CN101522054A - 包含胶粘剂的非自由流动性粘结甜味剂组合物 - Google Patents

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Abstract

提供一种相比常规蔗糖立方体其卡路里含量降低的非自由流动性粘结甜味剂组合物，它用于将甜味加到液体食物，例如饮料中。更加具体的是公开了一种非自由流动性粘结组合物，该组合物包含高强度甜味剂、填充剂以及含量足以维持所述甜味剂立方体结构完整性的胶粘剂，其中所述非自由流动性粘结组合物与相同尺寸的蔗糖立方体相比具有较低的卡路里含量和相当的甜味，且所述填充剂和胶粘剂是不同物质。还提供了含有三氯蔗糖、聚右旋糖、赤藓醇、乳糖和海藻糖的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其中所述非自由流动性粘结甜味剂组合物的卡路里含量为2、3或4千卡/立方体，其甜味相当于约1茶匙蔗糖。还提供了制造这种低卡路里的非自由流动性粘结甜味剂组合物的方法。

Description

包含胶粘剂的非自由流动性粘结甜味剂组合物
发明领域
本发明涉及用于将甜味加到液体食物例如饮料中的非自由流动性粘结甜味剂组合物，相比类似大小和甜味的常规蔗糖立方体(cube)，该甜味剂组合物的卡路里含量降低。更具体地说，本发明涉及非自由流动性粘结甜味剂组合物，该组合物包含高强度甜味剂、填充剂以及含量足以维持所述非自由流动性粘结甜味剂组合物结构完整性的胶粘剂，其中，由所述非自由流动性粘结组合物形成的甜味剂立方体(cube)与类似大小的蔗糖立方体相比具有相当的甜味。本发明还提供了制造和使用这种非自由流动性粘结甜味剂组合物的方法。
发明背景
人们经常将甜味剂加到食物和饮料中。例如，将甜味剂加入饮料，如咖啡和茶中。使食物或饮料变甜能改变其口味并且通常增加其吸引力。这种做法在所有文明中可见，但在西方文明中尤其盛行。
个人的口味会对各种甜味产生明显不同的感受，相比其它人，他会对特定食物或饮料中的甜味特别喜好。例如，在商业制造过程中加入食物中的甜度并不足以满足某些消费者，但是其它消费者则可能会发现相同的甜度对他们自己而言则过甜了。而且，消费者出于健康或生活习惯的原因通常要求减少卡路里摄入。因此，消费者对甜味剂产品就存在一种迫切需要一种甜味剂产品，该产品能提高产品的甜度，以适应他们各自的喜好，并使增加的卡路里含量最少。
已知使液体食物增加甜度的方法。例如，将甜味剂加入无糖冰茶饮料中通常包括将甜味剂加入的无糖冰茶饮料中，之后搅拌以分散甜味剂，由此形成加糖的冰茶饮料。这种甜味剂通常呈立方体、片状、颗粒、粉末或者液体形式。
在许多食物供应点中，饮料的自助加糖是个问题。通常，饮料供应时也会提供甜味剂的独立包装。这种包装可以包含蔗糖，或者可以包含高强度甜味剂，例如，三氯蔗糖、阿斯巴特或者糖精或者标准填充剂如蔗糖、葡萄糖或者麦芽糖糊精；所有这些的卡路里值通常为4千卡/克。使用的人通常撕开包装，并全部倒入饮料中，然后搅拌饮料使甜味剂溶解并完全分散在液体中。在许多情况下，该包装的其它部分就造成了浪费，这可能会造成处置问题。或者，甜味剂可采取单份提供的非自由流动性粘结甜味剂组合物的形式提供，它包含大约1勺或多勺蔗糖茶匙当量的甜度(1勺蔗糖茶匙当量约为4-5克蔗糖/茶匙)。通常，这种甜味剂立方体不需要单独包装，因此减去了涉及给饮料加糖中的步骤以及与甜味剂有关的废弃物。
甜味剂立方体是包含填充剂的非自由流动性粘结组合物。填充剂通常是结晶碳水化合物，如蔗糖，它也可以和高强度甜味剂混合。最近，市场上已经有许多卡路里含量较低的填充剂。一些卡路里含量较低的填充剂具有类似蔗糖的物理和感官特性，其它则仅仅具有极少的类似于蔗糖的物理或感官特性，和/或具有一些不利的特性。
高强度甜味剂能降低因给液体食物加糖，例如饮料自助服务而产生的卡路里负担。例如，三氯蔗糖的甜度是蔗糖(a.k.a(商品名)片糖和甘蔗糖)的500-600倍。1茶匙的蔗糖(约4-5克蔗糖)可以用大约6.7-10毫克的三氯蔗糖代替。在自助服务中使用少量的高强度甜味剂来获得最喜欢的甜度提供了一个契机来获得一种给食物包括在自助服务中添加甜度的新技术。
综上所述，需要提供一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，它具有较低的卡路里含量，同时也具有与常规蔗糖甜味剂立方体类似的物理和感官特性。
发明概述
本发明的一个实施方式是一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，它包含和/或(基本)由以下物质组成：加甜量的高强度甜味剂、有效量的填充剂以及含量足以维持所述非自由流动性粘结甜味剂组合物结构完整性的胶粘剂，其中所述填充剂和胶粘剂是不同的物质。
本发明的另一个实施方式是一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，它包含和/或(基本)由以下物质组成：以非自由流动性粘结甜味剂组合物的总重计，它包含约0.4％的三氯蔗糖、约10％的聚右旋糖、约56.6％的赤藓醇、以及约25.5-33％的海藻糖，其中，所述非自由流动性粘结甜味剂组合物具有约2千卡的卡路里含量以及和约1茶匙蔗糖相当的甜度。
本发明的进一步实施方式是一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，它包含和/或(基本)由以下物质组成：以非自由流动性粘结甜味剂组合物的总重计，它包含约0.4％的三氯蔗糖、约10％的聚右旋糖、约37.5％的赤藓醇、以及约44.6-52.1％的海藻糖，其中，所述非自由流动性粘结甜味剂组合物具有约3千卡的卡路里含量以及和约1茶匙蔗糖相当的甜度。
