DE2224644A1

DE2224644A1 - Suesstoff

Info

Publication number: DE2224644A1
Application number: DE2224644A
Authority: DE
Inventors: Kenneth John Parker
Original assignee: Tate and Lyle PLC
Current assignee: Tate and Lyle PLC
Priority date: 1971-05-25
Filing date: 1972-05-19
Publication date: 1973-02-01
Also published as: ZA723346B; FR2138898B1; BE783857A; GB1337086A; NL7207006A; AU4243372A; FR2138898A1; IT958974B

Description

Dr.Eysenbach

1890 D-80 23 Pullach, Baumstr.

Zeichen: MaT-l'3-P "Datum : IS, Mai 19 7 2

i3eschreibung

zur Patentanmeldung

"Süßstoff"

Anmelderin: TÄTE & LYLE LIMITED, London L,C. 3., England

Priorität: 25. Hai 1971, Großbritannien, Nr. 16 925

Die Erfindung betrifft einen neuen Süßstoff, der sich als Süßraitt-el füx* essbare Waren eignet, .

Obwohl der Rohrzucker, auch heute noch dls am weitesten in Benutzung befindliches Süßmittel für als Nahrungs- und Genußmittel bestimmte Waren verwendet wird, sind doch in den letzten Jahren die synthetischen Süßstoffe wie Natriumuacchtzrin und Natriumcyclainat immer wichtiger geworden. Diese synthetischen Süßmittel, welche mehrere hundertmal so süß sind, wie der Rohrzucker bzw. Rübenzucker, sind vor allem im Hinblick darauf nützlich, daß sie ihren hohen Grad an Süßkraft.mit einem geringen Kaloriengehalt verbinden. Sie dienen demzufolge zum Süßen von diätetischen Nahrungsmitteln und bei der Herstellung der sogenannten "soft drinks". Es sind jedoch in letzter Zeit erhebliche Bedenken gegen eine waitere Verbreitung dieser Süßstoffe vorgebracht worden, weil sich unter bestimmten Bedingungen toxische Wirkungen gezeigt haben; die Benutzung von Natriumcyclamat ist deshalb in

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manchen Ländern gewissen Einschränkungen unterworfen und teilweise sogar gänzlich verboten» Dasselbe gilt in noch höherem Maße für andere jnin-öiüi^e Süßstoffe, die als Austauschstoffe bereits vorgeschlagen worden sind.

Hieraus ergibt sich jedoch die Notwendigkeit, n-eue Süßstoffe hervorzubringen, welche den Rohrzucker als V\ii~ · mittel zu ersetzen vermögen und dabei die gleichen Vorteile.. der synthetischen Süßstoffe wie Natriumsaccharin und lidti'jumcyclamat besitzen, sich aber als völlig unbedenklich für den Genuß erweisen. Die Lösung dieses Pro biene liegt der Erfindung als Aufgabi? zugrunde. , , ,

Es könnta nun gefunden werden» daß ein derartiger Süßstoff ' aus der Frucht der Pflanze Dic3coreophy_j Ium eunurinsii. Diols (3yn. I). Iobatum) aus der Familie Meniaggrmace«e . Diese weinähnliche Pflanze^ welche in den Wäldern des tropische/; Teils West-Afrikas heimisch ist, trägt wsinbeerenxrrig Trauben von roten Beeren mit einem Γ-ure bin ess ar von otv/a/ X cm j diese Frucht ist bekanntgeworden unter de;· Namen "Serendipity Berries". Diese Beeren haben eine zMie äußere Haut und uraschliefieri ein weißos, die Samen umgebende.8 klebrig schieiniges Material.

