DE2509257C2

DE2509257C2 - Trockene, freifließende Süßstoffzubereitung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2509257C2
Application number: DE2509257A
Authority: DE
Inventors: Lamonte Duane Danbury Conn. Pischke; Myron Dean Shoaf
Original assignee: General Foods Corp
Current assignee: General Foods Corp
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-03-04
Publication date: 1984-07-19
Also published as: JPS5758148B2; SE403556B; GB1478947A; DE2509257A1; JPS50160463A; AU7874575A; IT1033489B; CA1052622A; US3962468A; FR2262922B1; SE7502534L; FR2262922A1; CH603073A5; NL7502646A

Description

a) das genannte Dipeptid wenigstens teilweise in Form von in einem Umhüllungsmittel aus Dextrin, das in Lösung ein Dextroseäquivalent von 1 bis 40 hat, dispergierten gesonderten, diskreten Teilchen der Größe 1 bis 75 μιη — inhomogen — vorliegt, wobei

b) die Menge der gesonderten, inhomogen vorliegenden Teilchen größer ist als die homogen im Umhüllungsmittel dispergierten Teilchen, und daß

c) die Zubereitung einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5Gew.-% und eine Dichte von mehr als 0,2 g/cm^J hat.

2. Süßstoffzubereitung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie als niederen Alkylester den Methylester enthält

3. Süßstoffzubereitung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Umhüllungsmittel ein Dextrin mit einem Dextroseäquivalent von weniger als 20 enthält. JO

4. Verfahren zur Herstellung der in Anspruch 1 aufgezeigten Süßstoffzubereitung durch gemeinsames Trocknen eines Dispergiermittels und eines süßen niederen Alkylesters von L-Aspartyl-L-phenylalanin, oder dessen ungiftigen Salzen, dadurch ge- J5 kennzeichnet, daß man

a) das genannte Dipeptid in einer wäßrigen Lösung eines Umhüllungsmiuels. bestehend aus Dextrin, das in Lösung ein Dextroseäquivalent von 1 bis 40 hat. bei einer Temperatur unter 71 °C so dispergiert, daß die Menge an feinteiligem festen ungelösten Material (= im Endprodukt als gesonderte Teilchen, inhomogen vorliegend) größer ist als die gelöste Menge, wobei man

ai) das Dispergieren so vornimmt, daß man das Dipeptid mit der Lösung des Umhüllungsmittels mischt und dann mahlt, indem man die Dispersion durch eine enge Düse mit einer öffnung von nicht mehr als 125 μπι gibt,

b) die erhaltene wäßrige Dispersion unter Bildung einer Zubereitung sprühtrocknet, die

bi) einen Feuchtigkeitsgehall von weniger als « 5Gew.-% und eine Dichte von mehr als 0,2 g/cm²aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß man bei Maßnahme a) ein Dextrin ver- ho wendet, das ein Dcxiroseäquivalent von 5 bis 15 hai und einen größeren Anteil an Oligosaeehariden enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5. dadurch gekennzeichnet. (IaLl in;in bei Maßnahme n) als niecle- i>-> rcn Alkylester den Meihylcstcr von I.-Aspartyl-I,-phenylalanin verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 4 Ins b. dadurch gekennzeichnet, daß man bei Maßnahme a) die Dispersion ansäuert, wobei man die Säure in einer Menge zusetzt, die einen geringen Prozentsatz des fixierenden Umhüllungsmittels ausmacht

3. Verfahren nach Anspruch 4 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß man bei Maßnahme a) die Säure in einer Menge von weniger als 10% der fertigen Zubereitung zusetzt.

9. Verfahren nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß man bei Maßnahme a) die Dispersion während der gesamten Verarbeitung bei einer Temperatur unter 38°C hält.

10. Verfahren nach Anspruch 4 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß man bei Maßnahme b) die Dispersion bei einer Eintrittstemperatur der Luft von weniger als 246° C sprühtrocknet und hierdurch gesonderte hohle kugelförmige Teilchen bildet

11. Verfahren nach Anspruch 4 bis it), dadurch gekennzeichnet daß man bei Maßnahme a) das Dipeptid in einer Menge von wenigstens 15% der Gesamtfeststoffe in der Dispersion verwendet wobei das Verhältnis von Dipeptid zu Umhüllungsmittel 1 :4 bis 4 :1 beträgt

12. Verfahren nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Maßnahme a) das Dipeptid in einer solchen Menge verwendet daß sein Anteil 30 bis 90% der Gesamtfeststoffe in der Dispersion entspricht.

