平均值的一个SD之内,证实混合5分钟足以使三氯蔗糖在液体预混物中均匀分布。
样品 | 量(g) | 第一次读数 | 第二次读数 | 平均值 |
预先包装样品 | 3.733 | 2.33 | 2.34 | 2.33 |
圆筒#1 | 3.736 | 2.28 | 2.27 | 2.28 |
圆筒#2 | 3.732 | 2.27 | 2.38 | 2.32 |
圆筒#3 | 3.731 | 2.31 | 2.28 | 2.29 |
总体均值 | 2.30 | |||
标准差 | 0.044 | |||
CV | 1.91% |
表8:液体预混物三氯蔗糖含量(%).
如表9所示,从圆筒1-3收集的样品的平均O.D.420nm为0.57。混合5分钟后收集的样品的颜色吸收读数在圆筒预混物平均值的一个SD之内,证实混合5分钟足以确保液体预混物充分均一。
样品 | 量(g) | 第一次读数 | 第二次读数 | 平均值 |
糖蜜(批号014294) | 0.5013 | 0.749 | 0.749 | 0.747 |
糖蜜(批号015038) | 0.5014 | 0.714 | 0.716 | 0.714 |
预先包装样品 | 0.5 | 0.565 | 0.565 | 0.565 |
圆筒#1 | 0.5004 | 0.565 | 0.575 | 0.570 |
圆筒#2 | 0.501 | 0.573 | 0.572 | 0.571 |
圆筒#3 | 0.5014 | 0.568 | 0.573 | 0.569 |
总体均值 | 0.57 | |||
标准差 | 0.004 | |||
CV | 0.65% |
表9:颜色吸收(O.D.420nm)。注意:平均值根据量的变化校正。
三氯蔗糖红糖掺混物
制备一批3308lb三氯蔗糖红糖掺混物,如表10所示。将Domino EFG糖加入到运行中的混合机中(American Process Systems(Gurnee,Illinois)螺旋叶片混合机DRB200(200ft3,双螺旋带,20hp电动机,20rpm空转))。在5分钟的间隔内,将液体预混物缓慢倾倒通过混合机顶部栅格。一旦完成液体预混物的加入,将出口阀中的物质再循环回到混合机的顶部。混合不到2分钟后实现视觉均一。
完成液体预混物的加入之后,将三氯蔗糖红糖掺混物混合三分钟。然后,采用PantoneColor Cue进行颜色检查。三氯蔗糖红糖掺混物的所有五次PantoneColor Cue L值为44.72。开始加入糖到完成液体预混物的加入之间的持续时间为10分钟。在约63(17℃)、67%相对湿度的房间中制备三氯蔗糖红糖掺混物。
三氯蔗糖红糖掺混物配方 | 成分 | lb | kg | % |
液体预混物 | 308.0 | 139.7 | 9.32 | |
Domino EFG糖 | 3000.0 | 1360.8 | 90.68 | |
总量 | 3308.0 | 1500.5 | 100 |
表10:三氯蔗糖红糖掺混物制剂
产品排出进入具有两层2mil聚乙烯衬垫的150lb.盒子中(21个盒子)。所有盒子的净重为3157.3lb。该过程产率为95.4%(4.6%损失)。产物排出需50分钟。
每隔一个盒子(1、3、5、7、9、11、13、15、17、19和21)收集约200g样品。每个样品分成两份,一份送入IFN(International Food Network,Inc.,Ithaca,New York),另一份在Paulaur保存,用于通过HPLC分析三氯蔗糖。从样品的三氯蔗糖含量确定掺混物的均一性。从11号盒子收集约400g产品进行物理试验,并作复样。采用表11所示本领域认可的方法进行试验。
参数 | 方法 | 复样 |
三氯蔗糖含量 | TM-1074(20.0g样品,100ml流动相中) | 2 |
反射颜色 | Hunter Colorquest XE | 2 |
含水量 | Computrac Max 1000 | 2 |
水活度 | Rotronic HygroLab | 2 |
松装密度 | TM-1219 | 3 |
振实密度 | IFN-67 | 3 |
表11:试验方法
从第一个盒子到第21个盒子收集的样品的平均三氯蔗糖含量为0.21%(参见表12)。相对标准偏差为2.59%。这就证实,混合足以使液体预混物在加入5分钟内(包括再循环和颜色检查时间)、在最终产物中均匀分布。
样品 | 量(g) | 第一次读数(%) | 第二次读数(%) | 平均值(%) |
