一种具有矫味功能的复合甜味剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有矫味功能的复合甜味剂及其制备方法,属于甜味剂领域。
背景技术
近年来,随着食品工业的发展,开发出了许许多多的甜味剂,目前世界上使用的甜味剂约有20多种,主要分为三类。
第一类为人工合成的非营养甜味剂,比如糖精及糖精钠,甜蜜素(环己基氨基磺酸),甜味素(甜蜜冬酰苯丙氨酸甲酯),安赛蜜(乙酸磺胺酸钾),阿力甜(L-2天冬氨酰-N-(2,2,4,4-四甲基-3-硫化三亚甲基)-D-丙氨酰胺),蔗糖素(三氨蔗糖;4,1’,6’-三氯半乳蔗糖)。其中糖精钠的甜度为蔗糖的200~700倍,进入人体后,不分解,不吸收,随尿排出,无营养价值,1977年FDA/WHO决定ADI从以前的0~5mg/kg降为0~2.5mg/kg,且规定婴儿不得使用糖精钠。甜蜜素甜度为蔗糖50~100倍,1969年因有报告称本品有致癌致畸作用,各国相继禁用,1982年FDA/WHO决定ADI为0~11mg/kg。甜味素甜度为蔗糖200倍,易溶于水,加热下易失去甜味,ADI为0~40mg/kg。安赛蜜甜度为蔗糖200倍,稳定性好,ADI为6~15mg/kg。阿力甜的甜度为2000倍,水溶液中稳定,ADI为1mg/kg。蔗糖素是以蔗糖为原料合成的甜味剂,甜度为蔗糖600倍,在人体内吸收率小,ADI为0~35mg/kg。
第二类为糖醇类甜味剂,比如山梨糖醇,麦芽糖醇,异麦芽酮糖,木糖醇,乳糖醇,左旋甘露糖醇,甜度低于蔗糖,是低热能的甜味剂。
第三类为非糖天然甜味剂,从天然植物提取其天然甜味成分并制成天然甜味剂,由于其安全性较人工合成的甜味剂高,其应用前景将会代替合成甜味剂,天然甜味剂又分为两类,一类是从植物中直接提取甜味物资,一种是将天然物质加工精制成甜味剂。主要为甜菊糖苷,NHDC,罗汉果甜苷,甘草及其甘草酸钾。其中甜菊糖苷为甜叶菊中所含的一种强甜味成分,甜度为蔗糖的300倍,我国1997年从外国引种成功并用以提取甜菊糖苷,年产量1500吨,是一种低热量甜味剂。NHDC为苦橙中发现的一种成分新橙皮苷经氢化而成,甜度为蔗糖的1500~1800倍,口感清爽,余味持久,并具有极佳的屏蔽苦味的功效,NHDC的糖苷基在体内发生水解,而糖苷基几乎不参与代谢,所以NHDC热能值比较低,小于8.36J/g,可以作为低能量食品甜味剂,目前人们已对它进行毒理实验,并在已有的毒理实验的基础上确立了它的食品甜味剂地位。1997年,NHDC被我国卫生部列入“食品添加剂使用标准”,可用于食品工业,并对ADI无限制规定。罗汉果甜苷为葫芦科植物罗汉果中提取的天然甜味剂,甜度为蔗糖的300倍,甜味具有甘草样的后味,安全性高,ADI无限制规定。
人工合成甜味剂、天然甜味剂在甜度,甜味,温度性诸方面各有其优缺点,因此如何发挥甜味剂的最佳功效,降低成本,其发展的方向就是复配。复配是利用各种甜味剂之间的协同效应和味觉的生理特点达到(1)减少不良口味,增加风味;(2)缩短味觉开始的味觉差;(3)提高甜味的稳定性;(4)减少甜味剂总使用量,降低成本。但是复配时应注意其过程只能是物理过程,而且复配品专用性很强,只适用于某一品种的食品。我国目前有3000万糖尿病患者,9500万高血脂病人,有3亿人患龋齿,这些病人需无糖食品。作为无糖食品的甜味剂,功能性甜味剂应为首选。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有接近蔗糖口感,甜度远高于蔗糖,且安全性高,低糖,低热量,稳定性好的矫味功能的复合甜味剂,该复合甜味剂大大降低了甜味剂的使用成本。
