CN106572690A - 用于消耗品的涂层组合物 - Google Patents
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Abstract
通过施加诸如松三糖的一种或多种三糖(任选地，与诸如高强度甜味剂的一种或多种其他成分组合)的水性组合物，然后干燥所施加的水性组合物，在消耗品上形成不透明涂层。由此可以获得糖(蔗糖)含量减少的“结霜的”涂层。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年6月30日提交的申请号为62/018,999的美国临时申请的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入本文用于所有目的。
技术领域
本发明涉及可用于在消耗品上形成不透明的减糖涂层的组合物。
背景技术
许多食品，诸如烘焙食品和即食谷物，包括主要由糖(蔗糖)组成的外涂层。这样的涂层可以用于多种目的，包括例如提供谷物具有更长的碗内寿命，赋予食品脆性但非易碎的质地，并且使食品的表面具有吸引消费者的结霜的、不透明外观。与未涂覆的食品相比，这种类型的外涂层还提供增强的甜味和味道，其通常是基于谷物的并且具有相对低的糖含量。
然而，近来，消费者已经表达了对具有与常规糖涂覆产品相同的甜味和外观，但是这些产品的糖含量减少的甜味涂覆食品的需求。因此需要提供用于糖水平减少的同时保持传统全糖涂层的蓬松度、味道和外观的食品的甜味涂层的方法。特别地，已经证明难以配制这样的甜味涂层，其在干燥时具有令人愉悦的不透明外观，因为蔗糖的结晶通常负责提供所需的不透明度。随着蔗糖含量的减少，涂层通常在外观上变得光滑或半透明，而不是完全不透明。此外，引入部分替代蔗糖的成分可抑制仍存在于涂层制剂中的蔗糖的结晶。
二氧化钛(TiO2)是已经用作某些类型的食品涂层(诸如甜甜圈和其他糕点的糖浆)中的不透明成分的色素。虽然对于这种目的是有效的，但是消费者越来越担心对二氧化钛的消耗可能导致潜在的健康风险。因此，需要开发不含二氧化钛并且仍然能够在食品上产生完全不透明(白色)涂层的替代性涂层组合物。
发明内容
已经发现三糖(诸如松三糖)能够在食品表面上提供不透明、美观的涂层，从而产生“结霜的”外观。可以通过在涂层中掺入一种或多种高强度甜味剂来增强涂层的甜味。
因此，本发明的一个方面提供了可用于在消耗品上形成不透明涂层的组合物，其中所述组合物由水和至少一种三糖(诸如松三糖)组成。
本发明还提供了用由至少一种三糖(例如松三糖)组成的组合物涂覆的消耗品。
本发明的另一方面提供了制备减糖涂覆的消耗品的方法，其包括在消耗品的表面上形成由至少一种三糖(诸如松三糖)组成的涂层。涂层可以通过在消耗品表面上干燥由松三糖或一种或多种其他三糖组成的水溶液或浆料来形成。
本发明还提供了一种形成用于食品的减蔗糖涂层组合物的方法，包括以下步骤：
a)从含蔗糖的涂层组合物中除去正量的蔗糖(例如，约5％至100％的蔗糖)；以及
b)用一种或多种三糖(诸如松三糖)替代除去的蔗糖，从而形成减蔗糖涂层组合物。
附图说明
图1为示出当将蔗糖(左)和松三糖(右)的热溶液施加在羊皮纸上，冷却，然后转移到盘中时获得的结果。
图2为示出当将蔗糖(左)和松三糖(右)的热溶液施加在铝箔上并冷却时获得的结果。
图3为示出使用含松三糖的涂层产生的玉米片。
图4示出了使用常规的含蔗糖涂层产生的玉米片。
具体实施方式
本发明在可赋予消耗品不透明、“结霜的”外观的可食用涂层组合物中使用三糖，诸如松三糖(一种天然存在的非还原性三糖)。因为根据FDA规定，仅将单糖和二糖分类为“糖”，所以使用三糖完全或部分替代食品中常规使用的单糖和/或二糖允许含三糖的食品可能标记为“低糖”或“减糖”产品并作为“低糖”或“减糖”产品销售。
