CN113243515A - 一种罗汉果减糖甜味料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种罗汉果减糖甜味料，包括以下质量份的原料：30‑50份鲜罗汉果，130‑200份甘蔗，1‑3份阿拉伯糖，120‑170份赤藓糖醇，0.2‑0.7份氨基酸，所述罗汉果减糖甜味料是罗汉果和甘蔗的混合提取液浓缩后加入氨基酸，进行美拉德反应后，再加入阿拉伯糖继续美拉德反应，反应液经过过滤，分步澄清，加入赤藓糖醇和水，浓缩，结晶，沸腾制粒得到；条件是所述氨基酸包括甘氨酸。本发明建立了最适的美拉德反应条件，通过美拉德反应方法产生明显的糖香味和令人愉悦的烤地瓜香味，使减糖甜味料具有醇厚口感和蔗糖的甜味性能，减少罗汉果和甘蔗的生物活性物质以及营养成分的热破坏，解决了产品溶液的后沉淀难题，进一步提高了成品的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于食品添加剂领域，具体涉及一种罗汉果减糖甜味料及其制备方法。
背景技术
本发明主要涉及罗汉果、甘蔗、阿拉伯糖、赤藓糖醇。
一、罗汉果
罗汉果(Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeffrey)，英文名：fructusmomordicae，葫芦科多年生藤本植物的果实，被人们誉为“神仙果，主要产于广西壮族自治区桂林市永福县龙江乡、百寿镇，龙胜各族自治县，以及湖南省怀化、永州、邵阳等地。罗汉果是国家首批批准的药食两用材料之一，其主要功效是能润肺止咳、生津化痰。罗汉果及无籽罗汉果含有丰富的风味和营养成分，以及三萜皂苷类非糖甜味成分。
(一)挥发油成分。
罗汉果果实含挥发油0.2％～0.3％，挥发油成分达20余个，从中鉴定出13个主要成分，共占挥发油总量的94.96％。其中，n-十六烷酸(45.609％)和9,12-十八碳二烯酸(36.151％)是主要成分，它们共占挥发油总量的81.76％。
无籽罗汉果的挥发油组成与罗汉果相似，但是含量有所变化，目前已鉴定其中的24个成分。其中，乙二醇异丙醚(27.21％)、1,2-苯二甲酸丁基-2-乙基己酯(13.51％)、邻苯二甲酸二异丁酯(10.85％)、天竺葵醛(10.22％)，(E)3-葵烯酸(6.52％)、丁酸丁酯(4.99％)、乙酸-2-十三烷酯(4.86％)，它们共占挥发油总量的78.16％。
(二)化学成分。
罗汉果及无籽罗汉果均含葫芦素烷型三萜皂苷，主要是罗汉果苷V、IV、11-O-罗汉果苷V、赛门苷等，鲜果含量0.3～0.5％，其中罗汉果苷V为主要甜味成分，无毒、低热量、高甜度、热稳定性好；葡萄糖、果糖和蔗糖等还原糖，鲜果含量9～14％；蛋白质、氨基酸等氨基化合物，干果含量7.1％-7.8％；脂肪酸、黄酮类化合物、维生素C以及锰、铁、镍、硒、锡、碘、钼等26种无机元素和微量元素等。
(三)罗汉果甜苷等非糖甜味成分。
罗汉果果实中含非糖甜味成分，主要是以罗汉果醇为苷元的三萜皂苷，以罗汉果苷(Mogroside)Ⅴ、Ⅳ为代表。其中，罗汉果苷Ⅴ的甜度是蔗糖的256-344倍，罗汉果苷Ⅳ的甜度为蔗糖的126倍。另含D-甘露醇(D-mannitol)，其甜度为蔗糖的0.55-0.65倍。
二、甘蔗
甘蔗(Saccharum officinarum)，英文名：Sugarcane，为甘蔗属多年生高大实心草本。中国台湾、福建、广东、海南、广西、四川、云南等南方热带地区广泛种植，主要用于制糖，是能清、能润，甘凉滋养的食疗佳品。
甘蔗按用途分为果蔗和糖蔗：果蔗是专供鲜食的甘蔗；糖蔗含糖量较高，是用来制糖的原料，一般不用于市售鲜食。
甘蔗含糖量高达到17～18％，每100克甘蔗中含水分占84％，蛋白质和氨基酸0.2克。此外，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、有机酸、维生素C、钙、磷、铁等物质。
三、阿拉伯糖
阿拉伯糖是一种五碳糖，化学式为C5H10O5，又被称为L(+)-树胶醛糖、L(+)-阿戊糖、果胶糖等。L-阿拉伯糖为白色结晶性粉末，无气味，有甜味(甜度为蔗糖的50％左右)，溶于水，但溶解度低于蔗糖；对热和酸的稳定性高；是一种低热量糖。L-阿拉伯糖在食品和药品方面的使用功能主要有两项，一是能抑制水解双糖的酶，因此抑制因摄入蔗糖而导致的血糖升高；二是对肝脏合成脂肪有抑制作用，再加上在小肠里对吸收蔗糖的抑制作用，从而减少体内新脂肪的产生。在蔗糖中加入3.5％的L-阿拉伯糖，能够抑制人体60～70％蔗糖的吸收，同时也使血糖值少升高约50％。长期使用可以降低血糖。单独食用L-阿拉伯糖，效果相同。