本发明的进一步实施方式是一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，它包含和/或(基本)由以下物质组成：以非自由流动性粘结甜味剂组合物的总重计，它包含约0.4％的三氯蔗糖、约10％的聚右旋糖、约29.5％的赤藓醇、以及约60.1％的海藻糖，其中，所述非自由流动性粘结甜味剂组合物具有约4千卡的卡路里含量以及和约1茶匙蔗糖相当的甜度。
本发明进一步实施方式是一种制造非自由流动性粘结甜味剂组合物的方法，所述方法包括和/或(基本)由以下步骤组成：将高强度甜味剂、填充剂和胶粘剂混合形成掺混物，其中所述填充剂和胶粘剂是不同的物质；将水加入所述掺混物；将(b)的掺混物成型；以及干燥成型物。
附图简述
图1显示了与由参比掺混物制得的甜味剂立方体相比，改变各种可能填充剂和聚右旋糖的比例而对甜味剂立方体的卡路里含量的影响。
图2显示了与由参比掺混物制得的甜味剂立方体相比，改变各种可能填充剂和聚右旋糖的比例而对相对湿度范围内易碎性的影响。
发明详述
为了减少蔗糖立方体的卡路里含量就要减少蔗糖的量，那么就导致立方体的尺寸变小。之前，由于考虑到甜味剂立方体的制造、储存以及消费者的诉求和接受程度，在甜味剂立方体中使用不是蔗糖的成份存在一定问题。由于立方体中蔗糖量的减少会使甜度受损，因此必须用较低卡路里的甜味剂成份部分或者完全替代蔗糖。这可以通过将高强度甜味剂如阿斯巴特或者乙酰舒泛钾加入到立方体配方中来实现。虽然这种配方能减少立方体的卡路里含量，但是这受到可以制造以及消费者可以拿取的最小尺寸的限制。回顾市场上已有的产品可以发现，最小的立方体尺寸约为1.4克，这样含蔗糖的甜味剂立方体具有大约5.6千卡。
而且，为了制造看起来像常规蔗糖立方体的低卡路里甜味剂立方体，可以在立方体中加入一种或多种填充剂。使用这种填充剂会使制得的甜味剂立方体不够结实(即，易碎性低)从而无法承受常规蔗糖立方体的正常生产和包装工艺中的应力。这种立方体不会保留其形状，并在制造立方体过程中损失大量的颗粒。为了克服这些缺陷，这种立方体需要单独包装，因此增加了成本和废弃物。
在本文中，术语“常规蔗糖立方体”是指高度、宽度和深度约为5-20毫米的结晶蔗糖的矩形棱柱。通常，常规蔗糖立方体的各边约为15毫米，卡路里含量约为25千卡。如上所述，最小的市售的以及消费者可接受的高强度甜味剂/蔗糖立方体有两个面约为12毫米×12毫米，有四个面约为9毫米×12毫米，其卡路里含量约为5.6千卡，重量约为1.4g。
在本文中，所有数值范围均至少包括落在所述范围端点之间的所有数值。
令人吃惊的是，发明人发现，将粘结剂掺入甜味剂立方体配方能使所得立方体明显更加坚固且不需要单独包裹。据信，胶粘剂能将填充剂颗粒结合在一起。这使得甜味剂立方体具有更大的结构完整性并能控制甜味的释放。
本发明的一个实施方式涉及低卡路里的甜味剂立方体，其含有高强度甜味剂、填充剂和含量足以维持立方体结构完整性的胶粘剂，其中所述甜味剂立方体的甜味相当于约1茶匙蔗糖。
在本文中，术语“茶匙”是指标准茶匙，容量约为5毫升。因此，1茶匙蔗糖的质量约为4-5g。
高强度甜味剂
在本文中，术语“高强度甜味剂”是指相比蔗糖，每单位质量提供高甜度且营养值很少或没有的物质。
许多高强度甜味剂是本领域技术人员已知的，且任意一种都可以用在本发明中。用于本发明的高强度甜味剂的例子包括：阿斯巴特、乙酰舒泛、阿力甜、植物甜蛋白(brazzein)、环拉酸、双氢查耳酮、西非植物野生红色浆果(Dioscorophyllum cumminsii)的提取物、非洲热带植物(Pentadiplandrabrazzeana)果实提取物、甘草甜、甜蜜素(hernandulcin)、莫尼糖蛋白、罗汉果甙、纽甜、新橙皮苷、糖精、三氯蔗糖、甜菊糖、奇异果甜蛋白(thaumatin)、以及它们的盐、衍生物和组合。本发明优选的高强度甜味剂是三氯蔗糖。
本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物包含约0.01-3.5重量％的高强度甜味剂。更优选的是，本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物包含约0.05-2重量％，更好是约0.1-1重量％的高强度甜味剂。
若高强度甜味剂是三氯蔗糖，本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物较好包含约0.1-0.6重量％的三氯蔗糖。更好的是，以非自由流动性粘结甜味剂组合物的重量计，本发明的甜味剂立方体包含约0.2-0.5重量％，更好的是约0.4-0.5重量％的三氯蔗糖。
填充剂
选择特定的填充剂由非自由流动性粘结甜味剂组合物制造具有类似于蔗糖的物理和感官特性的甜味剂立方体。这种甜味剂立方体可以包含物理和感官特性类似于蔗糖的特定填充剂，或者包含单独不具备但混合时具有类似于蔗糖的特性的填充剂的组合。在选择用于本发明的填充剂时要考虑许多因素。
第一，所述填充剂通常具有远低于蔗糖的甜度，因此，需要加入高强度甜味剂来由非自由流动性粘性甜味剂组合物制造甜味剂立方体，该组合物具有消费者可接受的甜度水平。用在这种甜味剂立方体中的高强度甜味剂的量与填充剂本身的甜度呈负相关。必须小心平衡各成份，以获得消费者预期的甜度，该甜度大致相当于包含蔗糖的甜味剂立方体的甜度，例如1茶匙蔗糖的甜度。
