CN113271794B - 天然增甜风味组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少一种增甜剂和至少一种食用香料的高效能甜味剂，其中增甜剂的存在量为按组合物重量计的约80％至约97％，且食用香料的存在量为按组合物重量计的约3％至约20％。本发明还涉及糖替代品组合物，其具有抗性糊精纤维、至少一种增甜剂、至少一种食用香料和经加工的稻提取物。

Description

天然增甜风味组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月25日提交的美国临时申请号62/750,657；于2019年1月4日提交的美国临时申请号62/788,354；于2019年1月4日提交的美国临时申请号62/788,384；于2019年3月7日提交的美国临时申请号62/815,139；于2019年3月7日提交的美国临时申请号62/815,165；以及于2019年3月18日提交的美国临时申请号62/819,901的权益，其全部均通过引用并入本文。
背景技术
甜味剂是模拟糖的甜味的天然和/或合成的食品添加剂。然而，与糖的甜味相比，甜味剂的甜味通常起效更慢并且持续时间更长。这种差异会对食品和饮料组合物的味道平衡产生负面影响。甜味剂会引起短暂的甜味感和具有较低的最大反应的嗅觉感的损害，这可涉及舌头和口腔麻木/刺痛，以及减少反复品味的异味。异味包括苦味、金属味、清凉味、涩味、甘草样味道和/或对风味特征产生不利影响的持久的甜味。通常，在食品和饮料中用甜味剂替代糖需要风味成分以重新配制和重新平衡口味组分，这可能导致成本增加并且仍然无法产生所需的风味特征。因此，需要低卡路里天然糖替代品，其具有低指数(glycemicindex)和低卡路里，并且可以替代食品和饮料中的糖而不会引起不希望的风味特征或需要广泛重新配制(extensive reformulation)。
人工甜味剂，诸如AspartameTM、SucraloseTM和SaccharinTM，是天然糖的常见的有成本效率的替代品，主要因为需要较少的甜味剂材料(与糖相比)来实现相同水平的甜度。然而，人工甜味剂除了具有不健康的副作用之外，还表现出不需要的味道特征，诸如化学味道、苦味和持久的甜味。为了克服天然糖的感官缺陷并模拟天然糖的味道，用血糖载体(诸如麦芽糖糊精或蔗糖)制备了一些人工甜味剂，使其成为高血糖物质。具有血糖载体的甜味剂，无论是天然的还是合成的，均会引起其打算替的代的糖的血糖作用。
人工甜味剂也不能以类似于天然糖的方式结合成分。这种限制减少了其在烘焙应用和糖果中的使用。为了克服这种限制，人工甜味剂包括结合添加剂(又名粘合剂)，诸如菊糖和各种糖醇；然而，此类添加剂会引起导泻作用，并因此使得人工甜味剂不受消费者欢迎。此外，菊糖和糖醇的结合能力比天然糖弱。因此，当在烘焙中使用具有这些成分的人工甜味剂时，与用天然糖生产的相同产品相比，该产品具有更小的尺寸和/或不同的质地。因此，即使添加结合剂(binders)，人工甜味剂仍缺乏天然糖的许多所需特性和功能。
人工甜味剂可能对消费者的健康有害。已发现与糖尿病和肥胖相关的疾病有关的人工甜味剂破坏人肠道细菌，引起含有与代谢综合征紊乱和机会性感染有关的成员的拟杆菌(Bacteroides)属的细菌菌株增加。此外，人工甜味剂被认为与肠道中的甜味受体相互作用，导致胰岛素峰值，这可导致胰岛素抵抗性和体脂增加。因此，对于超重、肥胖或胰岛素或血糖水平已升高的个体而言，人工甜味剂尤其值得关注。
天然糖替代品缺乏糖的许多功能特性。天然糖替代品(诸如IsomaltTM、inulinTM、SteviaTM、TruviaTM、PalatinoseTM和MonatinTM)的甜度只有糖的约40％至60％，这限制了它们的可用性，并且需要额外的增甜和调味成分。另外，额外的成分增加了天然糖替代品的成本和体积。然而，即使在调节甜度水平以匹配糖的甜度的情况下，天然糖替代品也无法模仿糖的甜味。例如，余味，所有甜味剂的一个共同缺点，对天然糖替代品是普遍的。例如，甜菊提取物是具有固有余味(afternote)的天然糖替代品，该余味包括苦味、金属味、甘草味和持久的甜味，所有这些也在罗汉果(Lou-Han Guo)提取物中发现。其他天然糖替代品(诸如糖醇和甘油)尽管其血糖指数低于糖，每克含有与天然糖相同量的卡路里量。糖醇(诸如麦芽糖醇、山梨糖醇或乳糖醇)，即使在少量应用时也会引起消化副作用，因此，其用途有限，并且不能以足以替代饮食产品中的糖的量使用。
