CN107897626A - 一种饮料用的甜味食品添加剂及制备方法 - Google Patents
一种饮料用的甜味食品添加剂及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种饮料用的甜味食品添加剂及制备方法。采用新橙皮甙催化开环制取新橙皮甙二氢查尔酮，将新橙皮甙二氢查尔酮溶液与甘草甜素混合并浓缩后，经喷雾干燥机喷成雾状，由热空气干燥成为球形颗粒，从而制得饮料用的复合甜味剂。该方法充分利用了新橙皮甙二氢查尔酮天然产物具有甜味增强和苦味抑制的双重特性，克服了甘草甜素甜味剂在口感上具有后苦味的缺陷，同时甜味持续时间长，口感很好、热量极低，并且制备过程简单，易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及饮料加工领域，具体涉及饮料甜味的提高，特别是涉及一种饮料用的甜味食品添加剂及制备方法。
背景技术
甜味是一种基本的味觉，是最受人类欢迎的味感，，可以给人带快乐，减轻痛苦，在全球众多文化中，甜味都象征着美好的感觉。因此甜味剂成为目前应用极为广泛的一类食品添加剂，他们不仅可以它能够用于改进食品的可口性和食用性质，而且还能起到一定的预防的治疗作用，已成为人们日常生活必须的甜味品之一。
目前世界上广泛使用的甜味剂根据来源，可分为两类：第一类为天然甜味剂，第二类为人工合成甜味剂。天然甜味剂是指自然界存在与各种生物体天然合成的一种成分，经加工提取而得的产品，传统的天然甜味剂为蔗糖、淀粉糖浆、果糖、葡萄糖、麦芽糖等，其中蔗糖和淀粉糖浆通常作为食品原料看。人工合成甜味剂是指非生物天然合成而是由人工经化学处理得到产物。
天然甜味剂系天然提取物，通常安全可靠，但也有缺点，如热值高、易引起肥胖症、糖尿病、高血压病等，而且甜度低、成本高、其生产常受自然条件的限制等。因此，随着精细化工工业的发展，合成甜味剂在甜味剂中所占比重日益增大。另外，甜味剂分为非营养性的高倍甜味剂和营养性的低倍甜味剂两类，高倍甜味剂可分为化学合成和天然提取物两类。天然的高倍甜味剂有甜菊苦、罗汉果甜、索马甜、甘草甜。营养性甜味剂中的糖醇，包括山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、乳糖醇，均系六元醇，普遍具有防龋齿和不影响血糖值的功能，可作为糖尿病人的食糖替代品。
随着人们生活水平的提高，人们更加注重食品的安全性与营养性，因此功能性甜味剂以其独有的特殊生理功能将在甜味剂市场上大显身手。在我国人们食糖主要是以蔗糖为主，其甜味纯正、安全性高、价格低廉、味质好且符合人们传统的饮食习惯，但由于蔗糖的热量高，多食容易患上糖尿病、肥胖症、高血糖等疾病。为了减少人们造成上述负面影响的机率，安全、低热量或不产生热量的非糖随之出现。
中国发明专利申请号200910114606.7公开了一种甜味剂组合物，其以天然植物的提取物罗汉果提取物、甜叶菊提取物和新橙皮甙二氢查尔酮为原料按照科学合理的配比组成。
中国发明专利申请号201510165184.1公开了种新型复配甜味剂的制作方法，将甜菊糖甙类甜味剂与二氢查耳酮糖甙类甜味增强和苦味抑制剂按一定配方比例混合均匀，或按配方比例溶于水，然后浓缩结晶、或喷雾干燥而制成。
中国发明专利申请号201710308246.9公开了一种无能量甜味剂，包括如下重量比的组分：甜菊苷：罗汉果甜苷：甘草甜素：菊粉：低聚果糖=（8-10）:（0.7-0.9）:（0.1-0.3）:（42-48）:（42-48）。
中国发明专利申请号201510502653.4公开了一种无后苦味降血糖的甜味剂，包括：木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、改性甜菊苷、莱鲍迪苷、索马甜、中药提取组合物；其中改性甜菊苷的制备方法为将麦芽糖、甜菊苷溶解于缓冲液中，加入麦芽糖酶混匀得到溶液；将溶液升温，保温，灭活，提纯得到改性甜菊苷；中药提取组合物包括：石榴籽提取物，葛根素，枸杞多糖，知母提取物，甘草甜素，桔梗多糖。
根据上述，现有方案中糖类甜味剂存在高热量容易致病的问题，而一般人工化学合成甜味剂在稳定性和安全性方面存在一定缺陷，并且一些甜味剂存在后苦味的缺陷，制备过程复杂而成本较高。
发明内容
针对目前应用较广的天然糖类甜味剂多有高热量容易致病的问题，而一般人工合成甜味剂化学的生物稳定性较低，并且在口感上有后苦味的缺陷，本发明提出一种饮料用的甜味食品添加剂及制备方法，从而有效保证低热量的同时，甜味口感佳、持续时间长，并且制备简单而成本低。
本发明涉及的具体技术方案如下：
一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，制备过程为：
（1）将新橙皮甙、开环剂及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应9-12h，反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为50~60%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂。
优选的，步骤（1）所述新橙皮甙为白色粉末状或针状晶体，由枳实中提取而得，纯度不低于95%，贮存不超过24个月。
优选的，步骤（1）所述开环剂为氢氧化钠。
优选的，步骤（1）所述钯碳催化剂为黑色粉末状，由金属钯粉负载于活性炭上制得，钯粉含量为5~10%。
优选的，步骤（1）所述新橙皮甙为8~10重量份、开环剂为5~8重量份、去离子水为80~86重量份、钯碳催化剂为1~2重量份。
优选的，步骤（2）中甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为2:5~1:2。
优选的，步骤（3）所述喷雾干燥机为高速离心喷雾干燥机、压力式喷雾干燥机或气流式喷雾干燥机中的一种。
