CN103997913B - 以蔗糖和d-阿洛酮糖为主要成分的糖组合物及其制造方法 - Google Patents

以蔗糖和d-阿洛酮糖为主要成分的糖组合物及其制造方法 Download PDF

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Abstract

课题：本发明提供以食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)、和具有减少体脂肪等生理效果的D‑阿洛酮糖为主要成分的均质糖组合物。本发明还提供使用含有D‑阿洛酮糖的蔗糖混合物的饮食物、或者药品或准药品、或化妆品。构成：本发明的糖组合物的特征在于，其含有蔗糖和D‑阿洛酮糖，所述D‑阿洛酮糖以晶体或无定形状态涂布于所述蔗糖的晶体上。D‑阿洛酮糖的含量相对于蔗糖与D‑阿洛酮糖的总重量100重量份为1重量份以上且50重量份以下。

Description

以蔗糖和D-阿洛酮糖为主要成分的糖组合物及其制造方法
技术领域
本发明涉及以蔗糖和D-阿洛酮糖为主要成分的糖组合物、其制造方法及其应用技术。
背景技术
D-阿洛酮糖是稀有糖的1种，若使D-酮己醣·3-表异构酶(专利文献1)对D-果糖产生作用，则从D-果糖以20～25％的产率生成D-阿洛酮糖。并且，有报道指出使用D-阿洛酮糖·3-表异构酶(非专利文献1)时，会以40％的产率生成D-阿洛酮糖，当并用硼酸时，会生成62％的D-阿洛酮糖。有报道指出从异构化糖使用碱异构化法(专利文献2)时，能以10％以上的产率生成D-阿洛酮糖。
此外，已知D-阿洛酮糖显示零千卡(非专利文献2)、餐后血糖值抑制效果(非专利文献3)、抗肥胖效果(非专利文献4)等作为生活习惯病预防物质的特性。
并且，D-阿洛酮糖的甜度是砂糖的约70％，单独用作甜味剂时，甜度与甜味质均不同于砂糖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平6-125776号公报
专利文献2：WO2008/142860
专利文献3：WO2010/113785
专利文献4：日本专利特开2007-091696号公报
非专利文献
非专利文献1：Am.J.Clin.Nutr.2004,79,774-9.
非专利文献2：J.Nutr.Sci.Vitaminol.48.77-80
非专利文献3：J.Nutr.Sci.Vitaminol.59.191-121
非专利文献4：J.Nutr.Sci.Vitaminol.30.55-65
发明内容
发明要解决的问题
以砂糖为代表的甜味剂不仅被用于饮料类的液态食品，还有以固态散洒于糕点表面上的情况，或者如调味糖(table sugar)那样，直到饮用前将固态或粉末状的物质溶解于咖啡等饮料中而食用的情况。作为稀有糖的D-阿洛酮糖具有减少体脂肪等生理效果，通过并用蔗糖与D-阿洛酮糖，便可制作具有不会引发肥胖等生理效果的甜味剂。然而，已知存在如下问题：即使单纯地在蔗糖中粉末混合入D-阿洛酮糖晶体，仍无法保持保存中的均匀性；或者无法从蔗糖和D-阿洛酮糖的混合溶液获得组成上一定的结晶。因而期待以蔗糖和D-阿洛酮糖为主要成分的均质糖组合物的开发。
本发明的目的在于提供：以食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)、和具有减少体脂肪等生理效果的D-阿洛酮糖为主要成分的均质糖组合物。
更具体而言，本发明目的在于提供：通过在食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)上均质地分散涂布D-阿洛酮糖而制成的甜度与味质非常接近于细砂糖的甜味剂。
并且，本发明提供能解决食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)中存在的问题的成为肥胖等生活习惯病的原因等的新型甜味剂。