第二，必须从大致5个方面选择消费者可接受的填充剂：外观、味道、副作用、用途和成本。就外观而言，由非自由流动性粘性甜味剂组合物制得的甜味剂立方体应尽可能地反映其蔗糖当量。所述甜味剂立方体应呈晶体。且所述甜味剂立方体应在储存和运输过程中保持其形状。例如，蛋白质通常是非结晶外观，一些糖具有黄色或菜色的颜色。当单独用作填充剂时是不可能制得可接受的甜味剂立方体。而且，一些可能的填充剂在单独使用时太吸湿了，不能长时间保持立方体的完整性和形状。例如，可溶性纤维会从环境中吸收太多的水，导致甜味剂立方体开始溶解成糖浆，这些是不利的，且消费者通常不肯使用。
在本文中，术语“填充剂”是指可用于制造具有类似于常规蔗糖立方体的感官和物理特性的甜味剂立方体的食品级物质。用在本发明中的填充剂例子包括单糖和二糖，如葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、纤维二糖、龙胆二糖、异麦芽糖、乳糖、昆布二糖(laminarabinose)、麦芽糖、直链淀粉、甘露二糖、木二糖(xylobiose)、蔗糖、海藻糖、纤维二糖、乳果糖、塔格糖、乳糖醇；充气糖(aerated sugar)、充气多元醇(aerated polyol)和充气的复合碳水化合物(aerated complexcarbohydrate)；寡糖和多糖，如环糊精、棉子糖、纤维素、纽趣丝(nutriose，一种水溶性膳食纤维)、法布索(fibrisol)、菊粉(raftiline)、低聚果糖(raftilose)；多元醇，如益寿糖(isomalt)、乳糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓醇、甘露醇、山梨糖醇；可溶性纤维；蛋白质；柠檬酸钙；乳酸钙，以及它们的组合。较好的是，所述填充剂是聚右旋糖、赤藓醇和海藻糖的组合。
在本文中，“食品级”材料是符合按照世界卫生组织制定的营养药典(CodexAlimentarius)(1999)中所述对人类消费来说安全的食品标准的材料。
选择本发明所用的填充剂来制造非自由流动性粘结甜味剂组合物，它们作为蔗糖立方体的替代物将容易为消费者接受。为了最大满足消费者的诉求以及与蔗糖的近似度，当单独的填充剂不能传递足够的正面特性或者传递负面特性时可将填充剂混合作为本发明的一部分。正确混合这些填充剂可以使不利的特性最小化或者消除这些不利特性。
较好的是，本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物包含约1-99.5重量％的填充剂。更好的是，本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物包含约10-75重量％，更好是约30-60重量％的填充剂。
所述填充剂可以使用本领域已知的方法进行加工，以获得较低的密度。例如，通过流化床干燥标准麦芽糊精可以制造团聚的麦芽糊精，通过在喷雾干燥器的进料中掺入溶解气体(例如，二氧化碳)进行泡沫喷雾干燥可以制得充气产品。而且，填充剂较低密度的形式可以通过挤出的空化技术来制得。
粘结剂
文中，术语“胶粘剂”是指结合填充剂颗粒并降低非自由流动性粘结甜味剂组合物的易碎性的食品级物质。用于本发明的胶粘剂的例子包括：聚右旋糖、菊糖、果糖、麦芽糊精、阿拉伯胶、藻酸钠、淀粉、以及它们的组合。优选地，以所述甜味剂立方体的总重计，本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物中所述胶粘剂的量为约0.5-99.5％，更优选为约0.5-35％，再优选为约1-10％。
一种特别有用的胶粘剂是聚右旋糖。可用于本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物的聚右旋糖的量以所述甜味剂立方体的总重计为约0-99.5重量％。优选地，聚右旋糖的量以甜味剂立方体的总重计为约4-10％，更优选为10％。
文中，术语“含量足以维持立方体结构完整性”是指各成分的比例能使甜味剂立方体具有与常规蔗糖立方体大致相同的物理特性，例如该甜味剂立方体能够经受制造、储存和运输，且对消费者有吸引力并为其所接受。
本发明的某些胶粘剂是吸湿性的，如聚右旋糖。当聚右旋糖的用量占非自由流动性粘结甜味剂组合物总重的约10％时，包装时无需单独包裹。然而，由于聚右旋糖是吸湿性的，因此含有超过约10％聚右旋糖的非自由流动性粘结甜味剂组合物可能需要单独包裹以避免因从环境中吸收水分而造成的溶胀和形状损失。
在本文中，“食品级”材料是符合按照世界卫生组织制定的营养药典(CodexAlimentarius)(1999)中所述对人类消费来说安全的食品标准的材料。
在本申请中，术语“低卡路里的甜味剂立方体”是指由聚集颗粒制成并含有高强度甜味剂的三维结构。
制造非自由流动性粘结甜味剂组合物
非自由流动性粘结甜味剂组合物通常通过包含以下步骤的方法来制得：(a)混合所述成份，(b)形成成型的组合物，和(c)干燥所述组合物。显然，各步骤具有许多变化。
本发明的另一实施方式是制造非自由流动性粘结组合物的方法，该方法包括以下步骤：将高强度甜味剂、填充剂和胶粘剂混合形成掺混物，将水加入所述掺混物中，将掺混物形成一定形状，并干燥所述形状。
虽然混合所述成份的方式并不是关键，但是过度剧烈的混合会导致粒度不必要地降低。不过必须使掺混物中所述成份均一地分布。否则，甜度和卡路里含量会随形状变化而不同。对于少量使用的成份，必须制得预混物以确保均匀分布。如果某成本会结块或聚集，则可能需要过筛。最常用的混合器是允许连续加入成份的那些混合器。