三糖是由三个单糖组成的寡糖，该三个单糖之间具有两个糖苷键将其连接。每个糖苷键可以在单糖组分上的任何羟基之间形成。糖苷键可以是α(1->6)、α(1->3)、α(1->4)、α(1->2)、α(1<->2)、β(1->2)或β(1<-2)。单糖组分可以是例如葡萄糖、果糖和/或半乳糖。
适用于本发明的三糖的实例包括例如异麦芽三糖、黑曲霉三糖、麦芽三糖、松三糖、麦芽丙酮糖、棉子糖、蔗果三糖、潘糖和吡喃葡糖基蔗糖以及两种或多种这样的三糖的组合。
松三糖化学名称也称为α-D-葡萄糖(1-3)-β-D-果糖(2-1)-α-D-葡萄糖，并且具有经验式C18H32O16。松三糖化学文摘登记号为CAS#10030-67-8并且分子量为504.44Da。可以认为该三糖是被两个葡萄糖残基取代的果糖，或被葡萄糖取代的松二糖(蔗糖的异构体)或被葡萄糖取代的蔗糖。松三糖可以部分水解成葡萄糖和松二糖，易溶于水(例如，26.8g松三糖在21℃下溶解于100g水中)，并且具有轻微的甜味。据报告松三糖的熔点为153-154℃；松三糖的玻璃化转变温度为约60℃。
使用松三糖作为根据本发明的涂层组合物的组分特别有利，因为与大多数其他三糖不同，在最近的研究中已经发现松三糖不能通过体外试验来消化，在龋齿试验中也没有被变形链球菌所利用(《低聚糖作为潜在的甜味剂在口腔和肠道中的消化：系统评价(Oraland intestinal digestion of oligosaccharides as potential sweeteners:Asystematic evaluation)》.Hodoniczky等人，《食品化学(Food Chemistry)》132(2012)1951-1958)。
因此，可以认为松三糖是低热量碳水化合物，由其制备的食品热量含量比基于常规的可消化糖的类似食品低。另外，已经发现松三糖溶液容易干燥，无需特殊的加工条件，即可产生具有类似于基于蔗糖的干燥涂层的令人愉悦的美学外观的不透明涂层。当涂覆在玉米片上时，例如，松三糖具有非吸湿性、脆性、完全不透明、结霜的外观。该结果是令人惊讶的，因为除蔗糖以外的相对较少的碳水化合物能够提供具有这种特性的涂层。
用于本发明的三糖可以从任何合适的来源获得，例如，它可以从天然来源分离或通过生物合成制备。例如，松三糖由许多食用植物汁液的昆虫产生，包括通过酶反应的蚜虫，诸如云杉蚜虫(Cinara pilicornis)。该方法有益于昆虫，因为它通过将蔗糖转化为寡糖来减少高蔗糖饮食的渗透作用。松三糖是排泄的“蜜露”的一部分，其作为蚂蚁的引诱剂，也作为蜜蜂的食物。这对蚜虫有用，因为它们与蚂蚁有共生关系。
松三糖是蜂蜜的天然组分，并且通常以低含量存在。然而，偶尔蜜蜂将从蜜汁取糖，从而在蜂蜜中将积累更大量的三糖。与花蜂蜜相比，蜜露蜜含有较高量的低聚糖以及三糖，诸如松三糖和棉子糖。
松三糖蜂蜜或“粘质蜂蜜”是具有非常高含量的松三糖的粒状蜂蜜。很难才可采集到这种粘质蜂蜜或根本采集不到，但可以加工以分离其含有的松三糖。
松三糖也可以通过从植物来源简单的水提取获得。或者，用于本发明的涂层组合物中的松三糖可以通过蔗糖的酶促转葡糖基化来制备。能够进行这种转化的酶存在于几种昆虫的肠道中和许多植物中。
例如，已经从昆虫(豌豆蚜，Acryrthosiphon pisum)克隆了α-葡糖苷酶/转葡糖苷酶(“APS1”，EC3.2.1.20)；这种酶可能负责昆虫对松三糖的生物合成。该酶或类似的活性可用于从蔗糖生物合成松三糖。
此外，蜂蜜含有来源于蜜蜂(Apis melliferaL.)的下咽腺的α-葡萄糖苷酶。蜂蜜中的一些部分的寡糖可能源自蜂蜜糖通过该酶的转糖基作用(反向)。该酶已经在酵母巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)中克隆和表达，并且有可能用于生产松三糖。