进一步，本发明目的在于提供：使用含有D-阿洛酮糖的蔗糖混合物的饮食物、或者药品或准药品(医薬部外品)、或化妆品。
解决技术问题的技术手段
本发明人等为解决上述问题，而深入钻研开发。通过使砂糖(蔗糖)与D-阿洛酮糖以一定比例混合，便可在味觉上不损坏砂糖的味道，并具有预防肥胖效果，但是考虑到在调味糖等目的下提供粉末状态时，砂糖和D-阿洛酮糖的单纯粉末混合，会因保存时的轻拍等而出现不均匀化，不具实用性。并且，虽还考虑了蔗糖和D-阿洛酮糖的共结晶，但一般较复杂，且细砂糖在满足析晶条件的高温条件下，会引发砂糖和D-阿洛酮糖的水解和缩合，产生焦糖色。此外，较难制成一定组成的共结晶。本发明人发现在蔗糖晶体中添加D-阿洛酮糖的过饱和状态溶液，通过使D-阿洛酮糖与蔗糖晶体一起以晶体或无定形状态附着，可以获得均质涂布的组合物，直至完成本发明。
即，本发明是在以D-阿洛酮糖的生理活性效果为目的下，提供以蔗糖和D-阿洛酮糖为主要成分的均质糖组合物。
本发明旨在下述(1)至(7)所述的糖组合物、及下述(8)所述的其制造方法。
(1)一种糖组合物，其特征在于，含有蔗糖和D-阿洛酮糖，所述D-阿洛酮糖以晶体或无定形状态涂布于所述蔗糖的晶体上。
(2)根据上述(1)所述的糖组合物，其中，D-阿洛酮糖的含量相对于蔗糖与D-阿洛酮糖的总重量100重量份，为1重量份以上且50重量份以下。
(3)根据上述(1)所述的糖组合物，其为以含有3重量份以上的D-阿洛酮糖所达到的生理活性效果为目的的组合物。
(4)根据上述(1)所述的糖组合物，其使用利用碱将葡萄糖和果糖异构化的碱异构化法、或者使酶产生作用而异构化的酶法所制造的D-阿洛酮糖，或者使用从含有D-阿洛酮糖的植物进行提取而获得的D-阿洛酮糖。
(5)根据上述(1)所述的糖组合物，其为饮食物、药品或准药品或化妆品。
(6)根据上述(1)所述的糖组合物，其为具有甜度与味质的甜味剂。
(7)根据上述(1)所述的糖组合物，其为由具有甜度与味质的甜味剂形成的药品或准药品或化妆品。
(8)根据上述(1)所述的糖组合物的制造方法，其包括下述(a)或(b)：
(a)在蔗糖晶体中混合于90～50℃的温度预先使其成为加热状态的D-阿洛酮糖过饱和溶液，一边逐渐降低温度一边搅拌，促进D-阿洛酮糖的结晶化，所述D-阿洛酮糖以晶体或无定形状态涂布于蔗糖晶体上。
(b)将砂糖与D-阿洛酮糖溶解，首先进行砂糖的结晶化，然后在蔗糖晶体上涂布晶体D-阿洛酮糖。
发明效果
根据本发明，可提供：以食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)蔗糖、 和具有使体脂肪减少等生理效果的D-阿洛酮糖为主要成分的均质糖组合物。更具体而言，根据本发明，可提供：通过在食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)上均质分散涂布D-阿洛酮糖而制作的甜度与味质非常接近于细砂糖的甜味剂。
此外，本发明可提供：能解决食品业广泛用作甜味剂的砂糖(蔗糖)中存在的问题的成为肥胖等生活习惯病的原因等的新型甜味剂。
此外，本发明可提供：使用含有D-阿洛酮糖的蔗糖混合物的饮食物、或者药品或准药品、或化妆品。
具体实施方式
[蔗糖]
本发明所述的砂糖(蔗糖)是指一般所谓的细砂糖、糖粉、黑砂糖、和三盆糖等蔗糖为主要成分的物质。
[D-阿洛酮糖]
本发明所述的D-阿洛酮糖是指自然界中仅微少存在的单糖的稀有糖类，但具“饮食经验”(一般人曾食用过的经验)的糖。其甜味是砂糖的70％，且卡路里几乎为零。具有抑制餐后血糖值上升、减少体脂肪等生理效果。这种D-阿洛酮糖包括从自然界提取出的物质、利用化学或生物合成方法合成的物质等，可利用任意手段获得。比较容易地可以为，例如通过从天然的髓菜(ズイナ)等提取的方法、使3-表异构酶作用于D-果糖的方法(例如专利文献2)、使六碳醣在碱性条件下进行异构化的方法(专利文献3)等调制的物质。