形成非自由流动性粘结甜味剂组合物的形状通常具有两个阶段。第一，使混合成份与水结合使其含水量达到约0.3-3％，这通常是通过引入水分或蒸汽实现的。第二，将与水结合的成份置于型模(dyes)或模具中，压缩成所需形状。所述与水结合的混合物也可以形成大块，之后分割成“粗切割”形状。
一旦与水结合的混合物形成所需形状之后就将其干燥。干燥可采用烘箱，或者如果条件允许可暴露在环境空气中进行干燥。最常见的干燥器上通过干燥隧道的连续带。干燥温度和时间可以明显不同。例如，在环境空气下的干燥时间可以为24小时。相反，在约60℃-75℃的烘箱中进行干燥则可以少到约10-20分钟。烘箱干燥或空气干燥后可能还需要调理约12至约36小时以使产品内的水分彻底平衡。
选择用来使非自由流动性粘结甜味剂组合物成型的模具形状决定了非自由流动性粘结甜味剂组合物的总体形状。可以使用任何所需的形状，包括立方体、球状、锥形等。此外，所述非自由流动性粘结甜味剂组合物的表面可以进行修饰以获得一些特征。所述表面特征可以通过用于使非自由流动性粘结甜味剂组合物成型的模具表面来提供，或者，将干燥的非自由流动性粘结甜味剂组合物进一步加工，以获得所需的表面特征。此外，所述非自由流动性粘结甜味剂组合物在仍湿润时也可以成型，以引入表面特征，或者形成新的形状。例如，干燥的非自由流动性粘结甜味剂组合物可以进行激光或机械蚀刻，或者将所需的特征使用加热工具烧蚀到所述非自由流动性粘结甜味剂组合物的表面。一旦干燥，在消费者使用前将所述非自由流动性粘结甜味剂组合物包装到盆、盒子或者其它合适的食品包装中。
本发明另一实施方式是由通过本文所述方法制得的非自由流动性粘结甜味剂组合物形成的甜味剂立方体。
本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物可以是方便制造商以及消费者可接受的任意尺寸。由非自由流动性粘结甜味剂组合物形成的立方体通常高度小于约20毫米，宽度小于约20毫米，深度小于约20毫米。其它有用的尺寸包括高约12毫米，宽约12毫米，深约9毫米；甚至更好的是高约9毫米，宽约9毫米，深约9毫米。
消费者喜好
常规蔗糖立方体是所有其它甜味剂立方体产品比较的标准。显著背离常规蔗糖立方体的物理和感官特性的任意甜味剂立方体产品都不能令消费者接受。表1显示了蔗糖立方体的物理和感官特性以及其它甜味剂立方体产品的接受程度。
 
特性 蔗糖立方体 可接受的范围
外观 白色，结晶 从白色到淡奶油色，结晶
味道 甜，糖浆 有甜味，没有其它强烈的味道(即，没有任何额外的味道强于甜味)                        
不利影响 无 消费者负面评价(例如轻泻作用)最少
稳定性 在储存和运输中保持形状 在最高75％RH下在储存和运输中保持形状
溶解度 热水(85℃)中约30秒 搅拌条件下在热水(85℃，150ml)中约10-60秒内溶解                                 
易碎性 在操作时保持完整性 当搅拌60秒时干燥立方体的损失少于10％
硬度 4000g压力(成批生产)，25,000机制(质地分析仪) 实验室制的样品为1,000-15,000g，中试规模/市售样品高达30,000g                     
粒度范围 0-2毫米 对用于制造立方体的成份的总体混合物来说为0-3毫米                             
表1：蔗糖立方体的物理和感官特性以及其它甜味剂立方体产品的接受程度。
为了让消费者接受这种常规蔗糖立方体的替代品，本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物必须具有在表1所示可接受范围内的感官和物理特性。所述由非自由流动性粘结甜味剂组合物形成的甜味剂立方体的各个特性不是必须落在表1针对消费者可接受的甜味剂立方体的范围内。例如，本发明的甜味剂立方体用于替代棕色的棕糖立方体则不必落在表1中“外观”的可接受范围内，这样消费者也是可以接受的。
至于味道，由非自由流动性粘结甜味剂组合物形成的甜味剂立方体应提供与类似重量的蔗糖立方体相当的甜度水平，并且提供与蔗糖类似的甜度曲线。至于副作用，所述填充剂和胶粘剂必须不会产生对消费者而言不利或者不想要的副作用。例如，一些糖醇对消费者有轻泻作用。除非这是想要的效果，使用这种糖醇的非自由流动性粘结甜味剂组合物并不能被消费者接受。
所述非自由流动性粘结甜味剂组合物也必须如消费者预期的发挥作用，且迅速溶解，在食品中获得所需的甜度。例如，所述填充剂在水中的溶解度低，因此非自由流动性粘结甜味剂组合物对消费者来说溶解得太慢，或者不能完全溶解。如上所述，可以通过使用具有所需特性的单独填充剂，或者将具有所需特性的填充剂混合在一起来制造具有所需的消费者特性的非自由流动性粘结甜味剂组合物。
至于成本，相比其它甜味剂形式如片、蔗糖立方体、蔗糖、高强度甜味剂以及颗粒甜味剂，所述非自由流动性粘结甜味剂组合物的成本对消费者来说是可以接受的。例如，赤藓醇可以从市场上以具有类似于蔗糖的良好粒度的白色结晶形式购得，但是这相对比较昂贵，因此，它可以和相对便宜的填充剂如麦芽糖混合，仍能提供所需的总体特性。
上述因素的重叠组合是影响非自由流动性粘结甜味剂组合物生产和/或储存和运输的各种填充剂特性。这些特性包括卡路里含量、易碎性、溶解性、溶解热、硬度、刚性、吸湿性、湿度影响以及温度影响。加工因素包括原料储存和加工的简易性、以及混合物一致且精确填充模具的流动性。表2列出了在筛选用于本发明非自由流动性粘结甜味剂组合物的合适填充剂和胶粘剂中需要考虑的各种成份和因素。
Figure A200780034403D00131
表2，可能的填充剂和胶粘剂