Obwohl es gut bekannt ist, daß diee-e Serendipity Beeren intensiv süß sind, w-ir es bisher doch nicht ptftgl.Lahj diesen Süßkraft besitzenden Stoff aus der Pulpe der Beeren mit Wasser zu extrahieren« Es ist deshalb nicht möglich gewesen, einen gewerblich zu verwendenden Süßstoff aus solchen Extrakten tu gewinnen, weil das Süßkraft aus über.de. Prinzip , unstabil ist. Die Grundlage für die Süßkraft des Extraktes wird nach einiger Zeit offenbar durch die in der, Extrakt natürlicherweise zusätzlich vorkommenden Enzyup. zerstör.. Aber auch bereits eine Temperaturerhöhung verstört da« labile süßende Prinzip, welches bei Kochen augenblicklich

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wird, so daß der Extrakt oder auch ein diese Pulpe ent«
haltendes Nahrungsmittel nicht pasteurisiert werden
kann_s ohne die Süßkraft zu verlieren.

Bei genauerer Untersuchung hat sich nun herausgestellt,
daß es überraschenderweise möglich ist_} durch eine Reihe
vcn gesteuerten enaymatischen Abbaureaktionen und Ab- . trennungsschritten aus den Serendipity Beeren eine
intensiv süßschmeckende Substanz zu gewinnen, welche verhältnismäßig niedriges Molekulargewicht aufweist»
thermisch stabil ist und sich als Süßstoff für essbare , ■ Materialien als geeignet erweist, Ini übrigen ist* es dabei höchst überraschend, daß dieser Süßstoff in nun isolierter und damit neuartiger Form einen Proteincharakter besitzt.

Dei¹ Erfindungsgegenstand besteht dementsprechend aus einem Süßstoff, wie er durch enzymatischen Abbau aus der
schleimigen Samenumhüllung det¹ Beeren von Djtojj»co re pph y 11 um cumminεii ents t eht und dadurch gekennzeichnet ist, daß
er ein Molekulargewicht von nicht nehr als 10 000 aufweist ur.d ein Polypeptid darstellt, welches als Aufbaueinheiten die folgenden Aminosäuren enthält·. Alanin, Ä-Aminobuttersäurq Jf-Aininobuttcrsciure, Arginin, Asparaginsäure, Cystin,
Glutaminsäure, Glycin, Isoleucin, Laucin_s Lysin,
Phenyiclanin, Prolin, Serin, Threonin, Tyrosin und Valin,

Je nach dem Grad dee enaynatischen Abbaus, der bei eier Herstellung err.ie.lt worden ist„ kann der erfindungsgemäße Süßstoff ein Molekulargewicht von etwa 8 500 oder¹ vorzugsweise roch i.-was darunter., n&plich etwa ε 000 besitzen (die
Molekulargewichte sind durch Gel-Chromatographie geschützt.), Wenn der -Süßstoff rein isoliert ist₉ stellt er eine farblose Festsubstans dar, welche sicli leicht in- 'Wasser löst, · und sw«.*? kalt ebenso wie heiß., dg« jedoch in den gewöhnlichen organischen LösangsirJtteln (z*ß. Aceton, Äthanol, Benzol, fluloroiorm und PetroXäther) unlöslich iat; der Süßstoff
1 Ißt r»ich aus der w^äsrigen- Lösung durch Ethanol und auch

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durch Ammoniumculfat ausfällen. Der Süßstoff ist auch bei erhöhten Temperaturen stabil: So kann z_rB. eine wässrige Lösung eine Stunde lang ohne Herabsetzung der Süßkraft gekocht werden. Das Infrarotεpektrum und auch das UltraviolettSpektrum zeigt Absorptionslinien_t welche für ein Polypeptid charakteristisch sind.

Der Herstellungsprozeß für den erfindungsgemäßen Süßstoff aus Serendipity Beeren verwendet zumindest zwei enzymatische Abbauschritte. Im ersten Abbauschritt wird die schleimige Pulpe der Beeren mit einer Pectinase verdaut, so daß die Extraktion der Süftkraftgrundiage ermöglicht wirdι danach wird in einem weiteren enzymatischen Abbauschritt oder in weiteren Abbauschritten die Grundlage der Süßkraft dev Wirkung eines proteolytischen Ensyms ausgesetzt, also beispielsweise der Viirkung von Papain oder Br-omelain. Diese enzymatischen Abbauechritte werden unter den üblicherweise für solche Enzyme angewendeten Reaktionsbedingungen ausgeführt, Die Süßkraftgrundlage kann nach jedem enzymatischen Abbauechritt eine Reinigung mit den üblichen für die Reinigung von Proteinen konventionellen Arbeitsweisen, beispielsweise Operationen wie selektive Ausfällungen oder Chromatographie, duroivsftChec.