尽管进行了大量努力来替代糖，但是人工和天然甜味剂仍然缺乏所需的糖的味道和功能特性。因此，需要克服至少三类限制的糖替代品：味道、功能和健康。具体而言，需要具有所需的糖的味道和功能特性，但没有糖的卡路里含量、血糖作用和/或人工甜味剂的味道和功能缺陷的天然糖替代品。
发明内容
本发明的一个实施方案包括一种高效能甜味剂，其包含至少一种增甜剂和至少一种食用香料，其中增甜剂的存在量为按组合物重量计的约80％至约97％，且食用香料的存在量为按组合物重量计的约3％至约20％。在另一个实施方案中，增甜剂的存在量为按组合物重量计的约85％至约92％。在又一个实施方案中，食用香料的存在量为按组合物重量计的约8％至约15％。本发明的一个实施方案包括高效能甜味剂，其中该甜味剂为罗汉果提取物、甜菊提取物或其组合。在一个实施方案中，罗汉果提取物按重量计具有3.5％至60％的罗汉果甙V。在另一个实施方案中，罗汉果提取物按重量计具有13％的罗汉果甙。在又一个实施方案中，食用香料为香兰素、柠檬油、乙酸、柠檬酸、乳酸、肉桂、姜提取物、可可、咖啡、小豆蔻、乳矿物质、姜黄素、姜黄果实风味提取物(turmeric fruit flavor extract)、杏仁提取物、榛子提取物、开心果提取物或花生提取物中的至少一种。在一个实施方案中，食用香料为香兰素、柠檬油或其组合。
本发明还包括糖替代品组合物，其在本文中也称为“增甜纤维”，其包含抗性糊精纤维、至少一种增甜剂、至少一种食用香料和经加工的稻提取物，其中抗性糊精纤维的存在量为按组合物重量计的约90％至约99％，且经加工的稻提取物的存在量为按组合物重量计的约0.3％至约2％。在一个实施方案中，抗性糊精纤维的存在量为按组合物重量计的约96％至约99％。在另一个实施方案中，经加工的稻提取物的存在量为按组合物重量计的约0.5％至约1.5％。
在本发明的一个实施方案中，糖替代品组合物具有增甜剂，其存在量为按组合物重量计的约0.2％至约2％。在另一个实施方案中，增甜剂为罗汉果提取物、甜菊提取物或其组合。在又一个实施方案中，罗汉果提取物按重量计具有3.5％至60％的罗汉果甙V。在一个实施方案中，罗汉果提取物按重量计具有13％的罗汉果甙。在另一个实施方案中，食用香料的存在量为按组合物重量计的约0.1％至约2％。在另一个实施方案中，食用香料为香兰素、柠檬油、乙酸、柠檬酸、乳酸、肉桂、姜提取物、可可、咖啡、小豆蔻、乳矿物质、姜黄素、姜黄果实风味提取物、杏仁提取物、榛子提取物、开心果提取物或花生提取物中的至少一种。在又一个实施方案中，食用香料为香兰素、柠檬油或其组合。
本发明还包括糖替代品组合物，其包含抗性糊精纤维、至少一种增甜剂、至少一种食用香料和经加工的稻提取物，其中经加工的稻提取物通过将稻壳形式的稻提取物按以水：稻壳的重量计的约14％至约16％的重量百分比用水润湿，然后在约50℃至约100℃的温度干燥来制备。
附图说明
在说明书的结论部分特别指出并清楚地要求保护本发明的主题。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下详细描述，可以最好地理解本发明关于操作的组织和方法及其目的、特征和优点，其中：
图1示出了当对象使用糖或实施例2所述的本发明的组合物施用柠檬水时的总血糖水平。
图2A和2B示出了与等量糖制巧克力相比，用本发明组合物制备的巧克力产品的比较感官评价的结果。图2A说明，尽管用实施例2的组合物制备的巧克力产品的风味感觉略有不同，但外观、香味和风味测试有利。图2B示出了用实施例2的组合物制备的巧克力产品与糖制备的产品是无法区分的。
图3示出了处理稻壳的一般方法的流程图。
应当理解，为了图示的简单和清楚起见，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大。此外，在认为适当的情况下，附图标记可在图中重复以指示对应或类似的元件。
具体实施方式
在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其它情况下，没有详细描述公知的方法、过程和组件以免模糊本发明。
本发明的组合物通过提供不产生典型的人工甜味剂余味的糖替代品组合物，同时提供具有低血糖指数的组合物来解决现有技术的缺陷。以重量计，该组合物可与蔗糖一样甜，或比蔗糖甜得多，从而需要相同或更少的增甜组合物来实现糖的相同甜度而没有天然糖的卡路里和/或血糖作用。一些组合物可包括特别处理的耐消化的纤维源(例如，抗性淀粉)，以产生与烘焙和糖果制造期间的糖相当的感官特性和功能，同时允许以没有通常与耐消化物质(例如，糖醇和菊糖)相关的副作用来食用。本发明的一些组合物可仅包括用于天然产品市场的天然成分。