本发明还提供了一种流程短、操作简单、低成本制备上述复合甜味剂的方法。
本发明提供了一种具有矫味功能的复合甜味剂,该复合甜味剂由以下质量百分比组分组成:
NHDC0.5%~4%;
甜菊糖苷5%~15%;
罗汉果甜苷5%~15%;
左旋甘露糖醇45%~60%;
羟丙基-β-环糊精20%~40%。
优选的复合甜味剂由以下质量百分比组分组成:
NHDC1%~3%;
甜菊糖苷9%~13%;
罗汉果甜苷9%~13%;
左旋甘露糖醇45%~55%;
羟丙基-β-环糊精25%~35%。
所述的NHDC的纯度,即质量百分比含量为90%~98%;所述的NHDC的制备方法:将枳实用乙醇提取,提取液浓缩后经层析柱分离,洗脱剂为水和乙醇,将洗脱液浓缩,析晶,晶体通过催化加氢得到NHDC。
所述的甜菊糖苷的纯度,即质量百分比含量为50%~90%;可购买于山东华仙甜菊股份有限公司(主要规格有50%、80%、90%);济宁奥星甜菊制品有限公司(主要规格有50%、60%、70%、90%);陕西帕尼尔生物科技有限公司(主要规格有50%、90%)。
所述的罗汉果甜苷的纯度,即质量百分比含量为30%~50%;罗汉果甜苷的制备方法:将罗汉果用乙醇提取,提取液浓缩后经层析柱分离,先用水洗,再用洗脱剂乙醇洗脱,将洗脱液浓缩到无乙醇,再喷雾干燥得到罗汉果甜苷。
本发明还提供了一种所述的复合甜味剂的制备方法,该制备方法是将NHDC和羟丙基-β-环糊精粉碎后混合均匀,溶于的水中,过滤,滤液经喷雾干燥,得到粉末A;将左旋甘露糖醇、甜菊糖苷和罗汉果甜苷粉碎后混合均匀,过筛,得到粉末B;将粉末A和B溶于水中,真空冷冻干燥,所得颗粒粉碎,过筛,即得。
所述的真空冷冻干燥设置的程序为:0~2h,温度为-30℃~-50℃;2~4h,真空度为13Pa~26Pa;4~12h,温度为20℃~30℃;12~24h,温度为60℃~80℃。
所述的NHDC和羟丙基-β-环糊精粉碎后在60~100℃下,按固液体积比1:5~20溶于水。
所述的粉末A和B在60℃~90℃下,按固液体积比1:5~10溶于水。
所述的过筛采用100目的筛网。
本发明的具有矫味功能的复合甜味剂的制备方法包括以下步骤:
步骤(1):将NHDC和β-羟丙基-环糊精粉碎后混合,搅拌均匀,在60~100℃温度下,按固液体积比1:5~20溶于水,过滤,喷雾干燥,获得粉末A;
步骤(2):将左旋甘露糖醇,甜菊糖和罗汉果甜苷粉碎后混合,搅拌均匀,过筛,获得粉末B;
步骤(3):将步骤(1)所得粉末A和将步骤(2)所得粉末B,在60~90℃温度下,按固液体积比1:5~10溶于水,真空冷冻干燥,粉碎过筛,即得所述甜味剂;所述的真空冷冻干燥设置的程序为:0~2h,温度为-30℃~-50℃;2~4h,真空度为13Pa~26Pa;4~12h,温度为20℃~30℃;12~24h,温度为60℃~80℃。
本发明的有益效果:本发明首次采用了NHDC,甜菊糖,罗汉果甜苷和左旋甘露糖醇这几种天然的甜味剂,按一定比例复配,获得了具有接近蔗糖甜味,但甜度远远高于蔗糖,且甜味稳定性好的复合甜味剂。本发明的复合甜味剂全部采用天然的甜味剂原料,具有较高的使用安全性;这些天然的甜味剂与蔗糖的口感都存在很大的区别,NHDC、甜菊糖苷、左旋甘露糖醇和罗汉果甜苷其甜味的口感和质感与蔗糖都有区别,且用量不当时往往会产生不良异味和后味,当严格按照本发明的组分配比进行复配,各甜味剂原料之间的协同增效作用,不仅可消除各种苦味、涩味,且味道更接近蔗糖,热量值相对蔗糖较低,同时也相应提高了甜度;本发明的复合甜味剂口感接近蔗糖,甜度为蔗糖50~200倍,大大降低了甜味剂的使用成本,仅为蔗糖15~100倍,达到蔗糖同等甜度的热量仅为蔗糖的1/1000~5/1000(蔗糖热能值17000J/g,左旋甘露糖热量8.37J/g,NHDC热能值8.36J/g,甜菊糖苷热能值68J/g,罗汉果甜苷热能值77.8J/g)。