Die ursprüngliche Ext-r&ktion und Behandlung mit Pectinase kann vor oder auch, nach der Abtrennung der süßen Pulpe der Beeren von der Außenhaut und den Samen durchgeführt werden. Beispielsweise können die Häute zunächst von den Beeren <ibg«»cgen werden und die zurückbleibende klebrig schleimige Pulpe mit den darin eingehüllten Samen der Wirkung von Pectinase ausgesetzt werden; man kann diese Pulpe aber auch sowohl von den Häuten als auch 8ϊη Samen ,, dann ic,it Wasser verdünnen und mit Pectinase ver» iet andererseits aber· auch möglieb,die gesamten

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Beeren in Wasser zu homogenisieren und das Gemisch mit •Fectinase zu verdauen. Welche dieser Methoden man auch anwendet, Sorgfalt sollte dabei gewahrt werden, die bitteren Samen nicht zu zerbrechen. Das Produkt aus der Pectinasebehandlung wird filtriert, wodurch die ungelösten Feststoffe wie zurückbleibende Samen und Zellhäute abgetrennt werden. Das Filtrat enthält das Süßkraftprinzip und kann unter vermindertem Druck eingeengt werden und es kann auf dieser Stufe aμch lyophiliziert werden;/jedoch ist die Wirkstoffgrundlage für die Süßkraft auf dieser Stufe noch nicht beständig gegen erhöhte Temperaturen und das Filtrat kann dann auf dieser Stufe noch nicht ohne Zer- . störung der Süßkraft sum Kochen gebracht werden.

Der auf diese Weise hergestellte süße Extrakt wird nun fraktioniert gereinigt, z,ß« durch Ausfällung mitÄwaoniumsulfat oder durch Chromatographie auf Sephadex (ein aus. Dextran abgeleitetes Chromatographiemedium). Die jeweilige die Süßkraftwirkstoffe enthaltende Fraktion, welche durch Abschmecken festgestellt werden kann, wird dann der Behandlung durch die proteolybhisehen Enzyme unterworfen, und zwar in einer oder auch in mehreren Verfahrensstufen. Man wendet eine gesteuerte Proteolyse an, da diese Behandlung nicht dazu dienen soll, einen völligen Abbau der SUflkraftwirkstoffe zu erzielen. Im allgemeinen findet man, daß die Proteolyse bis zu einem natürlichen Endpunkt für die verwendeten Enzyme führt. Wenn es dann gewünscht wird, den Abbau noch weiter zu treiben, wird das Süßkraftprinzxp abgetrennt und in einem weiteren Verfahrensschritt der Proteolyse unterworfen, für welche es vorteilhaft sein kann, ein anderes Enzym ^u verwenden« Auf diese Weise kann die proteolytisfjie Behandlung zunächst einen Süßstoff ergeben,. ' welcher ein Molekulargewicht von etwa 8 500

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— b —

aufweist und durch weiteren Abbau kann Süßstoff mit einem Molekulargewicht von angenähert 6 000 erreicht werden, wobei angemerkt sei, daß es auch möglich ist, diesen letzteren weiter ;. abgebauten Süßstoff auch in einem einzigen proteolyt^schen Abbauprozeß zu erhalten. Nach jödem Schritt der enzymatischen Behandlung kann der Süßstoff gereinigt werden, wie es bereits beschrieben worden ist, also beispielsweise durch Benutzung vonMwioniümsulfatausfällung oder Chromatographie auf Sephadexj das Produkt kann ferner auch gereinigt werden durch Adsorption an eine Ionenaustauscherzellulose, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose« Aus der Lösung kann jeweils durch Eindampfen oder Lyophilisation ein Feststoff gewonnen werden.