即使成份适合用作填充剂，用于非自由流动性粘结甜味剂组合物的成份的比例对组合物的特性也有显著的影响。例如，图1显示了各种可能填充剂和聚右旋糖的卡路里含量，其为成份含量的函数。相比参比掺混物，麦芽糖或麦芽糊精比例升高会增加卡路里含量。相反，其它成份比例升高会导致卡路里含量的降低。
图2显示了与参比掺混物相比，改变各种可能填充剂的比例对相对湿度范围内易碎性的影响。
参比掺混物是测量所述组合物物理性质随一个组分比例变化而变化时仅用作起点的组合物。图1和2的参比掺混物的组成以及组分的变化显示在表3中。
 
组分 参比掺混物％(wt)     变化％(wt)
聚右旋糖 9.85 0-10
塔格糖 26.6 0-37.5
赤藓醇 10.85 0-37.5
麦芽糊精 7.6 0-20
麦芽糖 44.5 0-45
三氯蔗糖 0.6 无
表3.图1和图2的参比掺混物以及组成变化
类似地，可以评价其它成份特性，并优化配方，制得具有高商业生命力和消费者接受度的甜味剂立方体。
本发明另一实施方式是由本文所述一个方法制得的低卡路里甜味剂立方体。
提供以下实施例来说明本发明的组合物和方法。这些实施例仅仅是示例性的，决不是用于限制本发明的范围。
实施例
实施例1
本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物可通过本领域已知的任何方法制造。以下说明了用于制造本发明非自由流动性粘结甜味剂组合物的两种方法：(A)实验室规模的制备方法，以及(B)较大生产规模的制备方法。
A实验室规模的制备方法
将所有成份称重。将称重的成份置于玻璃广口瓶中，并在管式混合器中混合5分钟。然后，将掺混的成份在平表面上分散得尽可能地薄以尽可能获得接近单个颗粒厚度的一层。
然后用气溶胶泵将一股短脉冲的水喷到混合成份层上。在加入到气溶胶泵之前可以测量所需的水量。(例如对颗粒糖来说，加入的水通常约为3.5毫升/100g糖)。然后用扁平刮刀混合所述掺混的成份。
为了确定是否加入了足够的水，可以将一些混合的成份加到立方体模具中。使用合适的冲头，将尽可能多的混合成份压缩到模具中，在两侧施压体提高压力。一旦模具完全充满，使用冲头将混合成份推出来。
若该立方体立刻破碎且颗粒分散，那么水分不够。然后将混合的成份铺开，在喷上水，再次用扁平刮刀混合。然后重新评估混合成份的水含量。
另一方面，若在模具中存在块状物且部分立方体留在模具中，则说明加入混合成份中的水分太多了。这种情况下必须将该混合的成份丢弃，重新开始该工艺。
一旦加入了适量的水，将混合的成份压入模具中。然后将模压组合物置于盘子中，在70℃的烘箱中干燥。大约每个10分钟有一个立方体对半破裂，评估因含水量导致的破裂性。一旦从立方体中除去水分它应彻底变硬。所述干燥进行约10-30分钟。若需要进一步干燥，则将立方体置于30℃的房间内过夜。
B.生产规模的制备方法
将所有成份称重，并混合均匀。然后将混合的成份转移到制块机(C型制块机，塔可尼科勒(Teknikeller)，安卡拉，土耳其)上方的粉末漏斗中。将混合的成份加到制块机的混合腔中，和水一起混合。调节水量，确保水在整个混合成份中良好分布。水不够将在用于将立方体输送到烘箱的牵引带上产生粉末沉积并导致立方体易碎。过湿的混合成份将得到湿的立方体，所述立方体会变硬，但是会损失与常规蔗糖立方体中单个晶体的玻璃状表面有关的闪光。目标掺混物的水分含量约为0.5-1.0％，这取决于立方体的外观。
然后所述湿的混合成份在重力作用下从输送带上落到旋转模具中。活塞将所述立方体压成所需的尺寸。所述立方体的质量可以通过夹紧压板或者改变活塞的移动量来调节。活塞将形成的立方体推到牵引带上，并且推动臂将立方体推到链式输送机上，将该立方体送到烘箱中。
选择用来形成立方体的模具的形状决定了立方体的总体形状。
然后可在静态烘箱中或者通过输送(隧道)烘箱干燥该立方体。在温度不超过70℃下10-30分钟。在包装之前该立方体可以进行“退火”，在包装之前应从干燥温度冷却到室温，避免在包装中出现冷凝物。
如以上所述，所述立方体还可以进一步加工，将表面特征引入立方体的表面。
使用上述任一种方法可以形成以下实施例的非自由流动性粘结甜味剂组合物。
实施例2
使用实施例1.A的实验室规模制备方法制造具有表4所述成份的本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物。
 
配方编号 聚右旋糖(％wt)   塔格糖(％wt) 赤藓醇(％wt) 海藻糖(％wt) 麦芽糊精(％wt)   麦芽糖(％wt) 三氯蔗糖(％wt)   千卡/立方体
1 9.9 26.6 10.9 － 7.7 45.0 － 3.67
2 9.9 26.6 10.9 45.0 7.7 － － 3.67
3 5.4 24.3 25.8 － 13.1 31.5 － 3.15
4 5.4 24.3 25.8 31.5 13.1 － － 3.15
5 8.2 28.9 36.7 26.3 － － － 2.29
6 － 36.8 10.8 15.0 － 37.0 － 3.74
7 9.6 33.0 － 15.0 － 42.0 0.4 4.04
8 10.0 － 29.5 15.0 － 45.1 0.4 3.61
9 10.0 37.5 28.4 11.2 2.5 10.0 0.4 2.36
10 9.9 26.6 10.9 35.0 7.7 10.0 － 3.67
11 9.9 26.6 10.9 30.0 7.7 15.0 － 3.67
12 9.9 26.6 10.9 25.0 7.7 20.0 － 3.67