如本文所用，除非另外指明，否则术语“罗汉果(monk fruit)”是指罗汉果(Siraitia grosvenorii swingle)(也称为Han Luo Guo)，其为葫芦科(Cucurbitaceae(gourd))的草本植物多年生藤，原产于中国南部、泰国北部和南亚。通常，罗汉果汁通常按重量计含有3.5％直至60％的罗汉果甙V(MV)；然而，优选的是具有按重量计约3.5％的罗汉果甙V(esgoside)和13％的总罗汉果甙含量的罗汉果汁。相比之下，精制的罗汉果提取物按重量计通常含有高达60％的罗汉果甙V和80％的总罗汉果甙含量。
如本文所用，除非另外指明，否则术语“抗性糊精纤维”是指具有低粘度、耐人酶消化的一种类型的糊精。作为低粘度纤维，抗性糊精纤维具有低的运动液体内摩擦和低的流动阻力。纤维的基质包含耐消化的多糖基质，该多糖基质包含聚合度(DP)为12至25的葡萄糖聚合物。该DP低于淀粉的DP，且可有助于纤维溶解性和粘合剂性能。抗性糊精纤维具有两种类型的糖苷键，即α和β。抗性糊精分子的一种单糖的碳1与另一种单糖的碳6、2、3、4之间存在糖苷键，其耐人酶消化。当碳1上的羟基(OH)基团位于单糖环下方且键存在于分子的同一侧时，糖苷键被归类为“α”。当羟基位于分子的平面上方且键存在于分子的相对侧时，糖苷键被归类为“β”。抗性糊精纤维的糖苷键包括β1,6；α1,2；和/或β1,2、α1,3和β1,4。相比之下，可被人酶消化的碳水化合物中的糖苷键以α构型出现在碳2-4之间和碳2-6之间，即α2-4键和α2-6键。
如本文所用，除非另外指明，否则术语“BRIX”或“白利糖度(Degrees Brix)”(°Bx)是指水性溶液的糖含量，其中1度白利糖度相当于100克溶液(诸如水)中的1克蔗糖，并以质量百分比表示溶液的强度。白利糖度被定义并且可以被测量为蔗糖在水溶液中的重量百分比或固体物质在溶液(诸如葡萄酒、枫糖浆、蜂蜜或碳酸饮料)中的重量百分比。蔗糖含量通过三种不同方法测量：比重法、折射率法和红外吸收光谱法。相应地，Brix°值的测量是使用不同的设备(即比重计、折射计和红外吸收装置)完成的，每种设备会产生不同的Brix°值。在本发明中，Brix°值使用Hanna Digital Refractometer H196822和Atago 3150SMART-1Sugar Refractometer测量。
本发明的一个实施方案包括高效能甜味剂组合物，其包含至少一种增甜剂和至少一种食用香料，其中，按重量计，增甜剂与食用香料的重量比为约4：1至约32：1。
当高效能甜味剂组合物包含至少一种增甜剂和至少一种食用香料时，则增甜剂的存在量为按组合物的重量计的约80％至约97％，且食用香料的存在量为按组合物重量计的约3％至约20％。在优选的高效能甜味剂组合物中，增甜剂的存在量为按组合物重量计的约85％至约92％，且食用香料的存在量为按组合物重量计的约8％至约15％。在更优选的高效能甜味剂组合物中，增甜剂的存在量为按组合物重量计的约88％至约92％，且食用香料的存在量为按组合物重量计的约8％至约12％。
增甜剂包括但不限于罗汉果提取物、甜菊叶提取物或特殊加工的焦糖。焦糖(scorched sugar)是以与焛糖(caramelized sugar)类似的方式制备，然而目标是形成焦化组合物(scorched composition)。焦糖的制备包括在铜锅中将糖在150℃加热一段时间，以产生所需的焦化效果和风味特征的组合物，之后将所得产物研磨成粉末(80-100目)或颗粒(40-80目)。焦糖可由各种类型的糖(包括甘蔗糖、甜菜糖、枫糖、糖蜜、麦芽糖和蜂蜜)制成；而加热时间可随所用材料的量而异。
食用香料包括但不限于香兰素、柠檬油、乙酸、柠檬酸、乳酸、肉桂、姜提取物、可可、咖啡、小豆蔻、乳矿物质(例如，镁、钠、钾、柠檬酸盐、氯化物、磷酸钙)、姜黄素、姜黄、水果风味提取物、杏仁提取物、榛子提取物、开心果提取物、花生提取物和麦芽风味提取物。优选地，食用香料为柠檬油或香兰素。
本发明还包括具有相当于蔗糖的甜度水平的糖替代品组合物，其包含抗性糊精纤维、至少一种增甜剂、至少一种食用香料和经加工的稻提取物。
抗性糊精纤维包括但不限于具有按重量计至少70％的抗性糊精的纤维。通常，组合物中抗性糊精纤维的存在量为按组合物重量计的约90％至约99％。优选地，组合物中抗性糊精纤维的存在量为按组合物重量计的约96％至约99％，更优选为约97％至约98％。抗性糊精可从诸如木薯、玉米(corn)、马铃薯或豆类等来源获得。