Der erfindungsgemäße Süßstoff hat mehrere Vorteile im Vergleich zu den früher bekannten und als Austauschsubstanz für Rohrzucker benutzten Süßstoffen. Je nach der herangezogenen Methode zur Süßkraftbewertung wird die Süßkraft geschätzt auf etwa 3 000 mal süßer als Rohrzucker i d.h. also weit süßer als Saccharin» Der Süßstoff hat keinen unangenehmen, bitteren Nachgeschmack entsprechend demjenigen der synthetischen Süßstoffe wie Saccharin und Cyclamat und ist, da er aus einer natürlichen Quelle stammt, ganz allgemein besser annehmbar, als solche synthetischen Süßstoffe. Er hat auch keinen sonatigen unerwünschten Nebengeschmack im Gegensatz zu manchen anderen Süßstoffen, welche phenolisch schmecken» Gerade im Hinblick hierauf ist er auch ungleich den einfachen wässrigen Extrakten aus Serendipity Beeren selbst, welche einen gewissen Eigengeschmack aufweisen. Im Hinblick auf eine Reihe von anderen der Untersuchung unterworfenen Süßstoffen iat darauf hinzuweisen, daß auch die manchmal vorkommende verzögerte Geschmacksempfindung nicht auftritt, denn der süße Geschmack wird augenblicklich bemerkbar und er hält sich nicht lange als süßsr Geschmack im Mund, was dazu führen würde, daß irgend

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welche anderen nachtx-äglieh gegessenen "mi an sich nicht süßen Speisen süß schinecken würden.

j)_{er e}rfindungsgemäße Süßstoff kann also zum Süßen von essbaren Materialien ganz allgemein herangezogen werden₈ einschließlich aller Arten von Nahrungsmitteln, in Getränken und pharmazeutischen Präparaten. Um den Zusatz zu erleichtern und eine homogene Verteilung im gewünschten Verdünnungsgrad im essbaren Material zu erzielen, kann der erfindungsgemäße Süßstoff in einer der konventionellen Arten formuliert werden unter Heranziehung von festen oder flüssigen nicht toxischen Trägerstoffen und Verdünnungsmitteln» wodurch süßende Zusammensetzungen in der jeweils gewünschten Konzentration zur Verfügung gestellt werden· So kann beispielsweise eine feste Zusammensetzung die Form von Tabletten oder auch von Pulvern aufweisen, wenn man feste Trägerstoffe wie Lactose, Stärke oder essbare Proteine, z.B* Sojaeiweiß, verwendet; der erfindungsgemäße Süßstoff kann aber auch mit Rohrzucker vermischt werden, um einen "verstärkten" Zucker zu erhalten. Flüssige Präparate können die .Formen von wässrigen Lösungen, &ber auch von Suspensionen in anderen nicht toxischen Flüssigkeiten aufvreisen, beispielsweise in Flüssigkeiten wie Ethanol₆ Glyzerin und genießbaren ölen*

Die Erfindung soll durch nachfolgende Beispiele näher erläutert werden. Alle in den Beispielen erwähnten Prozent-. sat^konzentrationen sind berechnet auf einer Gewicht/ Veiumen-Basic«

Her nt ellungsverfahren

Serendipity Beeren werden gewaschen» ihre Häute werden unter Freilegung der klebrig schleimigen Pulpe und der Samen entfernt. Die Schleiir.schichten wurden mit Pectinase

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behandelt und dann durch eine Oxoidmembran filtriert und konzentriert. Das Konsentrat wurde auf eine Suule aus Sephadex G-50 (Dextranblau : 120.ml; Kaliumchromat : 363 ml) gegeben, v;elche mit einer 0,01 Il Natriumchloridlösung eingestellt worden war. Die Säule wurde, mit der¹ gleichen Lösung in einer Geschwindigkeit von 0,5 ml pro Hinute eluiert. Die Eluierung der süßen Fraktion fand bei 1UO bis 180 ml statt, was einem Molekulargewicht von etwa 1Ü 000 entspricht.