Als Stand der Technik auf dem vorliegenden Gebiet sind die folgenden US-Patentschriften zu nennen: 37 61288, 34 92 131. 34 75 403. 37 14 139. 36 95 898. 3b 42 491.37 99 918 und 38 00 046.

Demgegenüber betrifft die Erfindung L-Asparaginsäurc-derivate und ihre ungiftigen, pharmazeutisch unbedenklichen Salze, in denen diese Derivate in einer stabilen, oberflächlich trockenen Form, die in Nahrungs- und Genußmitteln, z. B. Getränketrockenmischungen, verwendbar ist. fixiert sind.

Synthetische Süßmitte! sind auf Grund ihrer Fähigkeit, die Zuckeraufnahme herabzusetzen und die Zubereitung von Mahlzeiten mit gutem Geschmack, aber vermindertem Nährwert zu ermöglichen, sehr vorteilhaft und nützlich geworden. Eine Klasse der wichtigeren und aussichtsreichen Süßstoffe bilden die von L-A&paraginsäure abgeleiteten Ester, die a"s Versuchen hervorgegangen sind, als Ersatz für das gebräuchlichere Saccharin oder die bisher verwendeten Cyclamaic neue künstliche Süßstoffe zu finden.

Die Verwendung dieser neueren Süßstoffe in Nahrungs- und Genußmitteln, insbesondere in Trockenmischungen, z. B. in Getränkemischungen, bietet die bedeutsame Gelegenheit, einen süßen Geschmack zu erzielen, der dem von Saccharose gleichwertig ist. Es ist jedoch wichtig, daß die Ester in einer Form stabilisiert sind, in der sie keinen Abbau mit einer damit verbundenen Verminderung der Süßkraft erfahren, und in der sie für eine Reaktion mit Aldehyden oder Ketonen oder anderen Mitteln, die den vorgesehenen organolepiischen Mindruck beim Verzehr des endgültigen gesüßten Produkts verändern kann, nicht verfügbar sind. Viele dieser I.-Aspnraginsäurederivale. z.U. der I.-Asparlyl I. pheiiylahininnielhyleslcr (AI¹M), neigen in Anwesen heil von !-dichtigkeit zu einem Verlust der Süßkraft, wodurch diese Derivate für die Verwendung in /ahlrei-

chen Nahrungs- und Genußmitteln praktisch unbrauchbar und wertlos sind. Ferner ist es bei Versuchen, den Ester in einer trockenen Fixierung zu stabilisieren, wichtig, daß er gleichmäßig verteilt ist, um einen gleichmäßigen säßen Geschmack zu erzielen. Dies ist angesichts der unterschiedlichen Süßkraft dieser Ester überaus wichtig. Eine im Zusammenhang damit stehende Voraussetzung ist, daß jeder fixierte Ester gegen Zusammenbacken stabil ist Viele dieser Ester neigen als solche zum Zusammenballen und begünstigen selbst nach Fixierung in bestimmten Einbettmassen das Zusammenbacken in einem solchen Maße, daß kostspielige Sperrschichten und isolierende Mittel in der Verpackung notwendig sind. Selbst bei einem bis zum Extrem geführten Feuchtigkeitsschutz kann bei der gebräuchlichen Fixierung der Ester, z. B. APM, Zusammenbacken durch den Charakter des Esters und seine Fähigkeit, Feuchtigkeit mit steigender relativer Feuchtigkeit aufzunehmen, eintreten, besonders wenn er mit anderen Nahrungs- und Gcnußmitteln, z. B. Genußsäuren wie Citronensäure. und Kolloiden, z. B. hygroskopischen Dextrinen, gelagert wird.