四、赤藓糖醇
赤藓糖醇是一种填充型甜味剂，是四碳糖醇，分子式为C4H10O4。为白色结晶粉末，具有爽口的甜味，在口中溶解时有温和的凉爽感，微甜，甜度只有蔗糖的60％-70％，相对甜度0.65，口味纯正，没有后苦感，可与高倍甜味剂复配使用能抑制其高倍甜味剂的不良风味；不易吸湿，高温时稳定，在广泛pH范围内稳定，在200度温度以下也不会发生分解和变化，不会发生美拉德反应而发生变色；溶于水(37％，25℃)，因溶解度较低(与蔗糖相比)，易结晶，适于需蔗糖口感的食品；零热量，不参与糖代谢和血糖变化，故宜于糖尿病患者食用，适用于多种食品；吸湿性低，可用于食品表面防止食品吸湿而变质。
目前国内对罗汉果、甘蔗的研究很多：对罗汉果的研究主要是其化学成分的提取分离、结构鉴定，生物活性、药理毒理、工业生产罗汉果提取物、罗汉果提取物的终端应用与复配等。罗汉果提取物的研究重点是罗汉果甜苷，因其具有高甜度与低热量的显著优点，不参与代谢，不影响血压和血糖，主要将其与赤藓糖醇、甘露醇等填充型甜味剂复配而作为蔗糖替代品使用。蔗糖替代品不含蔗糖、葡萄糖等影响血糖的物质，而非减糖甜味料。减糖，即是减少蔗糖的摄入或吸收、减少蔗糖和葡萄糖的量等，而不是不含蔗糖、葡萄糖。因罗汉果、罗汉果粉中含有多种生物活性成分和营养物质，如罗汉果甜苷、蔗糖、葡萄糖、蛋白质和氨基酸等，而甘蔗中也含有大量蔗糖等还原糖和营养物质。现阶段尚无在保留罗汉果和甘蔗的风味及营养物质基础上，制备具有罗汉果和甘蔗的生物活性成分、蔗糖的滋味口感等优异的甜味性能，同时抑制大部分蔗糖吸收并显著减少葡萄糖、蔗糖的量，低热量、无食后返酸的罗汉果和甘蔗全价减糖功能甜味料的报道。
现有公开的有关罗汉果减糖、代糖的部分技术内容及解决方案如下：
CN202010993256.2公开了一种减糖甜味剂，包括至少一种高倍甜味剂，至少一种填充型甜味剂，至少一种糖类甜味物，其中高倍甜味剂和填充型甜味剂的用量满足两者复配后的甜度接近糖类甜味物。可以保留原有糖类甜味物质，比如蔗糖、红糖等生活常用糖品种的风味、甜度、口感和功效等等，可替代蔗糖。该减糖甜味剂通过高倍甜味剂和填充型甜味剂的复配来降低糖份的含量而实现减糖，高倍甜味剂经分离纯化，不含原存于植物中的多种生物活性成分，缺乏功能性；制备工艺未有高倍甜味剂与糖类的特殊反应过程，未能充分发挥二者协同增香、增味的效果。
CN202010668249.5公开了一种基于蔗糖的甜味调味品的制备方法，是经过原料配比、蔗糖粉碎、有益成分配制、有益成分添加、真空蒸发水分、混合处理和冷却包装的步骤制备而成；具体是按重量份取蔗糖60-80份、阿拉伯糖3-6份、低聚果糖5-15份和阿洛酮糖10-20份；该制备方法仅是简单操作，是将混合糖浆与蔗糖粉的喷雾混合，缺乏工艺技术含量；利用阿拉伯糖来抑制蔗糖吸收，但阿拉伯糖不能完全抑制蔗糖吸收，所得甜味调味品并不能达到声称的适用于糖尿病人。
CN202010579810.2公开了一种可替代蔗糖的甜味组合物及其制备方法，食品添加剂组合物由如下重量份的原料组成：特制混合粉料0.01-20；特制木糖醇0.01-40；赤藓糖醇25-99.96；L-阿拉伯糖0.01-5；罗汉果甜苷0.01-10；特制混合粉料是：木瓜2-5份，薏苡仁6-12份，魔芋3-12份，紫苏2-5份，山楂1-3份，黄精3-12份，桑叶4-8份，桔梗4-8份，枸杞2-5份，决明子6-12份，淡竹叶1-3份，菊花2-4份，甘草2-8份。该代糖不含蔗糖、红糖等糖类物质，以罗汉果甜苷和填充型甜味剂、多种物料混合粉组成，不含罗汉果和甘蔗的生物活性成分和营养物质，不具备红糖的醇厚口感，是代糖而非减糖。
以上关于罗汉果、红糖的减糖或代糖复配甜味剂及其制备工艺，均不甚理想，具体表现在：(1)这些复配甜味剂是以罗汉果甜苷等高倍甜味剂与填充型甜味剂，或蔗糖等糖类物质与其他甜味剂的复配，并未含有罗汉果和甘蔗的全部生物活性物质与营养成分，缺乏相应的生物活性和营养保健功能；(2)未有体现罗汉果和甘蔗共同优势复配制备而得的减糖甜味料，始终无法完全达到蔗糖的滋味口感，并解决糖类物质食后返酸的难题；(3)仅是通过高倍甜味剂来降低糖类物质的含量，或仅通过阿拉伯糖部分抑制蔗糖的吸收而减糖，未有同时利用含有高倍甜味物质、全价糖类物质、阿拉伯糖复配，本发明提供的减糖甜味料产品在抑制大部分蔗糖吸收的同时减少蔗糖、葡萄糖的量，从而实现双重减糖；(4)制备工艺仅是将高倍甜味物质与糖类物质或其他物质简单混合、溶解、干燥、产品混合液澄清技术、仅为简单工艺，未有特定的增香、增色技术。