Lie Süßkraft fraktion wurde unter vermindertem Druck bis zur Trockne eingedampft und der 150 mg betragende Rückstand in 10 ml eines Acetatpuffers (pH 4,6) aufgenommen. In die Lösung wurde mit 1,5 ml einer Lösung von 0,o2 Gew.-Λ Bromelain, welches mit Cysteinhydrochlorid aktiviert war, behandelt und bei 25°C während 16 Stunden inkubiert. Daß Behandlungsprodukt wurde über eine Säule aus Sephadex G-50 fraktioniert und die Elution fand bei ISO bis 2 50 ml statt. Die Behandlung mit Bromelain wurde zweimalig wiederholt, und zwar unter Benutzung von größeren Mengen von Bromelain, worauf in jedem Falle Chromatographie auf Sephadex G-50 stattfand. Der nach jeder derartigen Enzymbehandlung erhaltene Rückstand an Süßstoff betrug jeweils 100 mg, **0 mg. und 17 mg. Dive Elutionsposition der Süßstoffraktion nach jeder Behandlung blieb konstant, und zwar entsprechend einem Molekulargewicht von etwa 8 500, woraus sich ergibt, daß ein süßes PoIypeptid dieses Molekulargewichtes ein für dieses Enzym natürliches Endpunktprodukt darstellt. Ferner aber auch, daß diese enzymatipche Reaktion tatsächlich in einer abgeschlossenen Iiydrolyce besteht.

Diese süße Fraktion wurde nun mit cysteinhydrochloridaktiviertem Papain während 24 Stunden bei 2 7°C inkubiert.

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BAD

Das Produkt wurde auf eine Säule aus Sephadex fraktioniert; die Papainbehandlung wurde daraufhin wiederholt; anschließend wurde das Behandlungsprodukt wiederum auf Sephe.dex fraktioniert. Das Endprodukt hatte ein Molekulargewicht von annähernd 6 000,

Das in diesem Produkt enthaltene Polypeptid wurde auf seinen Gehalt an Aminosäuren analysiert. Das Produkt wurde nit 6 II Salzsäure bei 100⁰C während 24 Stunden behandelt. Darauf wurde die Salzsäure entfernt und der Aminosäurengehalt des eingeengten Hydrolysats wurde auf einer automatisch analysierenden TechnikJMv * Harzsüule analysiert. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt·

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Aminosäure

Mol β-Gewicht

Asparaginsäure 133,1

Threonin 119*1

Serin 10 5*1

Glutaminsäure 14 7„1

Prolin 115.1

Glycin 7 5.1

Alanin 89.1 Ä-Aminobutt ers äure 103,1

Valin 117.1 j^Aminobuttersäure 103.1

Cystin 2M-0,3

Iso-Leucin 131,2

Leucin 131.2

Tyrosin 181.2

Phenylalanin 165,2

Lysin HCL 182.7

Arginin 210.7

Mikro:.iol in Ursprungs- lösung	% Amino5Sure auf Cesamtprobe
0.0R5	9.4
0*059	6,5
■Π.031	•3.4
0.094	10 _a 4
0,073	8,0 ■
0.095	10.5
0,040	4.4
0,003	1.0
0.018	2.0
0.027	3.0
0,008	O.O
0.024	2.6
0.082	6.3
0.032	3,5
O.OEl "	5.6
0 114	12 .6

0,063

6,9

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I Ie r s t e 1 Iu η gjsver f ahr e η

225 g Serendipity Beeren werden gewaschen, ihre Häute werden entfernt und verworfen« Die zurückbleibende Menge von 9 2 g der schleimig klebrigen Pulpe mit den Eon en wird über Hacht bei 2 7°C mit 0,6 g Fectinase inkubier f. Die Samen, deren Gewicht 39 g betrug, wurden dann abfiltriert und hinterließen 53 g eines süßen dickflüssigen Auszuges ο Diese Hasse wurde gefriergetrocknet und ergab 7 g eines crei.ifarbigen Fulvers.