增甜剂包括但不限于罗汉果提取物、甜菊叶提取物和特殊加工的焦糖(如上文所述)。通常，组合物的增甜剂的存在量为按组合物重量计的约0.2％至约2％。优选地，组合物的增甜剂的存在量为按组合物重量计的约0.3％至约1.5％，并且更优选为约0.5％至约1％。甜菊提取物中含有增甜的二萜甙类化合物，即甜菊糖苷。甜菊提取物按重量计可包含浓度为约95％至约99％的分离的或混合的甜菊糖苷，其可包括天然存在的或酶促修饰形式的甜叶菊甙A、B、C、D、E、F和M、甜菊苷、甜菊醇、甜菊双糖苷、甜茶苷(rubusoside)和甜苷A(dulcoside A)。甜菊提取物或干甜菊提取物可从生长在例如南美、以色列和中国的甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)植物中获得。
食用香料包括但不限于香兰素、柠檬油、乙酸、柠檬酸、乳酸、肉桂、姜提取物、可可、咖啡、小豆蔻、乳矿物质(例如，镁、钠、钾、柠檬酸盐、氯化物、磷酸钙)、姜黄素、姜黄、水果风味提取物、杏仁提取物、榛子提取物、开心果提取物、花生提取物和麦芽风味提取物。优选地，食用香料为柠檬油或香兰素。通常，组合物的食用香料的存在量为按组合物重量计的约0.1％至约2％。优选地，组合物的香料的存在量为按组合物重量计的约0.2％至约1.5％，并且更优选为约0.2％至约1％。
食用香料成分可经过特殊制备或由自然资源制备而成。例如，柠檬油可以为粉末形式，由柠檬皮和果肉的冷压提取物产生。香兰素可以从植物来源产生，即源自丁香的丁香酚油(eugenol oil)。
经加工的稻提取物包括但不限于稻壳，如通过本申请中描述的方法制备。优选地，经加工的稻提取物是暴露于本文所述的额外加工步骤的稻壳。通常，组合物的经加工的稻提取物的存在量为按组合物重量计的约0.3％至约2％。优选地，组合物的经加工的稻提取物的存在量为按组合物重量计的约0.5％至约1.5％，并且更优选为约0.75％至约1.5％。
当在组合物中时，增甜剂、食用香料和经加工的稻提取物也可以以特定的重量比存在。通常，食用香料与经加工的稻提取物与增甜剂的重量比为约1：4：5。优选地，食用香料与经加工的稻提取物与增甜剂的重量比为约1：10：5，更优选为约1：7：5；并且甚至更优选为约1：5：5。
除了上述那些之外，本发明的组合物可包括至少一种任选的成分，只要该任选的成分被选择并且量化为不增加该组合物的所需的甜度和功能性。任选的成分包括但不限于调味成分、乳品衍生成分、盐、增稠剂、抗结块剂、胶基或着色剂。乳品衍生成分包括但不限于牛奶、乳清、酪乳、奶油、乳酪、乳矿物质或其组合的粉末形式。
如上所述，组合物的一些成分需要特殊的制备以获得所需的质地和风味，诸如经加工的稻提取物、特殊处理的耐消化纤维和焦糖。在本申请中，当这些特定成分被列为组合物的一部分时，应理解它们以上述或下述方式制备。
除非另外指明，否则并入本发明的成分是在经由本领域已知的现有技术加工和生产之后来源的。尽管如此，为了赋予特定的味道、感官和功能特性(例如，溶解度)，某些成分被进一步加工。
为了赋予组合物特别期望的特性，如下所述制备纤维和稻提取物。包含按重量计的80％-90％抗性糊精纤维的未处理或未加工的纤维不能获得所需的糖样特性。这被认为是由于不溶性纤维残留物的溶解性差和余味。包含按重量计的80％-90％的抗性葡聚糖的纤维的附聚处理没有改善具有所需溶解度和味道品质的纤维特性。然而，包含按重量计的60％-70％抗性糊精的纤维的附聚处理产生了所需溶解度和所需味道品质，同时具有最少的余味。本发明开发了本发明的抗性葡聚糖纤维中的附聚因素与所需特性之间的直接相关性。这些附聚因素包括液体喷雾与干燥材料的比率、干燥温度以及所得的附聚物质的颗粒大小、堆积密度(bulk density)和水活度，以实现所需溶解度和感官特性。控制形成60-80目颗粒大小钟形曲线，约0.33g/cm3至约0.39g/cm3的堆积密度和低于0.33aw的水活度的附聚试验产生了所需的溶解度和味道品质。可使用多种方法测量水活度，诸如电阻式电解湿度计、电容湿度计和露点湿度计，本领域技术人员理解这些方法可产生小的读数变化，但仍包括在上述值中。在这种情况下，水活度通过使用Novasina NV的市售装置来测量。通常，颗粒大小范围应为约20至约120目，优选约40至约90目，且更优选约60至约80目。堆积密度范围应为约0.25g/cm3至约0.45g/cm3，优选约0.30g/cm3至约0.40g/cm3，且更优选约0.32g/cm3至约0.39g/cm3。水活度应低于0.35aw，且优选低于0.3aw。
发现稻壳形式的米糠(rice bran)提取物引起“甘蔗糖(cane Sugar)”样风味以及风味掩蔽效果，当用下述额外的加工步骤处理稻壳时，“蔗糖”样风味以及风味掩蔽效果进一步增强。如本文所定义，除非另外指明，否则术语“甘蔗糖”是指由甘蔗糖的汁液产生的糖，诸如蒸发的甘蔗汁粉末或桌面(tabletop)等效物。