现有技术中有通过美拉德反应提高罗汉果相关物质口感味道的文献，CN112617147A公开了一种罗汉果浓缩汁及其制备方法，具体是S1)破碎：将罗汉果进行破碎处理，得到破碎后的罗汉果；所述罗汉果包括罗汉果鲜果与罗汉果干果；S2)浸提：将所述破碎后的罗汉果用水浸提，得到浸提液；S3)酶解：在所述浸提液中加入酶制剂进行酶解，得到酶解液；S4)发酵：在所述酶解液中加入发酵剂进行发酵，得到发酵液；S5)膜分离：将所述发酵液经膜分离，得到透过液；S6)浓缩：将所述透过液进行浓缩，得到浓缩液；S7)褐变：将所述浓缩液依次经抗坏血酸褐变、美拉德褐变与焦糖化褐变，得到罗汉果浓缩汁。该方法将罗汉果提取液经酶解与发酵处理，改变了罗汉果的风味和营养成分，失去了原汁原味，涉及微生物反应；所得产品仅为罗汉果提取的浓缩汁，非减糖降糖产品，非固体粉末；不含减少蔗糖吸收的物质，仅含罗汉果甜苷高倍甜味剂；美拉德反应的底物浓度、参与反应物质比例、加速反应物质不同，且褐变后未有特定的澄清步骤，未有解决浓缩液的后沉淀问题。
CN109090702A公开了一种罗汉果浸膏美拉德反应产物的制备方法及其应用，具体是将罗汉果粉提取后得到的浸膏加入氨基酸和醇，经过美拉德反应得到罗汉果浸膏美拉德反应产物。该专利是针对卷烟厂的烟丝添加剂，并不涉及甜味剂，也不涉及特定的底物浓度、反应物质等特定条件下的美拉德反应，也未有产品深度澄清以解决后沉淀等步骤。
CN107459836A公开了一种罗汉果焦糖色素的制作方法，具体是罗汉果用水煮沸，取出罗汉果，将冷却后的罗汉果水与白砂糖混合，调节pH值，加热90-100℃，加入催化剂，进行加压焦化反应，焦化反应完成后冷却降温，得焦糖色素。该专利目的是得到一种烹饪用的着色剂，主要利用美拉德反应得到一种红色着色效果好的焦糖色素，并不涉及甜味剂；仅是利用罗汉果提取液与蔗糖进行美拉德反应，还涉及到调节pH等步骤，反应温度高达90℃，并无同时调节罗汉果与蔗糖的相对比例、控制最适底物浓度、加入特定的加速反应物质的分阶段美拉德反应，并在较低温度和较短时间得到具有烤地瓜香味的反应产物；未有针对罗汉果美拉德反应的特定微滤澄清步骤，无法解决罗汉果美拉德反应液的后沉淀难题；不涉及利用罗汉果甜苷的高倍甜以及特定物质抑制蔗糖吸收的减糖甜味料领域。
非专利文献“三种氨基酸对罗汉果美拉德反应物挥发性成分的影响”，《香料香精化合物》，研究了三种氨基酸，即丙氨酸、丝氨酸和脯氨酸与罗汉果浓缩液进行美拉德反应后的香味。该文献研究了单一氨基酸和罗汉果中活性物质(主要是糖醛)的美拉德反应，并不涉及外加其他糖源以及复配，也即不涉及甜味剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供一种罗汉果减糖甜味料及其制备方法，以鲜罗汉果和甘蔗按照一定比例的混合物为原料，提取并保留罗汉果和甘蔗的全部生物活性物质和营养成分，使二者所含的参与棕色化反应的成分达到最适比例，并在特定的底物浓度、温度和时间，加入催化物质加速进行棕色化反应，从而在较短时间内产生明显的增香、增色作用，显著减少生物活性物质和营养成分的热破坏，使混合物具有浓郁的糖香味和醇厚口感；提供一种特定的过滤和澄清技术，完全去除罗汉果和甘蔗混合物中所含的水不溶物质以及产生后沉淀的杂质，解决产品溶液的后沉淀问题，得到澄清透明的料液，提升成品品质；提供一种通过加入特定物质的混合结晶技术，不仅使罗汉果和甘蔗有效成分完全、均匀混合，还能得到结晶形态完好的大颗粒晶体，使成品具有极好的流动性，同时解决了罗汉果粉难干燥、易吸潮的难题；提供一种通过将母液作为沸腾制粒喷入液均匀喷入的方式，使母液所含的糖香味物质、生物活性物质和营养物质与结晶实现均匀混合，得到品相好、色泽均一的结晶状成品；提供一种由所述配方和制备工艺所得的罗汉果减糖甜味料，保留罗汉果和甘蔗的全部生物活性物质和营养成分，抑制大部分蔗糖吸收，同时减少蔗糖、葡萄糖的量，从而实现双重减糖，可以作为优良的减糖产品。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种罗汉果减糖甜味料，包括以下质量份的原料：30-50份鲜罗汉果或者7-13份罗汉果干果，130-200份甘蔗，1-3份阿拉伯糖，120-170份赤藓糖醇，0.2-0.7份氨基酸，所述罗汉果减糖甜味料是罗汉果和甘蔗的提取液浓缩至一定程度后加入氨基酸，进行美拉德反应后，再加入阿拉伯糖继续美拉德反应，反应液经过过滤，澄清，加入赤藓糖醇和水，浓缩，结晶，沸腾制粒得到；条件是所述氨基酸包括甘氨酸。
进一步地，所述甘氨酸在氨基酸中含量在40-60wt％。
进一步地，本发明所述罗汉果减糖甜味料，包括以下质量份的原料：35-40份鲜罗汉果或者8-11份罗汉果干果，150-170份甘蔗，1-1.5份阿拉伯糖，130-150份赤藓糖醇，0.3-0.5份氨基酸。