Es ist daher erwünscht, den L-Asparaginsäurederivaten eine solche Zusammensetzung und Form zu geben, daß sie nicht die vorstehend genannte Empfindlichkeit gegenüber den Lagerbedingungen aufweisen. Vorzugsweise sollten solche Zubereitungen eine annehmbar geregelte relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit, d.h. eine relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit aufweisen, bei der sie Feuchtigkeit nicht in einem so starken Maße absorbieren, daß das Derivat eine Zersetzung erfährt oder eine Reaktion eingeht. Di-· hohe Süßkraft erfordert die Verwendung der Verbindungen in gerege''en Mengen als gewichtsmäßig kleineren Bestandteil des gesamten Pulvergemisches, zu dem sie gehören. Diese Menge beträgt im allgemeinen weniger als 15%. Um die Handhabung der Süßstoffzubereitungen, die den Ester enthalten, zu erleichtern, ist es zweckmäßig, daß das Derivat in einem geeigneten festen Träger in einem sehr hohen Gewichtsanteil fixiert ist, der im allgemeinen über 20% des Trägers oder Fixierungsmittels liegt. Es ist erwünscht, die Menge des Fixierungsmittels für das Süßsloffderivat möglichst gering zu halten, da das Fixierungsmittel andernfalls unwirksam ist. die Masse und den Raumbedarf sowie die Kosten steigert und die Verkäuflichkeit von Nahrungs- und Genußmitteln, für die eine wesentliche Herabsetzung des Nährwertes behauptet wird, wesentlich verschlechtert. Es ist ferner sehr erwünscht, den Träger mit dem L-Asparaginsäurederivat nach einem Verfahren zu vereinigen, das die Dichte der Teilchen der den Ester enthaltenden Süßstoffzubereitung nicht wesentlich verringert. Hierdurch wird eine etwaige Schwierigkeit hinsichtlich der Entmischung, auf Grund einer zu großen Unterschiedlichkeit gegenüber feinteiligen Genußsäuren oder ähnlichen Stoffen, die ein hohes Schuttgewicht von beispielsweise etwa 0,8 g/cm³ haben, vermindert. Die absolute Dichte eines dieser L-Asparaginsäurederivate (APM) liegt in der Größenordnung von 1,038 g/cm^J, jedoch beträgt das Schüttgewicht seiner charakteristischen kristallinen Na- eo delform etwa 0,2 g/cm¹. Es ist somit erwünscht, für die Zubereitung, die das Derivat enthält, eine möglichst hohe Dichte zu erreichen, die in keinem Fall geringer ist als 0,2g/cm^J, um Fließ- und Handhabungseigenschaften zu erzielen, die die Gleichmäßigkeit beim Mischen und b5 Verpacken des synthetischen Süßstoffs in pulvcrförmigen Getränkemischungen und ähnlichen Mischungen oder in anderen Nahrungs- und Genußmitteln, die eine wesentliche Menge von Teilchen von höherer Dichte erhalten, erleichtern. Gleichzeitig mit der Erfüllung dieser Voraussetzungen hinsichtlich der Dichte ist es wichtig, daß der Träger den vorstehend genannten Schutz gegen andere Verpackungsbedingungen, die vorstehend genannt wurden, d. h. die Wirkungen der Feuchtigkeit, beispielweise durch Überführung in einen verhältnismäßig wenig hygroskopischen Zustand, bietet. Ferner ist es erwünscht, beide Ziele, d.h. Erhöhung des Schüttgewichts und eine verträgliche relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit gleichmäßig in einer Zubereitung zu erreichen, die wirtschaftlich ohne wesentlichen Verlust an Wirksamkeit oder Ausbeute des L-Asparaginsäureesterderivats beispielsweise durch vorzeitige oder unkontrollierte Kristallisation oder Störung oder Unterbrechung des Fixierungsvorganges beispielsweise durch Sprühtrocknen oder Verschlechterung der Süßkraft und des Fließvermögens in Mischungen während der Lagerung verarbeitet werden kann. Besonders bevorzugt ist die Anwendung eines Verfahrens, das die Gefahr einer Verschlechterung der Wirksamkeit durch Verarbeitung bei hoher Temperatur, wie sie erforderlich sein kann, um den verhältnismäßig unlöslichen Dipeptidsüßstoff löslich zu machen und/oder gleichmäßig zu verteilen, weitgehend ausschaltet.