而抗性糊精纤维成分最少应为约60％至约70％抗性糊精作为组合物中的成分，抗性糊精纤维成分需要额外的加工步骤以产生所需的溶解性和粘合特性。额外的加工步骤涉及以特定比率范围的液体喷雾与干燥材料使纤维附聚。通常，液体喷雾与干燥材料的比按重量计为约13：87至约18：82，且优选为约14：86至约15：85。通常，干燥温度为约30℃至约60℃，且优选地，干燥温度为约30℃至约40℃。
获得在本发明的组合物中所用的经加工的稻提取物的一种方法为进一步加工稻壳，稻壳为米糠的纤维性外层。应理解，尽管以下叙述涉及稻壳，但该方法也适用于其他来源的稻提取物，包括但不限于米糠、稻米胚芽(rice germ)和稻米淀粉(rice starch)。稻壳通过现有技术已知的脱壳技术提取和加工。有时该方法被修改以适应与特定商业应用相关的特定需求。稻壳已用于不同目的，包括作为营养粉中的赋形剂(流动剂)、造纸研磨中的基材以及动物饲料和烘焙产品中的膳食成分。稻壳的制造方案涉及壳收集后的五个步骤：研磨、过筛、蒸汽灭菌、稀土磁铁/金属检测器(用于去除加工过程中的金属残留)和包装。虽然稻壳加工技术是本领域已知的，但本发明需要对已知方法进行改进，以提高稻壳的香味特征，从而改善其掩蔽/调味效果，并获得特别加工的稻提取物所需的感官特性。具体而言，由于稻壳以前从未用作糖替代产品中的调味剂，因此创造了一种特殊的制备方法以将其掩蔽余味和模仿甘蔗糖风味的能力最大化。完成上述步骤之后，将经加工的稻壳通过如下处理以产生经加工的稻提取物。
稻壳具有高浓度的二氧化硅，允许稻壳用作抗结块剂和二氧化硅的天然替代物(合成赋形剂)。这也有助于稻壳的“甘蔗糖”样风味特性。据信这可能是由于稻壳和甘蔗糖蔗渣之间的结构同源性，蔗糖蔗渣也富含二氧化硅。由于没有生产所有现有品牌的米糠提取物(包括稻壳)作为调味剂，因此非如此生产的普通(generic)稻壳仅仅部分成功地产生较弱的掩蔽和调味效果。
当通过特别设计的类似附聚的方案(涉及暴露于喷雾和加热干燥)进一步加工稻壳粉时，获得增强的掩蔽/调味特性。不受理论的限制，预期额外暴露于喷雾和干燥会释放香味(产生风味的)化合物，从而产生具有更强风味/掩蔽效果的壳产品。通常，通过用水润湿稻壳，随后在加热下干燥足以获得干燥的经加工的稻提取物的时间来进一步加工稻壳。特别是，稻壳用水以相对于稻壳粉末重量的约14％至约18％的重量百分比润湿，优选相对于稻壳粉末的约14％至约16％的重量百分比润湿。将润湿的稻壳粉末在约50℃至约100℃的温度，且优选在约80℃至约100℃的温度干燥，以产生经加工的稻提取物。本领域技术人员应理解，干燥时间将根据干燥的润湿稻壳粉的量而变化。
基本稻壳加工包括本领域已知的步骤，诸如脱壳、分离、研磨、过筛和蒸汽灭菌。本发明包括稻壳的额外加工步骤，包括将稻壳暴露于附聚喷雾干燥的方案。特别地，稻壳按以水：稻壳粉末重量计的约14％至约18％，优选按以水：稻壳粉末的重量计的约14％至约16％的重量百分比用水润湿。将润湿的稻壳粉末在约50℃至约100℃的温度，且优选在约80℃至约100℃的温度干燥，以产生经加工的稻提取物。干燥时间取决于喷雾量、干燥温度和所用材料的量。例如，约30分钟至约60分钟的干燥时间范围应足以在最终产物中实现约10至25KG的所需干燥度。在本文所述的附聚方案中润湿和干燥物质的方法可以用本领域已知的其它喷雾干燥方法代替。本领域技术人员理解，根据所用的设备和干燥方法，可能需要进行一些调整。
在特定方法中，通过以约14％至约16％喷雾与粉末的重量比用水喷雾稻壳粉末来进一步加工稻壳(其产生用于本发明组合物中的经加工的稻提取物)以产生湿粉末。随后，将湿粉末在约80℃的温度干燥。随后干燥的稻壳产生具有峰值香味/风味增强的经加工的稻提取物。本领域技术人员容易理解，加热温度和干燥所需时间之间存在逆相关关系。本领域技术人员可以基于加热温度来确定所需的干燥时间以获得壳所需特性，特别是当使用不同的工业设施或不同的喷雾干燥方法时。
结果表明，将稻壳粉末通过以约14％至约16％的喷雾与粉末的比率的水喷雾，并随后在约50℃至约100℃的温度干燥足以产生水分水平按组合物的重量计算低于4％的壳的时间，得到具有峰值香味/风味增强的稻壳。用在相同温度或更高温度干燥更长干燥时间的润湿稻壳进行的试验，未产生芳香风味的进一步改善。
以上方案中的一些调整可能需要根据不同附聚用具(agglomeration utilities)的操作方案来进行。
尽管不溶于水，未处理和加工形式的稻壳仍显示在低于按重量计0.75％的浓度阈值且优选低于按重量计0.5％的干组合物浓度在组合物内完全溶解。只要稻壳组分(未处理或加工形式)的百分比等于或低于按组合物的重量计的0.5％的阈值，则该稻壳在液体中表现出良好的溶解性，留下最少量的不溶残留物。