将罗汉果，甘蔗以及氨基酸的比例控制在一定范围内，保证体系中的葡萄糖、果糖、蔗糖等还原糖，蛋白质、氨基酸等氨基类物质，适合美拉德反应的比例，控制反应温度设时间，达到增香、增色的效果；而且加入甘蔗的作用还可使含有罗汉果籽和果肉的罗汉果渣附着到蔗渣上，达到适合共沉淀的比例，具有一定的沉淀澄清作用。美拉德反应，是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应，常见于烟叶的陈化，烹调着色增香物质或者葡萄酒的发酵过程，赋予产品特殊的香味。在甜味剂领域较少涉及。
所述氨基酸除甘氨酸外，还包括脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、精氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、羟脯氨酸、缬氨酸、苏氨酸、酪氨酸中的至少一种。
优选地，所述氨基酸包括甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸；更优选地，甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸的质量比为5-10：2-5：1-2：1-2。
美拉德反应是氨基化合物和羰基化合物之间经过缩合产生棕褐色物质的反应，因此也称为棕色反应或者褐变反应，往往借助这种反应使食品颜色加深并赋予食品风味。在烹饪和烟草领域，美拉德反应已经广泛应用。在甜味剂领域，美拉德反应也有一定应用，但是需要严格控制原料的比例和美拉德反应的温度，时间，水分，pH等条件，否则无法产生口感，香味综合的感官评价优异的甜味剂产品。罗汉果中提取物中存在糖醛和少量的氨基酸，在和甘蔗种的蔗糖，果糖等可以发生一定程度的美拉德反应，但所得产品口感滋味香味的感官评价和还不能令人满意。发明人预料不到地发现，加入少量上述配比的混合氨基酸，可以更进一步地全面提升减糖甜味剂的香味、滋味等感官评价。
进一步地，所述美拉德反应分为两个阶段，第一阶段是罗汉果和甘蔗的提取液和加入的氨基酸进行美拉德反应，反应条件是70-80℃反应2-4h，此时散发出浓郁的糖香味；第二阶段是体系降温至40-50℃，加入阿拉伯糖，维持温度在40-50℃，反应1-2h。此时不仅具有浓郁的糖香味和焦香味，而且具有浓郁的烤地瓜香味，口感极好且醇厚。阿拉伯糖是五碳糖，反应速度是六碳糖的十倍左右，后加入阿拉伯糖，并且降低反应温度目的是为了充分使罗汉果中富含的活性物质充分参与美拉德反应，以产生独特的香味和口感滋味，甜味持续时间≤10秒，能消除基于罗汉果甜苷的减糖甜味料的后甜味持续时间过长的问题。
更进一步地，为配合两段式的美拉德反应，氨基酸的加入也分为两次加入，第一次是和罗汉果和甘蔗的提取液一起加入，加入量是氨基酸混合物总量的60-80％；第二次是和阿拉伯糖一起加入余量的氨基酸混合物。
所述浓缩是浓缩至固形物含量30-45％；结晶是自然放置、降温析晶，分别收集结晶和母液；所述沸腾制粒是结晶投入沸腾制粒流化床，母液作为喷入液，沸腾制粒，干燥，最终得到罗汉果减糖甜味剂。沸腾制粒时，进风温度70-80℃，出风温度60-70℃。
所述过滤和澄清没有特别的限定，本领域常规工艺即可。所述过滤包括但不限于卧式螺旋沉降离心机、碟式离心机；所述澄清包括但不限于微滤、纳滤、陶瓷膜过滤。
本发明还提供了所述罗汉果减糖甜味料制备方法，包括以下步骤：
(1)提取：分别破碎鲜罗汉果与甘蔗，再将两者按一定比例混合，水提，得提取液；
(2)美拉德反应：将提取液浓缩至固形物含量20～30％，搅拌溶解，加入氨基酸，混合均匀，进行第一阶段的美拉德反应，之后加入计算量的阿拉伯糖，进行第二阶段美拉德反应，得反应液；
(3)过滤：将反应液稀释，先后通过卧式螺旋沉降离心机、碟式离心机，收集离心液，得滤液；
(4)分步澄清：先将滤液在常温下经过第一陶瓷膜，收集透过液；再将透过液浓缩，降温静置至浑浊物析出完全后，再经过第二陶瓷膜，收集透过液，得澄清液；
(5)结晶制糖：向澄清液中加入计算量的赤藓糖醇和纯化水，加热，搅拌溶解，调节固形物含量30～45％，自然放置，降温析晶。待结晶析出完全以后，过滤，分别收集结晶与母液；
(6)沸腾制粒：结晶干燥后投入沸腾制粒流化床；母液作为喷入液，均匀喷入，沸腾制粒，干燥，得罗汉果减糖甜味料。
进一步地，步骤(1)中水提温度60-70℃，此温度可以使原存于鲜罗汉果和甘蔗中的原生酶失活或灭活，有利于棕色化反应进程。提取方式可以是提取罐提取、逆流提取等，提取时水的用量是原料总质量，即罗汉果和甘蔗总和质量的5-10倍。优选地，水提时采用多次提取方式，比如提取两次。