Die Erfindung hat sich somit die Aufgabe gestellt, trockene, freifließende, stabile, leicht lösliche Süustoffzubereitungen zu entwickeln, enthaltend ein in einem Träger fixiertes süßes Derivat von L-Asparaginsäuredipeptid, welches alle oben genannten Anforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Süßstoffzubereitung gemäß obigem Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen 2 und

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der in Anspruch 1 aufgezeigten Süßstoffzubereitung gemäß Anspruch 4. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens befinden sich in den Ansprüchen 5 bis 12.

Das verwendete Dextrinmaterial muß in Wasser leicht löslich sein und vorzugsweise eine klare Lösung bilden sowie relativ nicht-hygroskopisch sein. In dieser Hinsicht sollte das Dextrinmaterial ein Molekulargewicht haben, das so niedrig ist, daß es in Wasser leicht löslich ist, und dennoch so hoch ist, daß Hygroskopizität weitgehend vermieden wird. Ein Dextrinmaterial, das in Lösung ein Dextroseäquivalent von 1 bis 40 hat, ist geeignet, vorzugsweise jedoch '.ollte das Dextroseäquivalent unter 20 liegen. Ein typisches brauchbares Dextrin liegt im Bereich von 5 bis 15 Dextroseäquivalenten. Es wird angenommen, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn das Dextrinmaterial wenig oder keine Monosaccharide, d. h. Glucose, und überwiegend (zum größeren Teil) Oligosaccharide, d. h. Saccharide mit 1 bis 8 Saccharideinheiten. und einen wesentlichen Anteil von Hexameren und Heptameren enthält. Ein brauchbares Dextrinmaierial ist ein enzymatisch digerierter Maissirup oder ein Hydrolysat von Maissirup.

Aus wirtschaftlichen Erwägungen ist es zweckmäßig, den Mengenanteil der verwendeten umhüllenden Feststoffe möglichst gering zu halten und gleichzeitig einen wesentlichen Verlust an Süßkraft durch die Verarbeitung zu vermeiden. Die L-Asparaginsäurederivate als Klasse gelten als temperaturempfindlich, und es ist zweckmäßig, die gesamte Zeit, wahrend der diese Derivate der Wärmeeinwirkung unterworfen sind, zu verkürzen. Wenn mit einer Aufschlämmung von überwie-

gend ungelösten Derivaten bei einer Temperatur von unter 71°C und im Idealfall bei Raumtemperatur oder etwas darüber, typischerweise bei etwa 2Γ bis 38° C gearbeitet wird, wird die Gefahr eines Abbaues des L-Asparaginsäurederivats weitgehend ausgeschaltet. Durch Aufrechterhaltung einer hohen Konzentration von APM in der Aufschlämmung ist es möglich, die Aufschlämmung zu trocknen, während die Derivate vor der endgültigen gemeinsamen Trocknung mit dem Umhiillungsrtidtel in Suspension gehalten weriien.

Vorzugsweise wird mit einem Verhältnis von L-Asparaginsäurederivat zum Umhüllungsmittel (gerechnet als Feststoffe) von 1 :4 bis 4 :1 und einer solchen Wassermenge gearbeitet, daß der Süßstoff selbst nicht vollständig gelöst wird, sondern zum überwiegenden Gewichtsanteil als ungelöster Ester vorhanden ist, da hierdurch eine Aufschlämmungsform mit bevorzugten Trockeneigenschaften gewährleistet wird. Die verwendete Wassermenge hängt in einem gewissen Maße von der Konzentration der L-Asparaginsäurederivate ab. Mit sinkender Konzentration der Derivate im Verhältnis zu den umhüllenden Feststoffen wird die erforderliche Wassermenge entsprechend geringer. ZJennoch ist es zweckmäßig, eine Wassermenge zu verwenden, die eine pumpfähige Aufschlämmung, die sich handhaben läßt, sicherstellt. Es ist nicht notwendig, daß die zur Bildung der Aufschlämmung verwendete Feuchtigkeitsmenge auf ein Minimum herabgesetzt wird, denn die Feuchtigkeitsmengen, die zur Einstellung der Konsistenz einer Aufschlämmung verwendet werden, können um ein Vielfaches erhöht werden. Andererseits ergaben sich durch eine solche Erhöhung technische Nachteile auf Grund der Notwendigkeit, größere Wassermengen zu verdampfen. Als Begleiterscheinung einer solchen Verdampfung entsteht die Gefahr eines Verlustes der Stabilität oder einer Zersetzung des Derivats durch Einwirkung von Wärme bei diesen erhöhten Temperaturen.