在一些实施方案中，本发明包含液体和/或干燥形式的天然增甜风味剂，其将具有天然调味剂的可用性和糖替代品的功能，增甜风味剂与糖的比率为约1：1至1：13，而在代替食品和饮料中糖时不牺牲糖的所需的感官特性和甜味作用(onset)。增甜风味剂可有利于制造商作为风味剂和糖替代品；从而减少在涉及糖替代的食品应用中平衡甜味剂和风味成分的需求。通常，这种替代品需要广泛配制(extensive formulation)，并且通常不能产生糖的所需感官特性。
本发明的组合物可用于调味和/或替代所有食品类别中的糖。食品类别包括但不限于烘焙食物、饮料、糖果等。本发明可用于桌面产品(tabletop product)和适于对象在限糖(低糖)饮食下食用的产品。
该组合物可用于饮料、肉汤、饮料制剂。本发明的甜味剂的量可根据所需的甜度和产品的其它特征而变化。其它食品包括糖果，巧克力，甜点，点心，面包，蛋糕，饼干，糕点，谷类食品，格兰诺拉麦片(granolas)，酸乳酪，可可饮料，冰淇淋，咖啡饮料，果汁和软饮料。软饮料可为碳酸的或非碳酸的。
该甜味剂组合物可用于药物、分析、诊断试剂盒和治疗。这类的实例包括但不限于体重控制产品，营养补充剂，维生素，婴儿饮食，糖尿病饮食，运动饮食，老年饮食，低碳水化合物饮食，低脂饮食，低蛋白饮食，高碳水化合物饮食，高脂肪饮食，高蛋白饮食，低卡路里饮食，无卡路里饮食，口腔卫生产品(例如，牙膏，漱口水，冲洗液(rinses)，牙线或牙刷)，或个人护理产品(例如，肥皂，洗发剂，冲洗液，洗液，香脂(balms)，软膏(salves)，油膏(ointments)，纸制品，香水或唇膏)。该组合物可用于专业牙科产品，医疗、兽医和外科产品(例如，液体，咀嚼剂，吸入剂，注射剂，软膏，树脂，冲洗液，垫，牙线，器具)。
虽然本文已说明和描述了本发明的某些特征，但本领域的普通技术人员可想到多种修改、替代、变化和等效物。因此，应当理解，所附权利要求旨在涵盖落入本发明的真实精神内的所有此类修改和变化。
实施例
实施例1：液体增甜风味柑橘
将液体形式的罗汉果汁提取物和粉末形式的柠檬油提取物以各种重量比混合。该罗汉果汁包含按重量计3.5％的罗汉果甙V和按重量计总含量为13％的罗汉果甙。该柠檬油提取物由柠檬皮和果肉冷压而成，并包含按重量计50％-90％的柠檬烯。该组合物中罗汉果汁与柠檬提取物的重量比为9：1至19：1。罗汉果汁与柠檬油提取物的重量比为90：10至95：5。
测试实施例的组合物以确定其甜味特性。与按重量计等浓度的蔗糖甜度相比，通过成分的折射计测量计算，该组合物比糖甜10至13倍。糖甜度被计算为相当于在100g水中的5g糖(5Brix°)每一个甜度量度(1xl糖甜度)。基于该组合物的组分的血糖值评估血糖特性。市售的罗汉果和甜菊提取物的血糖作用很小，而柠檬油提取物没有血糖作用。
实施例2：抗性糊精纤维基糖替代品
将包含按重量计70％抗性糊精的抗性糊精纤维(978g纤维)与罗汉果提取物(10g)、香兰素(2g)和米糠提取物(10g)混合，得到1千克混合物。该组合物的最终成分浓度为抗性糊精纤维97.8％；罗汉果提取物1％；米糠提取物1％；以及香兰素0.2％。结果得到具有低血糖指数和糖样感官以及结合特性的组合物。血糖指数通过血糖反应研究进行评估。由半个柠檬和750mL水的柠檬汁原液制备两种柠檬水。柠檬水A具有40g的测试组合物；而柠檬水B具有40g糖。在单盲实验中，每个对象均被给予柠檬水，同时监测血糖(BGM)并测定YSI。图1示出了血糖监测仪的总体结果，表明与血糖水平升高的含糖组合物相比，该组合物不会提高葡萄糖水平。
使用10-面板感官面板研究感官特性。要求小组成员评价两种产品，巧克力产品和松饼(烘烤好的产品)。各产品以两种形式制备，含糖产品定义为产品S；而含有组合物的产品定义为产品X。要求小组成员评价每种产品，作为产品S和产品X之间在6个相似性程度上的比较：1.无相似性；2.不同；3.相似；4.非常相似；5.相同；以及6.更佳。评价的感官类别包括外观、颜色、香味、风味和整体印象。图2A-2B示出了巧克力产品的感官评价结果。图2A示出了外观、颜色、香味和风味的结果，其中1＝无相似性；2＝不同；3＝相似；4＝非常类似；5＝相同；以及6＝更佳。图2A的结果清楚地表明，尽管用该组合物制备的产品的风味被感觉略有不同，但与糖制备的产品相比，其外观、香味和风味测试良好(favorably)。图2B示出了整体印象，其中1＝我喜欢S产品而不是X产品；2＝我更喜欢产品S的味道；3＝我更喜欢产品S的甜度水平；4＝我同样喜欢产品S和产品X；以及5＝我更喜欢产品X的甜度水平和味道。图2B说明用本发明的组合物制成的产品与糖制成的产品是不能区别的。