当施加于消耗品并干燥时，用于形成不透明涂层的组合物可包含三糖(例如松三糖)或三糖和水的组合。一般来说，一定量的水与三糖结合，至少一部分三糖有效溶解，优选所有三糖(例如松三糖)。所得混合物可以是糊剂、浆液、浓缩糖浆或稀释糖浆的形式。组合物可以是一种或多种三糖(诸如松三糖)的饱和水溶液。按重量计，涂层组合物的水含量可以在例如约20％至约90％范围内。
除了三糖和水外，本发明的涂层组合物还可以包含一种或多种另外的成分，诸如高强度(高效力)甜味剂(包括天然和合成甜味剂，这些甜味剂以有效量使用，以赋予组合物期望水平的感受甜味)、低强度的非糖类甜味剂诸如多元醇(例如糖醇)、糖类甜味剂(特别是低热量糖类甜味剂，诸如D-纤维素或D-塔格糖)、维生素、矿物质、防腐剂、稳定剂、pH调节剂、增稠剂、流变控制剂、着色剂、矫味剂、增味剂、香料、甘油三酯(油、脂肪)、非水溶剂(例如乙醇)等。合适的高强度甜味剂包括，例如甜叶菊提取物(含有一种或多种甜甜菊醇糖苷)或分离纯化的甜菊醇糖苷或分离纯化甜菊醇糖苷(诸如莱鲍迪苷A、莱鲍迪苷B、莱鲍迪苷C、莱鲍迪苷D、莱鲍迪苷E、莱鲍迪苷F、莱鲍迪苷M(莱鲍迪苷X)、甜菊苷、甜菊双糖苷)的组合、杜尔可苷A、红草苷等及其混合物、僧侣果实提取物(含有一种或多种甜罗汉果甜苷)或分离纯化的罗汉果甜苷或分离纯化的罗汉果甜苷(例如罗汉果甜苷I、II、III、IV、V和/或VI)的组合、奇异果甜蛋白、甜味蛋白、阿斯巴甜、三氯蔗糖、纽甜、乙酰磺胺酸钾、糖精等及其组合。如果存在高强度甜味剂，可能需要包括一种或多种本领域已知的物质，当与一种或多种高强度甜味剂的组合使用时，其作为甜味增强剂、甜味改性剂、甜味改良剂或风味增强剂是有效的。
涂层组合物中可存在一定量的高强度甜味剂(或高强度甜味剂的组合)，其可有效地赋予干燥的涂层组合物一定水平的甜味，其等于基于蔗糖的常规干燥涂层组合物的甜味。这样的量将根据高强度甜味剂的甜味强度而变化，但重量百分数通常将为至少0.01％(基于涂层组合物的干重)且不大于2％(基于涂层组合物的干重)。例如，基于涂层组合物的干重，涂层组合物可以包含总计0.01％至0.7％的高强度甜味剂。
三糖(例如松三糖)和另一种糖类(诸如蔗糖)的组合可以用于涂层组合物中。因此，例如，常规涂层组合物中的蔗糖可以部分地(例如10％至90％)被本文所述的三糖(例如松三糖)替代。在本发明的某些实施方案中，涂层组合物基本上由水和三糖组成或由水和三糖组成。在其他实施方案中，按重量计，一种或多种三糖(诸如松三糖)占组合物中糖类总量的至少50％、至少60％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％或至少95％。
如果选择用于本发明的涂层组合物中的三糖或三糖的组合在被人消耗时比蔗糖更耐受消化和代谢(即，三糖热量值比蔗糖低；松三糖是这种三糖的一个实例)，所得到的涂层将比基于蔗糖而不是三糖的类似涂层每单位重量提供热量更少。因此，本发明使得可以配制低热量食品等。根据美国食品和药物管理局的标签规定，根据本发明的食品还有可能标记为“糖减少”、“糖减少的”、“少糖”、“糖较低”、“低糖”或“减糖”。
本发明的涂层组合物可用于涂覆各种各样的消耗品，包括通常具有糖涂层或糖霜的各种食品。通常，这样的食品是固体(干燥)形式并且是基于谷物的。这些产品包括但不限于所有类型的即食(RTE)谷物；格兰诺拉燕麦卷和所谓的混合零食；能量棒和格兰诺拉燕麦棒；烘焙食品诸如甜甜圈、饼干、糕点、蛋糕、馅饼、椒盐脆饼、饼干和松饼；冷冻乳制品诸如冰淇淋蛋糕和冰淇淋新产品；“糖”涂覆水果和坚果、蜜饯(糖果)和其他这样的食品。适于用根据本发明的组合物涂覆的谷物形式的实例包括谷物酥、谷物片、谷物饼干、谷物团和挤压(成形)谷物(诸如“O”形谷物)。本发明的涂层组合物可以赋予产品表面白色结霜的(不透明)外观。