Das Irodukt aus der Gefriertrocknung wurde in 100 ml Wasser aufgelöst und denn durch Zugabe von festern flÄJnoniumsu1fat zu der Lösung unter heftigen Rühren in folgenden Stufen fraktioniert ausgefällt:

1* 16 g'Äiftmoniuinsulfat (20% gesättigt) 3 Das Fällungs produkt wurde abzentrifiert und verworfen}

2. 4 g&tenoniuiasulfat (251 gesättigt) ί Sehr wenig Ausfällung wurde gebildet,, welche ebenfalls vervjoifen wurdet

3. 4 gftAmoniumsulfat (30% gesättigt) s Das auf dieser Stufe erzielte Ausscheidungsprodukt wurde wiederum herunterzentrifugiert und verworfen;

H_n IS gMmoniumsulfat (50% gesättigt) } Man erhielt eine große Menge (3,75 g) einer braunen, gusinviartigen, süßsctaieckenden Ausscheidung_t welche weitervei^arbeitet wurdet

Die letztgenannte Ausscheidung wurde sehr schnell mit kaltem //aisser gewaschen und- in SO ml Wasser unter· Rühren aufgelöst. Der pH-Wert dieser Lösung vrurde auf 6 eingestellt _r dann wurden 0,10 g Proruelain und 0,02 g Cysteinhyck'ochlorid hinzugegeben, worauf das Gcir.isch über Macht bei einer- Temperatur von 2 7°C stehenblieb, also inkubiert

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wurde. Das Behandlungsprodukt wurde wiederum. nit A^-A-TiO η i um ~ sulfat wie oben beschrieben fraktioniert gefällt und man erhielt O₅90 g eines süßen Fällungsproduktes. Chromatography auf Sephadex G-50 zeigte, daß das Produkt ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 6 000 besaß.

Die Menge von 0,90 g des süßen Ausscheidungsproduktes .wurde in S ml Uasser aufgelöst und auf einer Säule von Sephadex G-2S (Volumen 130 m.1 ) _t welche in destilliertem Wasser gepackt worden war, fraktioniert, um den Süßstoff von Natriumchlorid undAAnoniumsulfat abzutrennen« Der auf diese Waise, erhaltene salzfreie Süßstoff wurde weiter - konzentriert und gereinigt durch Adsorption auf. einer lor.enaustauscherzellulose« Für diesen Zweck wurde eine Säule mit Carboxymethylzelluiose CM-32 (Volumen 25 ml) in der Natriumform gepackt und mit einer molaren Harnstofflösung ins Gleichgewicht gebracht« Der zu reinigende Süßstoff wurde auf diese Kolonne aufgebracht und mit Natriumchloridlüsung in M Harnstoff ansteigender Stärke eluiert« H&n erhielt drei Fraktionen, welche Ultraviolettabsorpt ion»· linien bei 2 75 na zeigten} dabei war nur diejenige Fraktion maß, welche mit 0,3. M Natriumchlorid eluiert worden war.

Diese Fraktion wurde vom Harnstoff und Salz durch Chromatographie befreit, wie es Vorstehend bereits beschrieben worden ist« Das Produkt wurde gefriergetrocknet und ergab 0,025 g eines chromatographisch homogenen Produktes mit einer sehr· intensiven Süßkraft.

Line Probe dieses gefriergetrockneten gereinigten Produktes wurde in einem Kaliumbromidwürfel untergebracht und sein Ir.frarotabscx^ptionsspektrun festgestellt» Das Spektrum saigt ein für Polypeptid typisches Absorptionßbild mit folgenden Einzelheiten?

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•-1 Ungebundenes NH- bei 3'42O cm .

_ 1

Wasserstoffgebundenes NH bei 3300 cn

UK-Stretching bai 3070 cm"¹

Amid -(D-Bande . bei i860 em"¹

'Amid-CID-Bande . bei 1535 cm"¹

Das UltraviolettSpektrum der Substanz wurde ebenfalls fest gestellt „ und zwar in einer Konzentration von 0_# ⁷5 mg/ml in 'i.isser« Diese Bestimmung zeigte eine Absorption bei 2? S um» die für Polyp ept id πιχΐ aromatischen Aminosäuren charakteristisch ist. Diese Absorptionsspitze hatte bei 2 83 rj.i eine Schult ei'.