实施例3：液体增甜风味柑橘
将具有按重量计13％罗汉果甙V的液体形式的罗汉果汁和含有50％-90％柠檬烯的粉末形式的柠檬油提取物分别以按重量计90％比10％的组合混合。罗汉果汁通过用蒸馏水在90℃的温度提取罗汉果3-4小时而获得。使用高效能真空浓缩器(诸如由LabconcoTM(Kansas City,Mo)或ThermoFischer Scientific(Waltham,MA)出售的那些)减少水溶液的体积，直到获得具有按重量计50％固体的糖浆。最终的罗汉果提取物按重量计具有50％的水百分比为，且pH在4.55至5的范围内。
实施例4：液体增甜风味剂柑橘
将液体形式的罗汉果汁浓缩物与柠檬油提取物粉末分别以按重量计95/5％的重量比混合。
使用与实施例3中所述类似的方法测试实施例4和5的组合物。实施例4和5中的液体增甜风味组合物具有甜的柑橘味调(citrusy note)，而实施例4的组合物具有比实施例3的组合物更温和的柑橘味调。实施例4和5的组合物均具有相当于如实施例1中所述计算的约10-13x蔗糖(50-65Brix°)的甜度水平。糖甜度水平(1x 1)被计算为相当于按重量计5％的糖的水溶液的甜度水平(5Brix°)。
实施例5：增甜纤维
将抗性糊精纤维与罗汉果提取物、香兰素、经加工的米糠提取物混合。香兰素：经加工的米糠提取物：罗汉果提取物的重量比为1：7：5。该组合物具有按重量计96％至98％的抗性糊精纤维；按重量计0.5％至2％的罗汉果提取物；按重量计0.5％至1.5％的米糠提取物；以及按重量计0.1％至0.5％的香兰素。实施例5的组合物显示出与实施例2的那些相似的感官特性。
实施例6：抗性糊精纤维制备
附聚方案包括以16.45％喷雾与83.24％抗性糊精粉末的重量比在干粉上喷雾水。喷雾以2.065lbs水/分钟的速率施加，持续约45分钟，以确保形成耐用基质。将加工床保持在约32℃至约38℃的温度范围内。在产生60至80目范围内的颗粒大小之后，将喷雾泵降低至0.96lbs喷雾/分钟的速率，以确保维持颗粒大小并实现<5％的目标水分含量。实现该运行的总加工时间为约60分钟。本领域技术人员理解，根据不同附聚程序的操作方案，可能需要对上述过程进行一些调整。
产品具有按重量计约0.32至约0.35g/cm3的堆积密度和4.5％的水分水平。颗粒大小分布在US60目至US80目之间，其中保留最多的颗粒大小为US60目。
实施例7：液体增甜风味香草
将液体形式的罗汉果汁与粉末形式的香兰素以90/10％和95/5％的罗汉果汁与香兰素的浓度比混合。该罗汉果汁具有按提取物的重量计13％的MV。
对该组合物的甜度进行评估，其比糖甜10至13倍，相当于50-65Brix°91。如实施例1所述，甜味评价是与按重量计等浓度的蔗糖甜度相比计算的。糖甜度水平(1x 1)被计算为相当于按重量计5％的糖的水溶液的甜度水平(5Brix°)。如实施例1中，根据组合物中组分的组合血糖值来确定血糖评价。
实施例8：增甜纤维糖浆
将抗性糊精纤维糖浆(其包含浓度范围为按该纤维组合物的重量计50％-90％的糊精固体和浓度范围为50％-10％的水含量)与包含13％MV的液体罗汉果汁、源自丁香衍生的丁香酚油中的香兰素和米糠提取物即稻壳混合。按重量计纤维糖浆与罗汉果汁的比率范围为19：1至1：1。按重量计纤维糖浆与香兰素的比率范围为50：1至19：1。按重量计纤维糖浆和稻提取物的比率范围为20：1至300：1。该组合物包含按重量计浓度范围为45％至95％的抗性糊精纤维糖浆；按重量计浓度范围为5％至55％的罗汉果汁，按重量计浓度范围为0.1％至3％的香兰素以及按重量计浓度范围为0.15％至0.4％的稻提取物。
实施例9：增甜纤维糖浆
将抗性糊精纤维糖浆与液体罗汉果汁和源自丁香衍生的丁香酚油的香兰素混合。按重量计纤维糖浆与罗汉果汁的比率范围为19：1-1：1。按重量计纤维糖浆与香兰素的比率范围为450：1至33：1。该组合物具有按重量计浓度范围为45％至95％的抗性糊精纤维糖浆；按重量计浓度范围为50％至5％的罗汉果汁提取物；以及按重量计浓度范围为0.1％至3％的香兰素。
实施例10：增甜纤维糖浆
将抗性糊精纤维糖浆与罗汉果提取物和柠檬油提取物混合。按重量计纤维糖浆与罗汉果汁的比率范围为19：1至1：1。按重量计纤维糖浆与柠檬油提取物的比率范围为4：1至32：1。该组合物包含按重量计浓度范围为约45％至约95％的抗性糊精纤维糖浆；浓按重量计度范围为约50％至约5％的罗汉果汁提取物；以及按重量计浓度范围为约1.5％至约9％的柠檬油提取物。