[糖组合物]
本发明的糖组合物具体为，D-阿洛酮糖以晶体或无定形状态均匀涂布于蔗糖晶体上，相对于蔗糖与D-阿洛酮糖的总重量100重量份，D-阿洛酮糖的含量为1～50重量份、优选1～15重量份，并且具有砂糖的甜度与味质的糖组合物。这种糖组合物为以含有3重量份以上的D-阿洛酮糖所达到的生理活性效果为目的的组合物。
[糖组合物的制造方法]
对本发明的糖组合物的制造方法进行说明。
制造本发明的糖组合物时，所使用的蔗糖的晶体的粒径并无特定， 但原料的砂糖晶体的粒径会反映于最终甜味剂的粒径上。根据目标糖组合物的粒径，适当选择原料的砂糖晶体的粒径。此外，还可将前述最终甜味剂粉碎，而缩小粒径。视需要还可进行筛分。最终的糖组合物，通过在蔗糖上均质涂布D-阿洛酮糖，可以不通过输送或振动进行分级而供给。
作为在砂糖上涂布D-阿洛酮糖的方法，在蔗糖晶体中，混合预先呈加热状态的D-阿洛酮糖的过饱和溶液，一边逐渐降低温度一边搅拌，促进D-阿洛酮糖的结晶化，通过使其连续进行，在砂糖(蔗糖)的晶体表面上，以晶体或无定形状态涂布所述D-阿洛酮糖；或者制成与砂糖晶体的混合结晶。此时，D-阿洛酮糖的过饱和溶液的加热温度优选为大约90～50℃。并且，更优选为70℃。若温度偏低，导致过饱和溶液的浓度降低，反之若温度偏高，则引起溶液褐变的可能性提高。此外，还可将砂糖与D-阿洛酮糖溶解，首先进行砂糖的结晶化，然后，再于蔗糖上涂布晶体D-阿洛酮糖。
此外，根据本发明，可使食品业及药品、准药品、化妆品中广泛用作甜味剂的蔗糖，具有D-阿洛酮糖所拥有的功能(餐后血糖抑制效果、抗肥胖效果等)。
所以，本发明的糖组合物涵盖经赋予甜味的饮食物、药品或准药品或化妆品等经赋予甜味的制品。
本发明所述的饮食物是指饮料、糖果、冷甜点、优格、巧克力等需要甜味的所有食品。其他被赋予甜味的制品涵盖有：药品、口腔用组合物等准药品、化妆品等被赋予甜味的制品。
本发明的糖组合物含有D-阿洛酮糖，具有预防肥胖效果。
并且，在抑制餐后血糖方面，还可与其他有效成分混合并用。
本发明的糖组合物可以用于食品、保健食品、患者用食品、食品材料、保健食品材料、患者用食品材料、食品添加剂、保健食品添加剂、患者用食品添加剂、饮料、保健饮料、患者用饮料、饮用水、保健饮用水、患者用饮用水、药剂、制剂原料、饲料、病畜和/或病兽用饲料等需要甜味的所有物品。
当将本发明的糖组合物应用于食品时，可以原形态、或悬浮于油等中的形态使用。
本发明的糖组合物(甜味剂)的、以前述糖代谢异常和/或脂质代谢异常改善为目的的食品材料或食品添加剂的使用形态有片剂、胶囊剂等。
此外，将本发明的糖组合物(甜味剂)添加于适当食品中，可制成以抑制餐后血糖和/或预防肥胖等为目的的保健食品或病人食物。还可适当配混任意成分，例如常规食品中所添加的维生素类、碳水化合物、色素、香料等。食品可以液态或固态的任意形态食用。还可制成利用明胶等外包而胶囊化的软胶囊剂食用。胶囊为例如，通过在原料明胶中加水溶解，再向其中添加塑化剂(甘油、D-山梨醇等)而调制得到的明胶皮膜。
本发明的糖组合物(甜味剂)可以与砂糖同样的用途使用。此外，可用于烹调或茶、咖啡、调味料(味醂等)等。
并且，还可添加于牙膏等中，用作甜味剂使用。
此外，在化妆品等的制剂化中，可使用可溶性薄膜。例如，在心情转换、预防口臭等目的下，使用可食性的可溶性薄膜作为保持有香料等的芳香膜等。已提案有当作食品、药品等的包装材料、或当作保持食品、药品等有效成分的载体，呈现优异的溶解性与薄膜特性，还可适当用于这些用途的可溶性薄膜(专利文献4)，由此，本发明的具有砂糖的甜度与味质的甜味剂可适用于药品、或准药品、化妆品。
通过以下实施例详细说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