Nicht eingeplante oder vorgesehene Produktionsunterbrechungen und längere Wartezeiten oder längeres Stehenlassen vor dem Trocknen sind übliche Erscheinungen bei der Verarbeitung von Nahrungs- und Genußmitteln im allgemeinen. Durch Verarbeiten einer Aufschlämmung, insbesondere einer Aufschlämmung, die sich bei Umgebungsbedingungen handhaben läßt, werden die Risiken, die man bei der Verarbeitung und bei Wartezeiten bei erhöhter Temperatur vor dem Trocknen eingeht, weitgehend ausgeschaltet und vermieden.

Andererseits läßt sich das l.-Asparaginsäurederivat bei einem Gesam'feststoffgehalt der Aufschlämmung von mehr als 90% nicht so vorteilhaft verarbeiten. Natürlich ergibt sich ein verringerter Aufwand durch die Verwendung einer geringeren Menge eines Umhüllungsmittels. Die Möglichkeit und Fähigkeit, wirksam eine äußere Matrix oder Hülle um die Derivate in einer solchen Weise zu bilden, daß sie eine stabile, frei fließende Beschaffenheit und hohe Dichte annehmen, wird im allgemeinen geringer, wenn der Anteil des Dipeptids 90% der Gesamtfeststoffe übersieigi.

Die physikalische Struktur, die bei der Trocknung einer aufsehlämmungsbildenden Menge des L-Asparaginsäurederivats gebildet wird, ist durch eine regellose Verteilung von verfilzten Kristallen gekennzeichnet, deren ursprüngliche Kristallstruktur unier dem Elektronenmikroskop nachweisbar ist. Kristalle des L-Asparaginsäurederivats APM behalten ihre Stäbchenform. Die APM-Kristallstruklur vj-rd in polarisiertem Licht sichtbar. Wenn die Aufschlämmung schnell in Tröpfchenform sprühgetrocknet wird, hat das Produkt die Form von Kohlkügclchen, in denen die Kristalle in mehr oder weniger willkürlicher verfilzter, umhüllter Orientierung innerhalb einer schalenförmigen Matrix, die durch das Umhüllungsmitte! Dextrin, gebildet wird, zusammengelagert sind. Bei Betrachtung unter dem normalen Mikroskop lassen viele der Teilchen das Vorhandensein von gesonderten und diskreten, regellos verfilzten Kristalleu von ungelöstem Süßstoff erkennen. Viele Kristalle erscheinen miteinander verflochten, während sie durch die verhältnismäßig transparente umhüllende Matrix gebunden oder eingehüllt sind. Bei einigen Teilchen zeigt sich ein leichtes gelegentliches Herausragen von nadeiförmigen Partikeln aus dieser Matrix, jedoch ist die gro- ße Mehrzahl, wenn nicht die Gesamtmenge der Teilchen mit einer geschlossenen Hülle aus Dextrinmaterial versehen. Unter natürlichem Licht haben die Teilchen ein glasartiges, glänzendes Aussehen und behalten dieses Aussehen während der Lagerung bei Raumtemperaturbedingungen. Es wird angenommen, daß das L-Asparaginsäurederivat bevorzugte f> «bilität und bevorzugten Schutz gegen Verlust der Funktionalität dadurch aufweist, daß es als solches im kristallinen Zustand vorliegt im Gegensatz zu der relativ amorphen »glasartigen« Beschaffenheit, die entsteht, wenn eine Lösung des Dc-.-ivats in Abwesenheit von ungelösten Teilchen des Derivats in den Feststoffen der umhüllenden Matrix getrocknet wird.
Im allgemeinen erfährt bei L-Asparaginsäurederivaten wie APM der Kristall als solcher eine Feuchtigkeitszunahme um etwa 8%. Wenn ein solches Derivat in Dextrin eingeschlossen wird, steigt der Feuchtigkeitsgehalt der Zubereitung mit steigender relativer Feuchtigkeit beim Verpacken. Die Teilchen der Zubereitung bleiben jedoch trotz der Hygroskopizität des Umhüllungsmittels und der Feuchtigkeitszunahme, die während der Lagerung bei erhöhter relativer Feuchtigkeit eintritt, im wesentlichen freifließend und backen nicht zusammen. Es zeigt sich, daß das Derivat d.e Fähigkeil hat. in einem mit dem Umhüllungsmittel eng verbundenen Zustand der Feuchtigkeitsabsorption zu widerstehen, besonders wenn das Derivat überwiegend in kristalliner Form vorliegt. Die getrocknete Zubereitung kann also mit anderen festen Nahrungs- und Genußmit-