13 9.9 26.6 10.9 20.0 7.7 25.0 － 3.67
14 9.9 26.6 10.9 15.0 7.7 30.0 － 3.67
15 9.9 26.6 10.9 10.0 7.7 35.0 － 3.67
16 10.0 － 37.5 40.7 11.8 － － 3.18
17 10.0 68.0 － － － 21.5 0.5 2.80
18 8.2 28.9 36.7 15.0 － 10.7 2.29
19 5.4 24.3 25.8 15.0 13.1 15.9 0.5 3.15
20 － 99.6 － － － － 0.4 2.10
21 10.0 － 37.5 52.1 － － 0.4 3.18
22 － 42.6 57.0 － － 0.4 4.04
23 － 32.8 41.0 13.0 － 12.7 0.5 2.29
24 － 29.6 25.8 31.5 13.1 － － 3.15
25 10.0 37.5 28.4 23.7 － － 0.4 2.33
26 10.0 － 56.6 33.0 － － 0.4 1.53
表4.本发明的非自由流动性粘结甜味剂组合物的组成和卡路里含量
检测上面制造的非自由流动性粘结甜味剂组合物的各种特性。
蔗糖具有白色、高度结晶的外观。希望甜味剂立方体尽可能具有与常规蔗糖立方体接近的外观。与市售的含有约1.4克蔗糖的TUTTI FREETM(圣路易斯糖业公司(Saint Louis Sucre)，巴黎，法国)立方体比较评价每种甜味剂立方体的结晶外观。实验立方体的结晶外观由3-4名熟悉TUTTI FREETM产品的评判人员按照1-5的范围评分。评分为5表示甜味剂立方体的结晶外观与TUTTI FREETM产品事实上没有区别，而评分为1表示甜味剂立方体实际上根本不具有结晶特性。
表5显示了各种立方体配方在0％、50％和75％相对湿度下的结晶外观。这些相对湿度代表对照(0％)、消费者家中的典型相对湿度(50％)和正常条件下的最大预测值(75％)。
Figure A200780034403D00171
表5.在0％、50％和75％相对湿度下的结晶外观。
结晶外观低于约4将无法被消费者接受作为常规蔗糖立方体的替代物。
常规蔗糖立方体的易碎性低于约5％。为测定实验甜味剂立方体的易碎性，将各立方体置于1毫米筛上。然后用2英寸的刷子温和地刷该立方体以除去所有松动的粉末对立方体进行称重，精确至小数点后第4位。将立方体置于卡莱弗易碎性检测仪(卡莱弗加工方案有限公司(Caleva Process Solutions Ltd)，多塞特(Dorset)，英国)的滚筒内并旋转10圈。再将立方体置于筛上并温和刷去所有松动的粉末。再对立方体进行称重，精确至小数点后第4位。质量变化表示为旋转10圈后的重量损失百分比。
表6显示了各种立方体配方在0％、50％和75％相对湿度下旋转10周的易碎性百分比。
Figure A200780034403D00181
表6.在0％、50％和75％相对湿度下的易碎性百分比。
如果在甜味剂立方体在50％相对湿度下的易碎性大于约10％则该立方体在运输和消费者使用过程中显然将破碎。消费者将无法接受易碎性大于约10％的甜味剂立方体的形状和质量损失。
采用湿度计(MX-50或MD-50，A&D工程制造有限公司(A&D Engineering，Inc.)，密尔皮塔斯(Milpitas)，加州)测量各甜味剂立方体的水分含量。湿度计测量完全干燥后的甜味剂立方体相对于甜味剂立方体总重的重量损失百分比。表7显示了各种立方体配方在0％、50％和75％相对湿度下的水分含量。
表7.在0％、50％和75％相对湿度下的水分含量。
如果立方体的水分含量大于约3％，则该立方体可能变得柔软和易碎，并且还可能相互粘连。消费者将无法接受水分含量大于约5％的甜味剂立方体，这是在拿取时它们将变软、在使用时缺乏破碎音、且无法与消费者熟悉的蔗糖立方体相比。
常规蔗糖立方体的硬度约为30,000g。，刚性约为30,000g/s。各实验甜味剂立方体的硬度和刚性是采用TA-XT2i质地分析仪(斯坦博微系统有限公司(Stable Micro Systems Ltd.)，萨瑞(Surrey)，英国)测定的。待测立方体被水平置于分析仪的检测平台上，直接位于直径1英寸的探针之下。探针尺寸能确保压缩发生在平缘上从而得到甜味剂立方体的实际硬度值。分析仪的设定如下：
检测速度       1mm/s
破裂检测距离： 4mm
距离：         1mm
力度：         100g
时间：         5秒
负载单元       50Kg
表8显示了各种立方体配方在0％、50％和75％相对湿度下的硬度。
表8.在0％、50％和75％相对湿度下的硬度。
如果立方体的硬度小于约5000g，则立方体将变得易碎且用手压迫就会破碎。消费者将无法接受硬度大于约30000g的立方体，这是由于它们在茶或咖啡等饮料中溶解得过于缓慢，即远慢于蔗糖立方体。
表9 显示了各种立方体配方在0％、50％和75％相对湿度下的刚度。
Figure A200780034403D00211
表9.在0％、50％和75％相对湿度下的刚度。
如果立方体的刚度大于约10,000g/s，则立方体将变得难于溶于液体或者难以弄碎以用于食物上。消费者将无法接受刚度大约约30,000g的甜味剂立方体的这种缓慢溶解。
由3-5名熟悉TUTTI FREETM(或参比立方体)产品的评判人员来测定各甜味剂立方体的粘性。评判人员通过小组讨论用0-5的等级评价实验甜味剂立方体的粘性值，结果见表10。根据该等级，TUTTI FREETM产品的粘性为5.