在可温度调节及减压处理的具搅拌机的不锈钢容器(圆柱形)中，计量加入市售蔗糖(三井制糖株式会社制)190g，在搅拌的同时，一边搅拌一边投入相当于固态成分10g的量的经加热至70℃的D-阿洛酮糖(株式会社稀有糖生产技术研究所制)溶液(D-阿洛酮糖：70℃的饱和浓度的1.2倍浓度)，一边逐渐减压一边使其干燥。(最终D-阿洛酮糖含量为5％。)
实施例2
在可温度调节及减压处理的具搅拌机的不锈钢容器(圆柱形)中，计量加入市售蔗糖(三井制糖株式会社制)180g，在搅拌的同时，一边搅拌 一边投入相当于固态成分20g的量的经加热至70℃的D-阿洛酮糖(株式会社稀有糖生产技术研究所制)溶液(D-阿洛酮糖：70℃的饱和浓度的1.2倍浓度)，一边逐渐减压一边使其干燥。(最终D-阿洛酮糖含量为10％。)
实施例3
在可温度调节及减压处理的具搅拌机的不锈钢容器(圆柱形)中，计量加入市售蔗糖(三井制糖株式会社制)170g，在搅拌的同时，一边搅拌一边投入相当于固态成分30g的量的经加热至70℃的D-阿洛酮糖(株式会社稀有糖生产技术研究所制)溶液(D-阿洛酮糖：70℃的饱和浓度的1.2倍浓度)，一边逐渐减压一边使其干燥。(最终D-阿洛酮糖含量为15％。)
实施例4
在可温度调节及减压处理的具搅拌机的不锈钢容器(圆柱形)中，计量加入市售蔗糖(三井制糖株式会社制)160g，在搅拌的同时，一边搅拌一边投入相当于固态成分40g的量的经加热至70℃的D-阿洛酮糖(株式会社稀有糖生产技术研究所制)溶液(D-阿洛酮糖：70℃的饱和浓度的1.2倍浓度)，一边逐渐减压一边使其干燥。(最终D-阿洛酮糖含量为20％。)
实施例5
在可温度调节及减压处理的具搅拌机的不锈钢容器(圆柱形)中，计量加入市售蔗糖(三井制糖株式会社制)100g，在搅拌的同时，一边搅拌一边投入相当于固态成分100g的量的经加热至70℃的D-阿洛酮糖(株式会社稀有糖生产技术研究所制)溶液(D-阿洛酮糖：70℃的饱和浓度的1.2倍浓度)，一边逐渐减压一边使其干燥。(最终D-阿洛酮糖含量为50％。)
实施例6
在培养皿中计量约50g的实施例1、2、3、4、5所调制的组合物、与市售蔗糖(三井制糖株式会社制)，放置于室温20℃湿度无调节的环境中，观察15天状态。其结果示于表1。
[表1]
1天后 3天后 5天后 10天后 15天后
实施例1 ◎ ◎ ◎ ○ ○
实施例2 ◎ ◎ ◎ ○ ○
实施例3 ◎ ◎ ◎ ○ ○
实施例4 ◎ ◎ ○ ○ △
实施例5 ◎ ◎ ○ △ ×
蔗糖 ◎ ◎ ◎ ○ ○
◎＝无变化 ○＝稍微结块 △＝结块 ×＝潮解
由表1可知，D-阿洛酮糖含量截至添加15％的区域，市售蔗糖与潮解性均无任何问题。在D-阿洛酮糖含量为添加50％的区域，直到5天后仍不会有任何问题，若进一步密闭，即使经15天后仍不会出现潮解性。若在使用上予以密闭便可使用。
实施例7
在培养皿中分别计量实施例1所调制的组合物与市售蔗糖(三井制糖株式会社制)各100g，于RH52的恒温、恒湿槽中保管20天，测定性状和增加重量。其结果示于表2。
[表2]
性状 增加重量
实施例1组合物 无变化 0.24g
市售蔗糖 无变化 0.19g
如表2所示，实施例1所获得的组合物与市售蔗糖同等级。
实施例8
按照总重量为500g，在蔗糖晶体(三井制糖社制白砂糖)90％中，将D-阿洛酮糖(株式会社稀有糖生产技术研究所制D-阿洛酮糖晶体)10％投入于塑料杯中，经10分钟充分搅拌混合，填装于自立袋(大日本生产者制)中，设置于RO-TAP振动机中，进行20分钟振动，采取上下左右4处的样品，利用高效液相色谱法考察各样品的糖组成(蔗糖与D-阿洛酮糖比)。其结果示于表3。
[表3]
如表3所示，可知仅将蔗糖晶体与D-阿洛酮糖晶体进行粉末混合，并无法完全混合。
实施例9