4^r> tcln wie Citronensäure und ähn'ichen zerfließenden Säuerungsmitteln, die, wenn sie sonst mit dem Derivat gemischt würden, zum Zusammenbacken neigen und daher nicht mehr freifließend sein würden, gemischt werden. Auf Grund dieser Eigenschaft ist die Zubcrci-

w tung für lange Zeit vor dem Mischen und Verpacken mit anderen Bestandteilen einer gegebenen Nahrungs- und Genußmittelmischung lagerfähig.

Bevorzugt als L-Asparaginsäurederivat wird der Me-(hylesier von L-Asparagyl-L-phenylalanin.

v> Asparaginsäure enthaltende Dipeptidalky'cstcr mit niederem Alkylrest haben die Formel

H₂N-Ch-CONH-CH-COO(niederalkyl)

I I

bo CH₂ X

COOH

in der X ein Rest der Formel

CH₂-

ist. Als niedere Alkylreste in der vorstehenden Formel kommen Methylrestt, Äthylrestc, Propylereste. ßutylrcste. Pentylreste, Hexylresic. Heptylreste und die entsprechenden verzweigten Reste in Frage.

Die Klusse der L-Asparaginsäurcderivate. die süß sind, /.. B. APM, haben im allgemeinen eine niedrige Losungsgeschwindigkeit. Ihre Salze mit Säuren, z. B. das Salz von APM mit Citronensäure, sind zwar schneller löslich, jedoch lassen die Löstingsgeschwindigkeitcn noch viel zu wünschen übrig. Gemäß der Erfindung wird der Vorteil der Unlöslichkeit dieser Derivate ausgenutzt, indem sie als diskrete Teilchen in der Umhüllungslösung in hohen Konzentrationen suspendiert werden, wobei die Suspension oder Aufschlämmung bei niedrigen, unter 71°C liegenden Temperaturen gehalten wird, daß fortgesetzte Suspensions- oder Aufschlämmungsbildung im Gegensatz zu vollständiger Auflösung sichergestellt ist. Bei gewissen Anwendungen kann es je-Hnrh 7weokmäßig und erwünscht sein, die Löslichkeit und die Dichte etwas zu steigern, indem in die fixierenden Feststoffe eine Genußsäure, z. B. Citronensäure. Phosphorsäure, Weinsäure oder Fumarsäure oder eine anorganische Säure, einbezogen wird. Erfindungsgemäß muß noch eine Dispersion von gesonderten, diskreten, ungelösten Esterteilchen verbleiben. Eine brauchbare Rege! ist, daß eine größere Menge der Feststoffe des Süßstoffs ungelöst in Suspension bleibt und durch Vakuumfiltration vor der Dehydratisierung abtrennbar ist. Die Voraussetzungen hinsichtlich der Siiurekonzentration hängen teilweise von der Konzentration des als Süßstoff dienenden Esters und weitgehend von der gewünschten Dichte der Süßstoffzubereitung ab.

Unter gewissen Marktbedingungen kann es erwünscht sein, die Dichte bis auf beispielsweise 0,50 g/ cm^J zu erhöhen. Hier werden durch Verwendung von Säuren, wie Citronensäure, in einem geringeren Gewichtsanteil der umhüllenden Feststoffe oder der Feststoffe des als Süßstoff dienenden Esters gute Ergebnisse erhalten, im allgemeinen können die Ziele der Erfindung erreicht werden, indem die L-Asparaginsäurederivate in einer äußerst dichten, leicht löslichen und leicht fließfähigen Form durch Verwendung von Genußsäuren in der fixierenden Lösung in einem geringen Prozentsatz der umhüllenden Feststoffe, z. B. in einer Menge von 0 bis 10% der Gesamtfeststoffe in der Zubereitung eingebettet und umhüllt werden.