Figure A200780034403D00221
表10.粘性评价等级。
表11显示了各种立方体配方在0％、50％和75％相对湿度下的粘性。
Figure A200780034403D00222
表11.在0％、50％和75％相对湿度下的粘性。
在50％相对湿度下粘性低于约3.5的非自由流动性粘结组合物将相互粘连并粘附于它们所接触的任何表面。这种甜味剂立方体使用不便或者无法为消费者使用。
常规蔗糖立方体在水中的溶解时间约为5-20秒钟，取决于立方体的大小和水温。为确定各实验甜味剂立方体的溶解时间，在2升烧瓶内加入约1升水，并放在带有加热板的磁力搅拌板上。在烧瓶内放入400-毫米搅拌棒。将水加热至所需稳定并以约150-180rpm搅拌。将筛目为1毫米或1.18毫米的筛子筛孔朝上浸入放在搅拌板上的烧瓶内的水中。筛子用防水标记物标记以精确表示立方体的位置。用镊子将待测甜味剂立方体置于带有精确定位防水标记的筛子上。测量从甜味剂立方体浸没到完全溶解的时间。记录5个相同组成的甜味剂立方体的溶解时间。溶解时间为5次单独溶解时间的平均值。
表12显示了各种立方体配方在21℃、55℃和85℃下的溶解时间。这些温度代表热饮料的温度(85℃或55℃)和室温(21℃)。
Figure A200780034403D00231
表12.21℃、55℃和85℃下的溶解时间
在热饮料(85℃)中的溶解时间大于约60秒甜味剂立方体将无法足够快地溶解，从而无法满足消费者的需求。
实施例3
使用实施例1.A的实验室规模制备方法制造含有0.4重量％三氯蔗糖和表13所示量聚右旋糖的甜味剂立方体。
评价甜味剂立方体的外观并检测它们的在对照(0％)、50％和75％相对湿度下的物理特性。基于这些结果，用0-5的总体接受值评价甜味剂立方体。(表13)
由3-5名熟悉常规蔗糖立方体的评判人员来评价甜味剂立方体的外观。用0-5的等级评价甜味剂立方体的形状、玻璃度和粘性，结果示于表14。
Figure A200780034403D00261
表14.甜味剂立方体评价标准。
基于评判人员的小组讨论评价整体接受值。基于该评价确定最佳聚右旋糖含量约为10％，这是由于在75％相对湿度下当立方体含有大于10％聚右旋糖时将损失一些结构完整性。
实施例4
使用实施例1.A的实验室规模制备方法来制造卡路里含量为2千卡的本发明的甜味剂立方体，其含有以下成分：
0.4重量％三氯蔗糖，
10重量％聚右旋糖，
56.6重量％赤藓醇，和
33重量％海藻糖。
在该实施例中，由3-4名评判人员组成的评判小组来评价味道和外观。评价立方体的外观。将立方体溶于水并评价溶液的味道。表15比较了制得的甜味剂立方体和蔗糖立方体。
 
特性 蔗糖立方体 实施例
外观 白色，结晶 白色，结晶
味道 甜，糖浆 甜，轻微清凉感，可与蔗糖相比
不利影响 无 无
稳定性 在储存和运输中保持形状 在储存和运输中保持形状
溶解度 热水(85℃)中约30秒 热水(85℃)中约30秒
易碎性 在操作时保持完整性 在操作时保持完整性
硬度 4000g压力(成批生产)，25,000机制(质地分析仪) 可与蔗糖立方体相比。4000g压力(质地分析仪)                 
粒度范围 0-2毫米 0-2毫米，由于不同粒度填充剂的组合                         
表15.该实施例的甜味剂立方体和蔗糖立方体的比较。
实施例5
使用实施例1.A的实验室规模制备方法来制造卡路里含量为3千卡的本发明的甜味剂立方体，其含有以下成分：
0.4重量％三氯蔗糖，
10重量％聚右旋糖，
37.5重量％赤藓醇，和
52.1重量％海藻糖。
在该实施例中，由3-4名评判人员组成的评判小组来评价味道和外观。评价立方体的外观。将立方体溶于水并评价溶液的味道。表16比较了制得的甜味剂立方体和蔗糖立方体。
 
特性 蔗糖立方体 实施例
外观 白色，结晶 白色，结晶
味道 甜，糖浆 甜，轻微清凉感，可与蔗糖相比
不利影响 无 无
稳定性 在储存和运输中保持形状 在储存和运输中保持形状
溶解度 热水(85℃)中约30秒 热水(85℃)中约30秒
易碎性 在操作时保持完整性 在操作时保持完整性
硬度 4000g压力(成批生产)，25,000机制(质地分析仪) 可与蔗糖立方体相比。4000g压力(质地分析仪)                 
粒度范围 0-2毫米 0-2毫米，由于不同粒度填充剂的组合                         
表16.该实施例的甜味剂立方体和蔗糖立方体的比较。
实施例5
使用实施例1.A的实验室规模制备方法来制造卡路里含量为4千卡的本发明的甜味剂立方体，其含有以下成分：
0.4重量％三氯蔗糖，
10重量％聚右旋糖，
29.5重量％赤藓醇，和
60.1重量％海藻糖。
在该实施例中，由3-4名评判人员组成的评判小组来评价味道和外观。评价立方体的外观。将立方体溶于水并评价溶液的味道。表17比较了制得的甜味剂立方体和蔗糖立方体。
 
特性 蔗糖立方体 实施例
外观 白色，结晶 白色，结晶
味道 甜，糖浆 甜，轻微清凉感，可与蔗糖相比
不利影响 无 无
稳定性 在储存和运输中保持形状 在储存和运输中保持形状
溶解度 热水(85℃)中约30秒 热水(85℃)中约30秒
易碎性 在操作时保持完整性 在操作时保持完整性
硬度 4000g压力(成批生产)，25,000机制(质地分析仪) 可与蔗糖立方体相比。4000g压力(质地分析仪)                 
粒度范围 0-2毫米 0-2毫米，由于不同粒度填充剂的组合                         
表17.该实施例的甜味剂立方体和蔗糖立方体的比较。
实施例6
使用实施例1.A的实验室规模制备方法来制造卡路里含量为2千卡的本发明的甜味剂立方体，其含有以下成分：
0.4重量％三氯蔗糖，
50重量％赤藓醇，和
47.1重量％海藻糖。