同时,本发明采用β-羟丙基-环糊精对NHDC进行包覆,使NHDC在室温下水溶性大大增加,有利于NHDC与其它组分的均匀混合,再结合真空冷冻干燥技术,生产出甜味稳定性好、口感均匀的高品质复合甜味剂;且制备方法流程短、操作简单,可工业化生产。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明,而不是限制本发明保护的范围。
实施例1
(1)将NHDC和羟丙基-β-环糊精粉碎后按比例混合,搅拌均匀,溶解于5倍体积量60℃的去离子水中,搅拌溶解,过滤,喷雾干燥,获得粉末A。
(2)将左旋甘露糖醇,甜菊糖和罗汉果甜苷粉碎后按比例混合,搅拌均匀,过100目筛网,获得粉末B。
(3)将粉末A和粉末B溶解于10倍体积量70℃的去离子水中,真空冷冻干燥,粉碎过100目筛网,即复合甜味剂。
复合甜味剂的原料质量含量比例为:
90%NHDC1%,
60%含量甜菊糖10%,
30%罗汉果甜苷10%,
左旋甘露糖醇54%,
羟丙基-β-环糊精25%;
真空冷冻干燥程序为:0~2h,温度为-40℃;2~4h,真空度为26Pa;4~12h,温度为30℃;12~24h,温度为60℃。
制得的复合甜味剂口感和蔗糖十分接近,甜度约为蔗糖58倍,市场价格为蔗糖18倍,热量值约为14.96J/g,仅为蔗糖的8.8/10000;在PH=3~10条件下,见光保持2年,甜度和热量值几乎没有什么变化。
实施例2
(1)将NHDC和羟丙基-β-环糊精粉碎后按比例混合,搅拌均匀,溶解于10倍体积量70℃的去离子水中,搅拌溶解,过滤,喷雾干燥,获得粉末A。
(2)将左旋甘露糖醇,甜菊糖和罗汉果甜苷粉碎后按比例混合,搅拌均匀,过100目筛网,获得粉末B。
(3)将粉末A和粉末B溶解于10倍体积量80℃的去离子水中,真空冷冻干燥,粉碎过100目筛网,即得所述甜味剂。
复合甜味剂的原料质量含量比例为:
98%NHDC3%,
90%含量甜菊糖13%,
50%罗汉果甜苷13%,
左旋甘露糖醇46%,
β-羟丙基-环糊精25%;
真空冷冻干燥程序为:0~2h,温度为-50℃;2~4h,真空度为13Pa;4~12h,温度为30℃;12~24h,温度为70℃;
制得的复合甜味剂口感和蔗糖十分接近,甜度约为蔗糖162倍,市场价格为蔗糖50倍,热量值约为19.53J/g,仅为蔗糖的11.5/10000。在PH=3~10条件下,见光保持2年,甜度和热量值几乎没有什么变化。
对比实施例1
(1)将NHDC和羟丙基-β-环糊精粉碎后按比例混合,搅拌均匀,溶解于10倍体积量70℃的去离子水中,搅拌溶解,过滤,喷雾干燥,获得粉末A。
(2)将左旋甘露糖醇,甜菊糖和罗汉果甜苷粉碎后按比例混合,搅拌均匀,过100目筛网,获得粉末B。
(3)将粉末A和粉末B溶解于10倍体积量80℃的去离子水中,真空冷冻干燥,粉碎过100目筛网,即得所述甜味剂。
复合甜味剂的原料质量含量比例为:
98%NHDC5%,
90%含量甜菊糖10%,
50%罗汉果甜苷13%,
左旋甘露糖醇47%,
羟丙基-β-环糊精25%;
真空冷冻干燥程序为:0~2h,温度为-50℃;2~4h,真空度为13Pa;4~12h,温度为30℃;12~24h,温度为70℃;
制得的复合甜味剂甜度约为蔗糖172倍,热量值约为17.36J/g,仅为蔗糖的10.2/10000,但是由于NHDC用量大于3%的时候,在矫味的同时又带入一定的苦味,口感和蔗糖差别较大,缩小了其使用范围。