步骤(2)中提取液浓缩至固形物含量20～30％，达到最适底物浓度，此时进行第一阶段的美拉德反应，第一阶段的美拉德反应的反应条件是反应温度70-80℃，反应时间2-4h；加入阿拉伯糖后进行第二阶段美拉德反应，反应温度50-60℃，反应时间1-2h。第一阶段美拉德反应程度为散发出浓郁的糖香味；第二反应阶段的美拉德反应程度是产生明显的糖香味和令人愉悦的烤地瓜香味，使最终减糖甜味料产品具有醇厚口感。
优选地，步骤(3)中，反应液稀释至固形物含量5～10％，在此固形物含量条件下，罗汉果和甘蔗中的水不溶物析出较好，料液不黏稠，有利于后序陶瓷膜的微滤澄清；卧式螺旋沉降离心与碟式离心的先后顺序组合，可以去除大部分水不溶杂质，得到较澄清的料液，显著提高陶瓷膜通量和澄清效果，缩短过膜时间。
优选地，步骤(4)中，所述澄清采用分步澄清的方式，具体是不同条件下的两次陶瓷膜微滤澄清：第一次为固形物含量5～10％、料液常温下经过第一陶瓷膜，第一陶瓷膜孔径为200～500nm；第二次为固形物含量15～20％、料液降温至0～4℃，静置至浑浊物析出完全后经过第二陶瓷膜，第二陶瓷膜孔径为50～200nm。采用分步澄清方式可以充分利用不同的固形物含量、温度与陶瓷膜孔径的优化组合，使罗汉果和甘蔗中产生后沉淀的物质充分析出而完全去除，得到澄清透明、无后沉淀的料液，显著提升产品品质。
步骤(2)所得反应液中尚含有不溶于水的物质以及能产生后沉淀的杂质，影响产品品质，需要进一步除去。在一定的固形物含量条件下，反应液中的水不溶物析出较好，料液不黏稠，有利于后序陶瓷膜的微滤澄清；卧式螺旋沉降离心与碟式离心的先后顺序组合，可以去除大部分水不溶杂质，得到较澄清的料液，显著提高陶瓷膜通量和澄清效果，缩短过膜时间。陶瓷膜澄清具有错流过滤、微滤澄清的显著优点，采用特定条件下的分步澄清方式，即低浓度与常温下先通过第一次陶瓷膜，可以得到澄清透明的料液；再在较高浓度与低温条件下，使后沉淀物质充分析出，再过第二次陶瓷膜，不仅可以得到澄清透明的料液，还可完全去除产生后沉淀的杂质。充分利用不同的固形物含量、温度与陶瓷膜孔径的优化组合，使反应液中的沉淀和后沉淀物质充分析出而完全去除，得到澄清透明、无后沉淀的料液，显著提升产品品质。
优选地，步骤(5)中，所述结晶制糖为通过加入赤藓糖醇结晶的方式，调节料液固形物含量，通过改变温度而析出结晶；结晶条件是调节固形物含量30～45％至有部分不溶物出现，自然降温析晶。该结晶制糖工艺，不仅使罗汉果和甘蔗的成分完全、均匀混合，还能得到结晶形态完好的大颗粒晶体，使干燥后的成品具有极好的流动性，同时解决了罗汉果粉难干燥、易吸潮的难题。
赤藓糖醇是一种零热量糖醇，具有很好的结晶性能。将赤藓糖醇加入到澄清液中，调节固形物含量，通过改变温度而析出混合物结晶，不仅使罗汉果和甘蔗的成分完全、均匀混合，还能得到结晶形态完好的大颗粒晶体，使干燥后的成品具有极好的流动性，同时解决了罗汉果粉难干燥、易吸潮的难题。将结晶干燥至一定含水量，结晶母液作为喷入液，采用沸腾制粒的成型和干燥工艺，通过控制结晶含水量，使物料在较短时间内干燥，在缩短成型时间的同时，也使结晶具有良好的流动性；通过母液喷入方式而不采用外来粘合液，使母液所含的糖香味物质、生物活性物质和营养物质与结晶实现均匀混合，得到品相好、色泽均一的结晶状成品。
优选地，步骤(6)中，结晶干燥后含水量小于10％，喷入液为结晶母液；进风温度70-80℃，出风温度60-70℃。该沸腾制粒工艺，通过控制结晶含水量，使物料在较短时间内干燥，在缩短成型时间的同时，也使结晶具有良好的流动性；通过母液喷入方式而不采用外来粘合液，使母液所含的糖香味物质、生物活性物质和营养物质与结晶实现均匀混合，得到品相好、色泽均一的结晶状成品。
本发明得到的罗汉果减糖甜味料中含有罗汉果甜苷0.09～0.15％、蔗糖8～15％；颜色为棕黄色至棕褐色，性状为结晶颗粒；甜度是蔗糖的1-3倍；甜味持续时间≤10秒；低热量、无食后返酸现象。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供了一种罗汉果减糖甜味料。检测指标成分含量：罗汉果甜苷0.09～0.15％、蔗糖8～15％；颜色为棕黄色至棕褐色，性状为结晶颗粒；具有独特的令人愉悦的口感和滋味；甜味持续时间≤10秒，没有后甜味情况。完全解决了沉淀与后沉淀；产品结晶形态完好，为大颗粒结晶且具有极好的流动性；解决了罗汉果粉难干燥、易吸潮的难题。