涂层组合物可以通过本领域已知的任何方法施加到消耗品上。在一个实施方案中，将涂层组合物喷涂到消耗品上以形成涂层。组合物可以以通过喷嘴喷涂以涂覆消耗品的浆料或溶液的形式提供。在其他实施方案中，将组合物喷雾、翻滚、挤压、刷涂、刮刀涂覆和/或辊涂覆在消耗品的表面上。在一个实施方案中，例如，可以通过在旋转鼓中将包含松三糖和/或其他三糖的厚的热糖浆喷洒到谷物上来施加组合物。在施加期间可以将组合物加热至高于室温的温度，以便改善组合物的流动性或其他特性。所施加的涂层的厚度、覆盖范围和图案可以各自根据需要改变以满足消费者偏好或制造商的需要。例如，涂层可以完全或仅部分地覆盖消耗品的表面。可以将施加的涂层干燥以除去足够的水分，以在消耗品上提供固体的粘附涂层。一旦干燥，涂层变得不透明并因此在外观上“结霜”。例如，可以将消耗品上的涂层组合物层干燥至水分含量为5％或更低。干燥可以通过任何常规技术(诸如加热或引入空气流)来促进或加速。在干燥之前，可以在涂层组合物层的上面对消耗品施加糖屑、调味料或其他浇头。然而，在本发明的一个方面，在涂层组合物干燥之前，不会进一步向涂层组合物上粘附物品，即涂层组合物不用作粘合剂以将一种食品粘合到另一种上。
在一个实施方案中，选择涂层组合物的组分，使得当组合物在消耗品上干燥时，所得涂层的表面在室温下是非粘性的。在其他实施方案中，本发明的涂层组合物可以以分立或分开的包装形式提供，以由消费者施加于消耗品。例如，组合物可以以适于用作用于施加在烘烤食品(诸如烤面包馅)的糖霜的形式提供。在该实施方案中，组合物可以设置在合适的包装内(例如，由防潮柔性包装膜制成，其形成为袋)，并且作为包括消耗品、涂层组合物和说明书的成套制品的组成部分提供以使用或施加涂层组合物。
实施例
干燥溶液的制备(未涂覆在消耗品上)
步骤
1.将4g松三糖溶于15mL去离子水(约20％)中
2.将所得溶液加热至比松三糖的实际熔点(153℃)低约10℃的温度，
3.将溶液的薄层施加在羊皮纸上并在50℃的烘箱中保持30分钟。
4.然后将干燥的溶液从羊皮纸上取下并转移到玻璃皿中。
5.为了比较的目的，按照上述步骤制备并干燥蔗糖溶液。
图1为示出从羊皮纸上取下并转移到玻璃盘之后获得的产物。图2为示出在铝箔上干燥蔗糖(左)和松三糖(右)的热溶液之后获得的产物。
用松三糖制备结霜的玉米片
步骤
1.将50g松三糖溶于75mL去离子水中。
2.将50mL上述溶液在小钢容器中加热至约110℃至约120℃，直至其几乎变为浓溶液。
3.立即将玉米片加入热钢容器中并翻滚干燥。
4.然后将结霜的薄片转移到钢盘中并在烘箱(50℃)中加热30分钟。
图3为示出使用含松三糖的涂层产生的玉米片，而图4显示了使用常规的含蔗糖涂层产生的玉米片。
Claims (33)
1.一种用于在消耗品上形成不透明涂层的组合物，其中所述组合物由水和至少一种三糖组成。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种三糖选自由以下各项组成的群组：异麦芽三糖、黑曲霉三糖、麦芽三糖、松三糖、麦芽丙酮糖、棉子糖、蔗果三糖、潘糖和吡喃葡糖基蔗糖及其组合。
3.如权利要求1所述的组合物，其中按重量计，所述至少一种三糖占所述组合物中所述糖类总量的至少75％。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种三糖包括松三糖。
5.如权利要求1所述的组合物，其中按重量计，松三糖占所述组合物中所述糖类总量的至少75％。
6.如权利要求1所述的组合物，另外包括至少一种高强度甜味剂。
7.一种涂覆有如权利要求1至6中任一项所述的组合物的消耗品。
8.一种用由至少一种三糖组成的组合物涂覆的消耗品。