2.5重量％粘结剂。
所示胶粘剂是聚右旋糖、菊糖、果糖、麦芽糊精、阿拉伯胶、藻酸钠、淀粉、以及它们的组合。
实施例7
本发明所述甜味剂立方体的其他例子质量为1.4克，含有表18所示的成分：
Figure A200780034403D00291
表18.甜味剂立方体配方。
本发明的范围不限于说明书、实施例以及本文建议的用途，并且可以在不背离本发明精神的范围内进行修改。因此，在附带权利要求书和等价物的范围内本发明包括本发明的修改和变化。除非另有限定，在本文中使用的所有技术和科学术语具有和本领域普通技术人员共知的相同含义。在本文中的所有公报、专利申请、专利以及其它参考文献均整体结合在本文中作为参考。在矛盾的情况下，对照包括定义的本说明书。

Claims (17)

1.一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，其包含加甜量的高强度甜味剂、有效量的填充剂以及含量足以维持所述非自由流动性粘结甜味剂组合物结构完整性的胶粘剂，其中所述填充剂和胶粘剂是物质。
2.如权利要求1所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，所述胶粘剂选自下组：聚右旋糖、菊糖、果糖、麦芽糊精、阿拉伯胶、藻酸钠、淀粉、以及它们的组合。
3.如权利要求2所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，所述胶粘剂是聚右旋糖。
4.如权利要求3所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，以所述非自由流动性粘结甜味剂的总重计，所述聚右旋糖的量约为4-99.5％。
5.如权利要求4所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，以所述非自由流动性粘结甜味剂的总重计，所述聚右旋糖的量约为4-10％。
6.如权利要求1所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，所述高强度甜味剂选自下组：阿斯巴特、乙酰舒泛、阿力甜、植物甜蛋白、环拉酸、双氢查耳酮、西非植物野生红色浆果(Dioscorophyllum cumminsii)的提取物、非洲热带植物(Pentadiplandra brazzeana)果实提取物、甘草甜、甜蜜素、莫尼糖蛋白、罗汉果甙、纽甜、新橙皮苷、糖精、三氯蔗糖、甜菊糖、奇异果甜蛋白、以及它们的组合。
7.如权利要求1所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，所述高强度甜味剂是三氯蔗糖。
8.如权利要求1所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，所述填充剂选自下组：葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、纤维二糖、龙胆二糖、异麦芽糖、乳糖、昆布二糖、麦芽糖、直链淀粉、甘露二糖、木二糖、海藻糖、纤维二糖、乳果糖、塔格糖、乳糖醇、充气蔗糖、充气多元醇、充气的复合碳水化合物、环糊精、棉子糖、纤维素、纽趣丝、麦芽糊精、法布索、菊粉、低聚果糖、益寿糖、乳糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓醇、甘露醇、山梨糖醇、可溶性纤维、蛋白质、柠檬酸钙、乳酸钙以及它们的组合。
9.如权利要求8所述的非自由流动性粘结甜味剂组合物，其特征在于，所述填充剂选自下组：麦芽糖、海藻糖、塔格糖、赤藓醇、麦芽糊精、乳糖以及它们的组合。
10.一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，以非自由流动性粘结甜味剂组合物的总重计，它包含约0.4％的三氯蔗糖、约10％的聚右旋糖、约56.6％的赤藓醇、以及约25.5-33％的海藻糖，其中，非自由流动性粘结甜味剂组合物具有约2千卡的卡路里含量以及和类似大小的成型蔗糖组合物相当的甜度。
11.一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，以非自由流动性粘结甜味剂组合物的总重计，它包含约0.4％的三氯蔗糖、约10％的聚右旋糖、约37.5％的赤藓醇、以及约44.6-52.1％的海藻糖，其中，非自由流动性粘结甜味剂组合物具有约3千卡的卡路里含量以及和类似大小的成型蔗糖组合物相当的甜度。
12.一种非自由流动性粘结甜味剂组合物，以非自由流动性粘结甜味剂组合物的总重计，它包含约0.4％的三氯蔗糖、约10％的聚右旋糖、约29.5％的赤藓醇、以及约60.1％的海藻糖，其中，非自由流动性粘结甜味剂组合物具有约4千卡的卡路里含量以及和类似大小的成型蔗糖组合物相当的甜度。
13.一种制造非自由流动性粘结甜味剂组合物的方法，所述方法包括：
(a)将高强度甜味剂、填充剂和胶粘剂混合形成掺混物，其中所述填充剂和胶粘剂是不同的物质；
(b)将水加入所述掺混物；
(c)将(b)的掺混物成型；和
(d)干燥成型物。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述胶粘剂是聚右旋糖。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，以所述甜味剂组合物的总重计，所述聚右旋糖的含量为4-10重量％。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述形状是立方体。
17.通过权利要求13所述方法制得的甜味剂立方体。
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