Beispiel 3 OAiWVnKlia-lMrViMJvUUMltt

Diase Bewez'tungen wurden jeweils mit' einan reinen gefriergetrockneten Süßstoff ausgeführt|.welcher ein Molekulargewicht von annähernd 6 000 (wie es mit der Gel-Chromatographie bestinaat worden war) ausgeführt, und' zwas* mit eiern Produkt des Herstellungabaispieles 2. ·

Die Süßkraft der Substanz wurde zunächst in einer Lösung in destilliertem Nasser bestimmt» wozu irwei Verfahrensweisen angewendet wurden:

(b) Durch Bestimmung des Schwellenwsrtniveaus für die Süßheit

Kino Serie von Testlösungen (I bis IV) wurde zubereitet, fee L der Rohrzucker in V/assev in unterschiedlichen K< .'lscntr at ionen aufgelöst wär^ . Ferner wur»da eine Lösung

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8AD

(χ) von dem erfindur.gsgemäSen Süßstoff in destilliertem Wasser hergestellt, deren Süßheit durch die Reihe der Rohrzuckerlösungen in eine Rangordnung einzuordnen war.

Zur Auswertung wurde ein Gremium von 17 Geschmackstestem befragt, wie sie den Süßheit sgracl der Lösung (>:) in die Rangfolge der RchrzucKerlösungen (I - IV) einordnen würden.

Die Testlösungen hatten folgende Konzentrationen:

I 5 % Rohrzucker

II 10 % Rohrzucker

III 16 % Rohrzucker

IV 20 % Rohrzucker

χ 0,0062 % erfindun^sgemäßer

Süßstoff

Die folgendan Resultate wurden erzielt:

t0 % II > χ ^ I '

10 % ' IV > χ '^r III

20 % in y x ^ Ii

Keine der Testpersonen placiex^te den Süßstoff der x-Lösung unterhalb der Lösung I oder oberhalb der Lösung IV. Demzufolge ist auf Basis dieser Bewertung festzustellen, daß der erfindungsgemäße Süßstoff bei einer Konzentration von 0,0062 % eine Süßkraft hat, welche Rohrzucker in ei.nsr Konzentration von 5 % bis 20 Ϊ entspricht. Berechnet auf eine Gewichtsbasis bedeutet da3, daß der erfindungsgeaäße Süßstoff eine Süßkraft besitzt, welche diejenige von Rohrzuoke*¹ um das 800-fache bis 3 200-fache übertrifft,

(b) Schwellenwert best immu.ng.smet.hode

Proben von Lösungen des erfinduiigsgemaßen Süßstoffen in •.Ι«st■.illi.si'tfißi Wasser (B bis D) und eine V>\ χηάγιίΊο, wolciui

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_ßAD OBIGVNAU

- 15 - 22246U

nur aus destilliertem Wasser (A) besteht, wurden durch ein Gremium von 15 Testpersonen bewertet, welche befragt WUx¹CIeH, welche der¹ verschiedenen Probenlösungen gerade noch als süß empfunden wurde.
Die folgenden Resultate wurden erzielt:

KoIiζejrvt:ratioη Anzahl der Testpersonen,

	O₁O	(Waeserkontrol	Ie)	welche süß empfinden
A	2,48	ppm		0
B	•6,20	ppm		3
C	12,UO	ppm		12'
D			13

Aus diesen Resultaten ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Süßstoff einen Schwellenwert für die Süßheit wie folgt besitzt·.

Bei 20% der Testpersonen 2,48 ppm

Für 80% der Testpersonen 6,20 ppm

Durchschnittlicher Schwellenwertpegel 4 ppm

Der Schwellenwert für die Süßheit von Rohrzucker liegt bei etwa 7 000 ppm; auf dieser Basis berechnet ist also der erfindungsgeniciß« Süßstoff als annähernd 1,750 mal süßer 3ls Rohrzucker zu betrachten.