为了将实施例1所调制的组合物与实施例8进行比较，计量500g投入塑料杯中，充分搅拌混合10分钟，填装于自立袋(大日本生产者制)中，设置于RO-TAP振动机中，进行振动20分钟，采取上下左右4处的样品，利用高效液相色谱法考察各样品的糖组成(蔗糖与D-阿洛酮糖比)。其结果示于表4。
[表4]
如表4所示，可知实施例1所获得的组合物以均匀比率构成，即使施加振动，其比率也不变。
实施例10
在市售蔗糖(三井制糖株式会社制)中混合5％重量份的D-阿洛酮糖粉末(稀有糖技术研究所制)，并调节为溶液浓度为D-阿洛酮糖70℃的过饱和浓度的1.2状态，添加1～10％蔗糖与D-阿洛酮糖混合物作为晶种，一边使溶液温度降低至60～20℃一边进行搅拌，同时按照溶液浓度为D-阿洛酮糖60～20℃的过饱和浓度的1.2，一边减压干燥一边促进析晶。
将所获得晶体分离为晶体与溶液，利用后述方法进行考察时，结果为蔗糖单体，D-阿洛酮糖残留于溶液中。
实施例11
使用大鼠考察在蔗糖上涂布有D-阿洛酮糖的组合物(蔗糖与D-阿洛酮糖比：62：3)对体重增加及体脂肪囤积的影响。
[实验方法]
使用3周龄的雄性Sprague-Dawley大鼠作为实验动物。饲料组成如表5所示。分组设定为蔗糖组、本发明的甜味剂(蔗糖+阿洛酮糖)组。自由摄取实验饲料(表5)和水进行饲养4周。每周测定体重。其结果示于表6。
饲养结束后施行解剖。解剖时收集体脂肪，测定其重量。其结果示于表7。
[表5]
[表6]
体重变化
大鼠周龄 4周龄 5周龄 6周龄 7周龄 8周龄
试验期间 开始时 1周后 2周后 3周后 4周后
蔗糖 90.0±2.7 145.6±3.4 199.1±2.3 271.0±2.8 320.6±2.1
蔗糖+阿洛酮糖 90.0±3.2 142.5±3.5 191.8±4.7 253.9±5.5 291.2±6.7
数值为平均±标准误差(g)
[表7]
体脂肪值的比较
体脂肪组织
蔗糖 15.7±0.9
蔗糖+阿洛酮糖 9.1±0.7
数值为平均±标准误差(g)
[结果]
Sprague-Dawley大鼠解剖时的平均体重为，蔗糖组320.6g、蔗糖+阿洛酮糖组291.2g，所有周龄均有发现体重增加量的减少。关于体脂肪重量，经与蔗糖组比较，本发明的甜味剂(蔗糖+阿洛酮糖)组可发现到重量减少。
由上述实施例可知，含有本发明的组合物的饮食品，具有体重增加和/或体脂肪囤积的改善效果。
产业上的可利用性
根据本发明，由于能对蔗糖均质涂布D-阿洛酮糖，因此可不通过输送或振动进行分级而供给。
此外，根据本发明，能够使在食品业及药品、准药品、化妆品广泛用作甜味剂的蔗糖具有D-阿洛酮糖所拥有的功能。

Claims (4)

1.一种糖组合物的制造方法，所述糖组合物含有蔗糖和D-阿洛酮糖，所述D-阿洛酮糖以晶体或无定形状态涂布于所述蔗糖的晶体上，所述方法包括：
在蔗糖晶体中混合于90～50℃的温度预先成为加热状态的D-阿洛酮糖的过饱和溶液，一边逐渐降低温度一边搅拌，促进D-阿洛酮糖的结晶化，将所述D-阿洛酮糖以晶体或无定形状态涂布于蔗糖晶体上。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其使用利用碱将葡萄糖和果糖异构化的碱异构化法、或者使酶产生作用而异构化的酶法所制造的D-阿洛酮醣，或者使用从含有D-阿洛酮糖的植物进行提取而获得的D-阿洛酮糖。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法制造的糖组合物，其特征在于，含有蔗糖和D-阿洛酮糖，所述D-阿洛酮糖以晶体或无定形状态涂布于所述蔗糖的晶体上。
4.根据权利要求3所述的糖组合物，其中，D-阿洛酮糖的含量相对于蔗糖与D-阿洛酮糖的总重量100重量份，为1重量份以上且50重量份以下。
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