优选的，所述压力式喷雾干燥机采用全封闭形式，料液通过隔膜泵高压输入，喷出雾状液滴，然后同热空气并流下降，粉粒由塔底冷却并由排料口收集，其喷雾干燥时间为5~20s。
优选的，所述气流式喷雾干燥机的电加热功率为60~180kW，雾化盘直径为120~210mm，雾化器转速为12000~22000r/min，水分最大蒸发量为100~300kg/h，干粉回收率达95%以上。
一种饮料用的甜味食品添加剂，由上述方法制备得到。
甘草甜素是从药用植物甘草根、茎中提取的一种三萜类活性成分，又称甘草酸，具有高甜度、低热量、安全无毒的特点，其中甘草酸盐是起主要的甜味作用，甘草酸单钾的甜度是蔗糖的500倍，甘草酸二钾和三钾的甜度是蔗糖的150倍，甘草酸铵甜度是蔗糖的200倍。一般从甘草中提取的甘草酸及其盐是混合物的甜度为蔗糖的50~100倍。与蔗糖、蛋白糖、甜菊苷、糖精等甜味剂相比，甘草甜素的甜味产生缓慢而存留时间较长，与蔗糖混用，有助于甜味发挥，但甘草甜素甜味剂在口感上具有后苦味的缺陷。
新橙皮甙二氢查尔酮属于糖苷类甜味剂，为白色粉末，无论在酸性、碱性环境下使用其性质都非常稳定，是目前已知最稳定的安全型甜味剂，增加了应用的广谱性，不会水解生成游离单糖和糖苷，即使偶尔发生水解也不会出现完全失去甜味的情况。甜度高（是蔗糖甜度的1500-1800倍），甜味慢、时间长，在人体内发生水解，糖苷基不参与代谢，所以它的热能值极小（8.36J/g)，口感清爽，余味持久，有极佳的屏蔽苦味功效，因此可有效解决甘草甜素的后苦味问题。
喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法，该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。将湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进入干燥器，二者充分混合，由于热质交换面积大，从而在很短的时间内达到蒸发干燥的目的，干燥后的成品从旋风分离器排出，一小部分飞粉由旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用。用于甜味剂制备时，具有过程迅速、生产效率高等优点，尤其是可以有效控制原料比例及制备过程，有效保证产品质量。
将本发明制得的甜味剂与其他甜味剂（甘草甜素、甜菊糖苷、糖精钠）相对比，在甜度、甜味持续时间、后味及热量上，具有明显的优势，如表1所示。
表1：
本发明提供了一种饮料用的甜味食品添加剂及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、提出了采用甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮制备饮料用甜味剂的方法。
2、充分利用了新橙皮甙二氢查尔酮天然产物具有甜味增强和苦味抑制的双重特性，克服了甘草甜素甜味剂在口感上具有后苦味的缺陷。
3、该甜味剂用于饮料制品后，甜味持续时间长，口感很好。
4、该甜味剂的热量极低，大大降低了患上糖尿病、肥胖症、高血糖等的风险。
5、制备过程简单，易于控制，可根据需要调整甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的比例，改变口感。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将新橙皮甙、开环剂氢氧化钠及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应时间为12h，反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；其中，新橙皮甙为10重量份份、开环剂5重量份、去离子水83重量份、钯碳催化剂2重量份；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为60%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为2:5；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂；喷雾干燥机为高速离心喷雾干燥机。
实施例1制得的甜味剂，其甜度、甜味持续时间、后味及热量如表2所示。
实施例2
（1）将新橙皮甙、开环剂及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；开环剂为氢氧化钠；钯碳催化剂中钯粉含量为5%；其中新橙皮甙8重量份、开环剂8重量份、去离子水83重量份、钯碳催化剂1重量份；搅拌速度为500r/min，反应时间为12h；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为50%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为1:2；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂；喷雾干燥机为压力式喷雾干燥机。
实施例2制得的甜味剂，其甜度、甜味持续时间、后味及热量如表2所示。
实施例3
（1）将新橙皮甙、开环剂及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；开环剂为氢氧化钠；钯碳催化剂中钯粉含量为6%；其中新橙皮甙8重量份、开环剂5重量份、去离子水86重量份、钯碳催化剂1重量份；搅拌速度为600r/min，反应时间为11h；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为55%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为2:5；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂；喷雾干燥机为气流式喷雾干燥机。