(2)本发明通过调节鲜罗汉果与甘蔗，以及特定比例的氨基酸混合物复配后，达到最适的还原糖与氨基化合物比例；通过美拉德反应方法产生明显的糖香味和令人愉悦的烤地瓜香味，并具有醇厚口感和蔗糖的甜味性能，减少罗汉果和甘蔗的生物活性物质以及营养成分的热破坏，进一步提高了成品的稳定性。
(3)本发明提供了一种减糖的思路。即同时利用含有高倍甜味物质-罗汉果提取物与蔗糖、阿拉伯糖复配，通过阿拉伯糖抑制蔗糖吸收，通过罗汉果甜苷的高倍甜减少蔗糖、葡萄糖的量，从而实现双重减糖。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行进一步的说明。
本发明实施例所使用的鲜罗汉果购于广西桂林市永福县龙江乡，为成熟鲜果，表面绿豆黄色，主要成分罗汉果苷V含量0.53％；甘蔗购于广西柳州市，蔗糖含量10.3％。
本发明实施例中，罗汉果甜苷、蔗糖的含量用高效液相色谱法(HPLC)测定。
实施例1
1、鲜罗汉果与甘蔗混合提取。取36kg鲜罗汉果，保持种籽完好条件下破碎；取155kg甘蔗，破碎成细块。将二者混合，投入提取罐，水提2次：提取温度60℃；第1次加水800L，提取2h；第2次加水600L，提取1.5h；每隔15分钟开启空压反冲2分钟；合并第1、2次提取液，得1340L提取液，提取渣另行处理。
2、美拉德反应。将提取液浓缩至固形物含量22.7％，得91.7kg浓缩液，加入0.5kg甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比7：3：1：1的氨基酸混合物，在温度70℃进行美拉德反应4h，至散发出浓郁的糖香味；加入1.2kg阿拉伯糖，搅拌溶解，混合均匀，在温度50℃进行美拉德反应2h得反应液。
3、过滤。将反应液稀释至固形物含量7.4％，得294.5kg稀释液，先后通过卧式螺旋沉降离心机、碟式离心机，收集离心液，得滤液。
4、分步澄清。先将滤液在常温下过第一陶瓷膜成套设备，第一陶瓷膜孔径为500nm，收集透过液。再将透过液在温度62℃、真空度-0.09Mpa条件下，真空减压浓缩至固形物含量18.6％，得115.4kg浓缩液，置2℃冷库冷藏6h，静置至浑浊物析出完全后，再过第二次陶瓷膜成套设备，第二陶瓷膜孔径200nm，收集透过液，得澄清液。
5、结晶制糖。向澄清液中加入140kg赤藓糖醇和200kg纯化水，加热至63℃，搅拌溶解，浓缩至固形物含量35.5％，有部分不溶物出现，自然放置，降温析晶。待结晶析出完全以后，过滤，分别收集结晶与母液，加入纯化水溶解内壁附着的糖类物质，与母液合并，得25.2kg母液。
6、沸腾制粒。干燥结晶至含水量6.2％，得154.8kg结晶，投入沸腾制粒流化床；25.2kg母液作为喷入液，按每小时8kg均匀喷入，沸腾制粒，进风温度75℃，出风温度65℃，干燥，得158.3kg罗汉果减糖甜味料，颜色棕色，性状结晶颗粒，具有焦香味和烤地瓜的的气味。
经检测，罗汉果减糖甜味料中罗汉果甜苷含量0.12％，蔗糖含量9.3％。
实施例2
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤1中，鲜罗汉果的用量为30kg，步骤5中赤藓糖醇加入量为120kg，纯化水加入量为170kg。
实施例3
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤1中，鲜罗汉果的用量为40kg，步骤5中赤藓糖醇加入量为160kg，纯化水加入量为230kg。
实施例4
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤1中，鲜罗汉果的用量为50kg，步骤5中赤藓糖醇加入量为200kg，纯化水加入量为290kg。
实施例5
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物的加入量为0.3kg。
实施例6
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物的加入量为0.8kg。
实施例7
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物的加入量为0.2kg。
实施例8
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比4：2：1：1的混合物。
实施例9
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比8：3：2：2的混合物。
实施例10
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比5：1.5：1：1的混合物。