如图1中提供的血糖反应研究中所测试的，实施例8、9和10中的组合物是低血糖(low glycemic)的。应当理解，实施例8、9和10中的组合物包含与实施例5中的那些相同的固体残留物，如图1所示测试了其血糖反应。还应当理解，正是组合物中的固体残留物或溶质引起血糖作用(glycemic effects)(水没有血糖作用)。所有组合物均具有类似糖浆的味道(Sugar syrup-like taste)特征和结合特性；然而，它们的风味特征不同。而实施例8中的组合物具有更天然的风味，实施例9中的组合物具有香草味，及实施例10中的组合物具有柑橘味。当应用于食品时，该组合物引起类似于通过如图2所示的感官测试可检测到的糖的甜味作用。
实施例11：增甜纤维糖浆
将抗性糊精纤维糖浆与罗汉果汁提取物、香兰素和经加工的米糠提取物混合。按重量计纤维糖浆与罗汉果汁提取物的比率为1：99至1：4。按重量计纤维糖浆与香兰素的比率为4：1至10：1。按重量计纤维糖浆与稻米提取物的比率为200：1至40：1。该组合物具有浓度范围为按组合物重量计的1％-20％的抗性糊精纤维糖浆；浓度范围为按组合物重量计的80％-99％的罗汉果汁；按组合物重量计0.2％-2％的香兰素；以及按组合物重量计0.1％-0.5％的稻提取物。
实施例12：增甜纤维糖浆
将抗性糊精纤维糖浆与罗汉果汁提取物、香兰素和柠檬油混合。通常，纤维糖浆、罗汉果汁、香兰素与柠檬油提取物的比率为按重量计19：1：0.1：0.1，优选按重量计99：0.9：0.05：0.05。通常，纤维糖浆、罗汉果汁、香兰素与柠檬油提取物的浓度比率按重量计为95：5：0.5：0.5％，优选99：0.9：0.05：0.05％。
如图1所示，该组合物是低血糖的。甜味和感官特性的作用令人惊奇地等同于蜂蜜的甜味和感官特性，并且经由感官测试可检测到。如实施例1中所计算的，测量该甜度作为成分的组合甜度值。
应当理解，本文提供的所有组合物中的罗汉果组分可以用高纯度的或酶促改性的甜菊提取物代替，该甜菊提取物具有的甜菊糖苷含量在按该提取物的重量计80％-99％的浓度范围。用甜菊提取物对罗汉果提取物的代替应该与按组合物中该增甜组分的重量所表示的浓度范围相同。

Claims (11)

1.一种糖替代品组合物，其包含抗性糊精纤维、至少一种增甜剂、至少一种食用香料和经加工的稻提取物，其中所述抗性糊精纤维的存在量为按所述组合物重量计的90%至99%，并且所述经加工的稻提取物的存在量为按所述组合物重量计的0.3%至2%，其中所述经加工的稻提取物通过按以水：稻壳的重量计的14%至16%的重量百分比将稻壳用水润湿，然后在50℃至100℃的温度干燥来制备。
2.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述抗性糊精纤维的存在量为按所述组合物重量计的96%至99%。
3.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述经加工的稻提取物的存在量为按所述组合物重量计的0.5%至1.5%。
4.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述增甜剂的存在量为按所述组合物重量计的0.2%至2%。
5.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述增甜剂为罗汉果提取物、甜菊提取物或其组合。
6.根据权利要求5所述的糖替代品组合物，其中所述罗汉果提取物按重量计具有3.5%至60%的罗汉果甙V。
7.根据权利要求5所述的糖替代品组合物，其中所述罗汉果提取物按重量计具有13%的罗汉果甙。
8.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述食用香料的存在量为按所述组合物重量计的0.1%至2%。
9.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述食用香料为香兰素、柠檬油、乙酸、柠檬酸、乳酸、肉桂、姜提取物、可可、咖啡、小豆蔻、乳矿物质、姜黄素、姜黄果实风味提取物、杏仁提取物、榛子提取物、开心果提取物或花生提取物中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其中所述食用香料为香兰素、柠檬油或其组合。
11.根据权利要求1所述的糖替代品组合物，其还包含调味成分、乳品衍生成分、盐、增稠剂、抗结块剂、胶基或着色剂中的至少一种。
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