实施例3制得的甜味剂，其甜度、甜味持续时间、后味及热量如表2所示。
实施例4
（1）将新橙皮甙、开环剂及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；开环剂为氢氧化钠；钯碳催化剂中钯粉含量为10%；其中新橙皮甙10重量份、开环剂8重量份、去离子水80重量份、钯碳催化剂2重量份；搅拌速度为550r/min，反应时间为10h；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为55%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为2:5；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂；喷雾干燥机为高速离心喷雾干燥机。
实施例4制得的甜味剂，其甜度、甜味持续时间、后味及热量如表2所示。
实施例5
（1）将新橙皮甙、开环剂及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；开环剂为氢氧化钠；钯碳催化剂中钯粉含量为8%；其中新橙皮甙10重量份、开环剂5重量份、去离子水84重量份、钯碳催化剂1重量份；搅拌速度为650r/min，反应时间为9h；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为60%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为2:5；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂；喷雾干燥机为高速离心喷雾干燥机。
实施例5制得的甜味剂，其甜度、甜味持续时间、后味及热量如表2所示。
对比例1
（1）将新橙皮甙及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；其中新橙皮甙8重量份、去离子水92重量份；搅拌速度为680r/min，混合时间为9h；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为60%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为1:2；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂；喷雾干燥机为气流式喷雾干燥机。
对比例1制得的甜味剂，其甜度、甜味持续时间、后味及热量如表2所示。
表2：
Claims (8)
1.一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，制备过程为：
（1）将新橙皮甙、开环剂及去离子水加入反应容器中，搅拌促进溶解，加入钯碳催化剂后将容器密封，并通入氮气置换出容器内的空气；一边继续搅拌，一边通入氢气置换出容器内的氮气；反应9-12h，反应结束后先通入氮气置换容器内的氢气，再停止反应，得到新橙皮甙二氢查尔酮溶液；
（2）向步骤（1）的新橙皮甙二氢查尔酮溶液中加入甘草甜素甜味剂，搅拌混合均匀，加热使水分部分蒸发除去，得到质量浓度为50~60%的甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮的混合溶液；
（3）调节喷雾干燥机的液泵压力、流量及喷孔大小，将步骤（2）的混合溶液喷成雾状，并与热空气接触而被干燥为球形颗粒，即得饮料用的甜味食品添加剂。
2.根据权利要求1所述一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述新橙皮甙为白色粉末状或针状晶体，由枳实中提取而得，纯度不低于95%，贮存不超过24个月。
3.根据权利要求1所述一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述开环剂为氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述钯碳催化剂由金属钯粉负载于活性炭上制得，钯粉质量含量为5~10%。
5.根据权利要求1所述一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述新橙皮甙为8~10重量份、开环剂为5~8重量份、去离子水为80~86重量份、钯碳催化剂为1~2重量份。
6.根据权利要求1所述一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中甘草甜素与新橙皮甙二氢查尔酮溶液的质量比为2:5~1:2。
7.根据权利要求1所述一种饮料用的甜味食品添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述喷雾干燥机为高速离心喷雾干燥机、压力式喷雾干燥机或气流式喷雾干燥机中的一种。
8.一种由权利要求1-7任一项所述方法制备得到的饮料用的甜味食品添加剂。
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| CN110897136A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-24 | 湖南华诚生物资源股份有限公司 | 一种保持罗汉果风味的甜味剂复配组合物 |
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- 2017-11-23 CN CN201711178074.4A patent/CN107897626A/zh not_active Withdrawn
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