实施例11
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比6：4：2：2的混合物。
实施例11
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为甘氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比7：1：1的混合物。
实施例12
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸按照质量比7：3：1的混合物。
对比例1
其他条件和实施例1相同，区别在于步骤2中，氨基酸混合物为丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸按照质量比7：1：1的混合物。
应用例
将实施例和对比例所得罗汉果减糖甜味料进行以下测试：
1.感官分析人员的筛选与培训
根据GB/T 16291.2-2010的规定来筛选感官评定人员，经过气味，口味敏感性培训后，筛选感官评价人员，组成感官评定小组。
2.甜味持续时间：请20名受试人员品尝本发明稀释至甜度接近5wt％蔗糖溶液的复配甜味剂水溶液，并以5wt％蔗糖溶液为对照组，从评定人员喝下开始计时，记录受试者感觉甜味消失的时间，排除那些品尝5wt％蔗糖溶液的甜味持续时间偏离5秒超过1秒的受试者的数据，即排除那些品尝5wt％蔗糖溶液的甜味持续时间小于4秒和大于6秒的受试者的数据。最终所得平均值为本发明甜味剂的甜味持续时间。
3.口感主观评价：
感官分析人员在评定实验开始前1h内限制饮食，尤其是限制食用能严重影响嗅觉和味觉的食物。从20名收试者中替挑选12名感官分析人员(男女各半)进行本发明减糖甜味料的感官评定。针对甜味剂的溶液的气味和口感进行综合打分评价，分值为1分至10分。
口感测试具体是将实施例和对比例的减糖甜味剂和水一起配制为和5wt％蔗糖溶液相同甜度的溶液后进行测试，取10mL待评定溶液于一次性纸杯中，由感官评定人员含于口中，停留数秒吐出，5wt％蔗糖溶液作为参照组，为10分满分，评定时间间隔为20min，评定结果去掉以评价最高分和最低分，取剩余10名评定人员打分的平均值。
气味测试无参照组，直接以实施例和对比例所得甜味剂请评定人员在距鼻约3-5cm直接进行气味评价，无参照组，评定时间间隔为20min，评定结果去掉以评价最高分和最低分，取剩余10名评定人员打分的平均值。
测试结果如下表1所示：
表1
| 样品 | 甜味持续时间(s) | 口感评分 | 气味评分 |
| 实施例1 | 8 | 9.2 | 9.5 |
| 实施例2 | 8 | 8.8 | 9.0 |
| 实施例3 | 8 | 9.1 | 9.4 |
| 实施例4 | 10 | 8.6 | 9.5 |
| 实施例5 | 8 | 8.9 | 9.2 |
| 实施例6 | 8 | 9.0 | 9.4 |
| 实施例7 | 9 | 8.5 | 8.5 |
| 实施例8 | 8 | 8.7 | 8.8 |
| 实施例9 | 8 | 8.9 | 9.2 |
| 实施例10 | 8 | 9.0 | 9.2 |
| 实施例11 | 8 | 8.7 | 9.0 |
| 实施例12 | 8 | 9.0 | 8.7 |
| 对比例1 | 8 | 8.1 | 8.8 |
通过表1可知，本发明得到的罗汉果减糖甜味料，通过将罗汉果、甘蔗、阿拉伯糖、氨基酸按照一定比例复配后，通过美拉德反应达到了增香增色的目的，所得减糖甜味料口感和气味评分高，具有醇厚口感和蔗糖的甜味性能，减少罗汉果和甘蔗的生物活性物质以及营养成分的热破坏，进一步提高了成品的稳定性。通过阿拉伯糖抑制蔗糖吸收，通过罗汉果甜苷的高倍甜减少蔗糖、葡萄糖的量，从而实现双重减糖。
Claims (10)
1.一种罗汉果减糖甜味料，包括以下质量份的原料：30-50份鲜罗汉果或者7-13份罗汉果干果，130-200份甘蔗，1-3份阿拉伯糖，120-170份赤藓糖醇，0.2-0.7份氨基酸，所述罗汉果减糖甜味料是罗汉果和甘蔗的提取液中加入氨基酸，进行美拉德反应后，再加入阿拉伯糖继续美拉德反应，反应液经过过滤，澄清，加入赤藓糖醇和水，浓缩，结晶，沸腾制粒得到；条件是所述氨基酸包括甘氨酸。
2.根据权利要求1所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，所述罗汉果减糖甜味料，包括以下质量份的原料：35-40份鲜罗汉果或者8-11份罗汉果干果，150-170份甘蔗，1-1.5份阿拉伯糖，130-150份赤藓糖醇，0.3-0.5份氨基酸。