9.如权利要求8所述的消耗品，其中所述至少一种三糖选自由以下各项组成的群组：异麦芽三糖、黑曲霉三糖、麦芽三糖、松三糖、麦芽丙酮糖、棉子糖、蔗果三糖、潘糖和吡喃葡糖基蔗糖及其组合。
10.如权利要求8或9所述的消耗品，其中按重量计，所述至少一种三糖占所述组合物中所述糖类总量的至少75％。
11.如权利要求8至10中任一项所述的消耗品，其中所述至少一种三糖包括松三糖。
12.如权利要求8至11中任一项所述的消耗品，其中按重量计，松三糖占所述组合物中所述糖类总量的至少75％。
13.如权利要求8至12中任一项所述的消耗品，其中所述组合物另外包含至少一种高强度甜味剂。
14.一种具有表面的消耗品，其中涂层作为层存在于所述表面的至少一部分上，并且其中所述涂层由有效量的三糖组成，以使所述涂层外观不透明。
15.如权利要求14所述的消耗品，其中所述涂层另外包含至少一种高强度甜味剂。
16.如权利要求14或15所述的消耗品，其中所述至少一种三糖选自由以下各项组成的群组：异麦芽三糖、黑曲霉三糖、麦芽三糖、松三糖、麦芽丙酮糖、棉子糖、蔗果三糖、潘糖和吡喃葡糖基蔗糖及其组合。
17.如权利要求14至16中任一项所述的消耗品，其中按重量计，所述至少一种三糖占所述组合物中所述糖类总量的至少75％。
18.如权利要求14至17中任一项所述的消耗品，其中所述至少一种三糖包括松三糖。
19.如权利要求14至18中任一项所述的消耗品，其中按重量计，松三糖占所述组合物中所述糖类总量的至少75％。
20.如权利要求14至19中任一项所述的消耗品，其中所述消耗品选自以下各项组成的群组：谷物、早餐棒、格兰诺拉燕麦棒、甜甜圈、烘焙食品、能量棒、混合物零食、格兰诺拉燕麦卷、冷冻乳制品和蜜饯。
21.一种制备减糖涂覆消耗品的方法，其包括在消耗品的表面上形成由至少一种三糖组成的涂层。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述涂层通过干燥由松三糖制成的水溶液或浆料形成。
23.权利要求21或22的方法，其中所述涂层另外包含至少一种高强度甜味剂。
24.如权利要求21至23中任一项所述的方法，其中所述至少一种三糖选自由以下各项组成的群组：异麦芽三糖、黑曲霉三糖、麦芽三糖、松三糖、麦芽丙酮糖、棉子糖、蔗果三糖、潘糖和吡喃葡糖基蔗糖及其组合。
25.如权利要求21至24中任一项所述的方法，其中按重量计，所述至少一种三糖占所述涂层中所述糖类总量的至少75％。
26.如权利要求21至25中任一项所述的方法，其中所述至少一种三糖包括松三糖。
27.如权利要求21至26中任一项所述的方法，其中按重量计，松三糖占所述涂层中所述糖类总量的至少75％。
28.一种形成用于食品的减蔗糖涂层组合物的方法，包括以下所述步骤：
a)从含蔗糖的涂层组合物中除去正量的蔗糖；以及
b)用一种或多种三糖代替所述除去的蔗糖，从而形成减蔗糖涂层组合物。
29.如权利要求28所述的方法，其中在步骤a)中从所述含蔗糖的涂层组合物中除去约5％至100％的所述蔗糖。
30.如权利要求28或29所述的方法，其中一种或多种三糖选自由以下各项组成的群组：异麦芽三糖、黑曲霉三糖、麦芽三糖、松三糖、麦芽丙酮糖、棉子糖、蔗果三糖、潘糖和吡喃葡糖基蔗糖及其组合。
31.如权利要求28至30中任一项所述的方法，其中按重量计，所述一种或多种三糖占所述减蔗糖涂层组合物中所述糖类总量的至少75％。
32.如权利要求28至31中任一项所述的方法，其中所述一种或多种三糖包括松三糖。
33.如权利要求28至32中任一项所述的方法，其中按重量计，松三糖占所述减蔗糖涂层组合物中所述糖类总量的至少75％。
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