盒#1 | 20.0038 | 0.19 | 0.19 | 0.19 |
盒#3 | 20.0006 | 0.20 | 0.20 | 020 |
盒#5 | 20.0064 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#7 | 20.0095 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#9 | 20.0065 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
盒#11 | 20.0029 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#13 | 20.0009 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#15 | 20.0035 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#17 | 20.0049 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#19 | 20.0036 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
盒#21 | 20.0048 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
总体均值 | 0.21 | |||
标准差 | 0.005 | |||
RSD | 2.59% |
表12:蔗糖含量(IFN结果)
各物理参数的试验结果在表13中记录。
水分 | 水活度 | 松装密度 | 振实密度 | 亨特色度L值 |
1.99% | 0.577@22℃ | 0.68g/cc | 0.92g/cc | 41.93 |
表13:物理试验数据
本发明的范围并不限于上述说明、实施例和建议用途,可进行改进而不背离本发明的精神。因此,认为本发明覆盖本发明的改进和变化形式,只要它们在所附权利要求及其等价形式的范围内。
Claims (10)
1.一种红糖替代品,其包含:
约0.01-3重量%高强度甜味剂;
约1-16重量%糖蜜;和
约70-99重量%食品级结晶糖或糖醇。
2.如权利要求1所述的红糖替代品,其特征在于,所述高强度甜味剂选自:阿斯巴甜、乙酰舒泛钾、糖精、环己基氨基磺酸盐、纽甜、三氯蔗糖、巴西蛋白、甜菊糖、其各种盐、以及它们的混合物。
3.一种红糖替代品,其包含:
约80-95重量%食品级结晶糖或糖醇;
约4-16重量%糖蜜;和
约0.01-3重量%高强度甜味剂,
其中,每克蔗糖当量甜味产生小于约3.5千卡热量。
4.一种制备红糖替代品的方法,所述方法包括:
通过组合以下成分形成稀薄制剂:
约0.01-3重量%高强度甜味剂;
约1-16重量%糖蜜;和
将约70-99重量%食品级结晶糖或糖醇混入上述稀薄制剂中以形成红糖替代品。
5.一种红糖替代品,其包含:
约0.01-3重量%高强度甜味剂;
约1-16重量%糖蜜;
约70-99重量%食品级结晶糖或糖醇;和
约1.25-5重量%至少一种抗结块剂。
6.如权利要求1所述的红糖替代品,其特征在于,所述高强度甜味剂选自:阿斯巴甜、乙酰舒泛钾、糖精、环己基氨基磺酸盐、纽甜、三氯蔗糖、巴西蛋白、甜菊糖、其各种盐、以及它们的混合物。
7.一种红糖替代品,其包含:
约80-95重量%食品级结晶糖或糖醇;
约4-16重量%糖蜜;
约1.25-3重量%至少一种抗结块剂;和
约0.01-3重量%高强度甜味剂,
其中,每克蔗糖当量甜味产生小于约3.5千卡热量。
8.如权利要求19所述的红糖替代品,其特征在于,所述高强度甜味剂选自:阿斯巴甜、乙酰舒泛钾、糖精、环己基氨基磺酸盐、纽甜、三氯蔗糖、巴西蛋白、甜菊糖、其各种盐、以及它们的混合物。
9.一种制备红糖替代品的方法,所述方法包括:
通过组合以下成分形成稀薄制剂;
约0.01-3重量%高强度甜味剂;
约1-16重量%糖蜜;和
约1.25-5重量%至少一种抗结块剂;以及
将约70-99重量%食品级结晶糖或糖醇混入上述稀薄制剂中以形成红糖替代品。
10.如权利要求26所述的方法,其特征在于,所述高强度甜味剂选自:阿斯巴甜、乙酰舒泛钾、糖精、环己基氨基磺酸盐、纽甜、三氯蔗糖、巴西蛋白、甜菊糖、其各种盐、以及它们的混合物。
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