3.根据权利要求1所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，所述甘氨酸在氨基酸中含量在40-60wt％。
4.根据权利要求1所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，所述氨基酸还包括脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、精氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、羟脯氨酸、缬氨酸、苏氨酸、酪氨酸中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，所述氨基酸包括甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸；优选地，甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天冬氨酸的质量比为5-10：2-5：1-2：1-2。
6.根据权利要求1所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，所述美拉德反应分为两个阶段，第一阶段是罗汉果和甘蔗的提取液和加入的氨基酸进行美拉德反应，反应条件是70-80℃反应2-4h，；第二阶段是体系降温至40-50℃，加入阿拉伯糖，维持温度在40-50℃，反应1-2h。
7.根据权利要求6所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，氨基酸的加入分为两次加入，第一次是和罗汉果和甘蔗的提取液一起加入，加入量是氨基酸混合物总量的60-80％；第二次是和阿拉伯糖一起加入余量的氨基酸混合物。
8.根据权利要求1所述的罗汉果减糖甜味料，其特征在于，含有罗汉果甜苷0.09～0.15％、蔗糖8～30％；颜色为棕黄色至棕褐色，性状为结晶颗粒；甜度是蔗糖的1-3倍；甜味持续时间≤10秒。
9.权利要求1-8任一项所述罗汉果减糖甜味料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提取：分别破碎鲜罗汉果与甘蔗，再将两者按一定比例混合，水提，得提取液；
(2)美拉德反应：将提取液浓缩至固形物含量20～30％，搅拌溶解，加入氨基酸，混合均匀，进行第一阶段的美拉德反应，之后加入计算量的阿拉伯糖，进行第二阶段美拉德反应，得反应液；
(3)过滤：将反应液稀释，离心，收集离心液，得滤液；
(4)分步澄清：先将滤液在常温下经过第一陶瓷膜，收集透过液；再将透过液浓缩，降温静置至浑浊物析出完全后，再经过第二陶瓷膜，收集透过液，得澄清液；
(5)结晶制糖：向澄清液中加入计算量的赤藓糖醇和纯化水，加热，搅拌溶解，调节固形物含量30～45％，自然放置，降温析晶。待结晶析出完全以后，过滤，分别收集结晶与母液；
(6)沸腾制粒：结晶干燥后投入沸腾制粒流化床；母液作为喷入液，均匀喷入，沸腾制粒，干燥，得罗汉果减糖甜味料。
10.根据权利要求9所述的罗汉果减糖甜味料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中水提温度60-70℃；和/或
步骤(2)中提取液浓缩至固形物含量20～30％；和/或
步骤(3)中，反应液稀释至固形物含量5～10％，所述离心式先后通过卧式螺旋沉降离心机和碟式离心机；和/或
优选地，步骤(4)中，所述澄清采用分步澄清的方式，第一次为固形物含量5～10％、料液常温下经过第一陶瓷膜，第一陶瓷膜孔径为200～500nm；第二次为固形物含量15～20％、料液降温至0～4℃，静置至浑浊物析出完全后经过第二陶瓷膜，第二陶瓷膜孔径为50～200nm；和/或
步骤(5)中，结晶条件是调节固形物含量30～45％至有部分不溶物出现，自然降温析晶；和/或
步骤(6)中，结晶干燥后含水量小于10％，喷入液为结晶母液；进风温度70-80℃，出风温度60-70℃。
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Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113243515B (zh) | 2022-07-19 |
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