■i^c_I.,. ,Pw^-iLtLgOL-kYiL .P.g&IS&i:JIgJLi₁SChe Bewertun^

Die Geschmacksrichtung des erfindungsgemäßen Süßstoffes wurde ebenfalls qualitativ untersucht, und zwar ■

(i) in destilliertem Wasser gelöst

(ii) 'in Mischung mit Scjäbohnenroaterial tiii) in Grapefruitsaft

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(ί) Ein Gremium von 17 Geschmackstestern bekundete ihre Geschmacksempfindung bei' dem erfindungsgemäßen Süßstoff in destilliertem Wasser wie folgt: angenehm; Geschmacksempfindung verbleibt teilweise länger als diejenige von Rohrzucker; lacchai¹ inähnlicher. Nachgeschmack, jedoch ohne dessen Bitterkeit; unterscheidbar vom Geschmack des Rohr*- zuckers, jedoch nicht unangenehm; künstlich süßj dünn, nicht vollmundig; bemerkbarer Kachgeschmack, jedoch nicht unangenehm; normal.

(ii) Ein wasserlösliches gereinigtes Sojaeiweißisolat wurde in Wasser aufgelöst und eine wässrige Lösung des erfindungsgemäßen Süßstoffes hinzugegeben, wie sie bei dem vorherigen Untersuchungen verwendet worden war". Die gesüßte Lösung wurde gefriergetrocknet.Nachdem das gefriergetrocknete Produkt wieder in Wasser aufgelöst worden war, wurde es als ebenso süß empfunden wie die ursprüngliche wässrige Lösung des Süßstoffes ohne irgendwelche Veränderung infolge des vorhandenen Sojaproteine»

(iii) Einige wenige Tropfen der Lösung des erfindungsgemÄÄen Süßstoffes, wie sie in den vorherigen Untersuchungen benutzt worden waren, wurden zu einem ungesüßten Grapefruitsaft hinzugegeben. Die organoleptisehe Bewertung zeigte, daß der Saft befriedigend zu süßen war, ohne sonstige Veränderung des typischen sauren Grapefruitgeschmacks,

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Claims

TÄTE & LYLE LIMITED Zeichen: HaT -13-P 22246^/

Datum: It. Mai 1972

Patentansprüche

Süßstoff, wie er durch enzymatisehen Abbau aus der schleif migen Samenumhüllung der Beeren von Dioscoreophyllum cumminsii entsteht, dadurch gekennzeichnet , daß er ein Molekulargewicht von nicht mehr als 10 000 aufweist und ein Polypeptid darstellt, welches als Aufbaueinheiten die folgenden Aminosäuren enthält: - , ' -

Alanin, oL-Aminobuttersäure, ^-Aminobuttersäure, Arginin, Asparaginsäure, Cystin, Glutaminsäure, Glycin, Leucin, Lysin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tyrosin und Valin.

Süßstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Molekulargewicht von etwa 8 500,

3. Süßstoff" nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Molekulargewicht von etwa 6 000.

. Verfahren zur Herstellung eines Süßstoffes nach Anspruch l_y aus den Schleimstoffanteilen der Beeren von Dioscoreophyllum cumminsii, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleinistoffanteil mit Pectinase verbaut wird, eine süße eiweißhaltige Fraktion aus dem Pectinasebehandlungsprodukt abgetrennt wird, die süße eiweißhaltige Fraktion danach mit einem proteolytisehen Enzym, vorzugsweise Papain oder Bromelain, solange und insoweit behandelt wird, bis der süßkraftausübende Stoff ein Molekulargewicht von nicht oberhalb 10 000 aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch '*, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der süßen Fraktion mit dem proteolytisehen Enzym in mindestens zwei Stufen durchgeführt wird, Äobei die zweite Verfahrensstufa und jede weitere Verfahrensstufe mit einer aus der vorhergehenden Verfahren« stufe abgetrennten Süßkraft fraktion ausgeführt wird,

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ßAD ORiGJfMAt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche H oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit proteolytischem Enzym in aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen in einer solchen Anzahl durchführt, bis ein Molekulargewicht von etwa 8 500 erreicht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5·, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit proteolytischem Enzym mit einer derartigen Anzahl '/on Verfahrensstufen durchführt, daß ein Molekulargewicht von etwa 6 000 erreicht wird.

8. Genießbare Süßmittelzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als eines der Süßmittel einen Süßstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3 in Verbindung mit einem Nahrungsmittel oder einem eßbaren Trägerstoff enthält.

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