Im Rahmen der Erfindung wird der als Süßstoff verwendete Ester unvollständig gelöst, so daß bei gewissen Anwendungen keine wesentliche Ansäuerung stattfindet.

Bei der Durchführung des Sprühtrocknens als Trokkenverfahren sind gewisse Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen. Die Bahn der Tröpfchen muß so gewählt werden, daß sie nicht in nasser Form auf die Seiten des Sprühturms auftreffen, da sie sonst an den Wänden des Trockners anbacken wurden. Die Eintrittstemperatur der Trockenluft sollte unter 246" C liegen, um Bräunung des Materials und Abbau der wärmeempfindlichen und reaktionsfähigen L-Asparaginsäureverbindung zu vermeiden. Bevorzugt wird eine Eintrittstemperatur der Trockenluft zwischen 149°C und 232°C. wobei zu bemerken ist, daß die Temperatur der eintretenden Trokkenluft von der Menge der erhitzten Luft oder des sonstigen Trockengases und den relativen Zuführungsmengen der Teilchen, ihrer Größe und Menge abhängt. All dies sind Faktoren, die experimentell und routinemäßig zur Herstellung von kleinen Perlen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 bis 5% ermittelt werden.

Wenn erfindungsgcnäU gearbeitet wird, können durch Sprühtrocknen Kügclchen mit einer Dichte im Bereich zwischen 0,20 und 0.35 g/cm^J gewonnen werden, obwohl durch Verwendung erhöhter Säuremengen '. in der Aufschlämmung noch höhere Dichten erreicht werden können. Sprühgetrocknetes Material, das in diesem Dichtebereich anfällt, liegt im wesentlichen in Form von kugelförmigen Teilchen vor, die zum größten Teil hohl sind, während einige verhältnismäßig massiv sind

ίο oder die Form kleiner Perlen haben.

Die zur Dispergicrung in einer umhüllenden Lösung verwendete Feuchtigkeitsmenge ist nicht entscheidend wichtig, jedoch machen die Gesamtfeststoffe einen geringeren Gewichtsanteil der dem Trockenturm zugeführten Lösung aus. Je mehr der Feuchtigkeitsgehalt gesenkt und der Feststoffgehalt durch Erhöhung der Konzentration des zu trocknenden Süßstoffs erhöht wird, um so mehr Sorgfall und Vorsicht ist erforderlich, um wirksame Dispergicrung der Verbindung sicherzu-

2» stellen. In Aufschlämmungen, die, bezogen auf das Gewicht der Gesamtfeststoffc. 15% oder mehr L-Asparaginsäurederivat enthalten, wird dies erfindungsgemäß erreicht, indem sie wirksam gemahlen oder verrieben werden. Dies geschieht, indem die Dispersion durch eine

2*5 enge Düse mit einer Öffnung von nicht mehr als 125 μΐη gegeben wird, so daß die nadeiförmigen Kristalle sehr fein zerteilt werden.

In dieser Weist* wird die dispergierte L-Asparaginsäureverbindung. z. B. APM, wirksam und homogen verteilt. Ein typisches Ausgangsmaterial ist eine viskose Lösung, der ein glattes, nichtkörniges, cremeartiges Gefüge verliehen wird. Ein guter Test zur Nachprüfung, ob die richtige Dispersion gebildet worden ist, besteht darin, daß man getrennt eine gleiche Wassermenge zu einem aliquoten Teil der Dispersion gibt und die einzelnen Teilchen und ihren dispergierten Zustand beobachtet. Wenn die Teilchen bei diesem Test die erforderliche gleichmäßige Dispergierung aufweisen, verteilen sie sich augenblicklich, und etwaige große Zusammenlagerungen von Teilchen trennen sich.

Durch die Erfindung wird bei der praktischen Verarbeitung der große Vorteil erzielt, daß es durch Verteilung des als Süßstoff dienenden Asparaginsäurederivats in einer kühlen Aufschlämmung möglich ist. außerordentlich hohe Konzentrationen des Derivats (über 30 Gew.-%) in den als Träger dienenden fixierenden Feststoffen zu erzielen, ohne daß die Apparaturen verstopft oder die Trockenapparaturen, z. B. die Zerstäubungsdüsen von Sprühtrocknern, blockiert werden, und einen gleichbleibend gleichmäßigen Geschmack in der endgültig getrockneten Mischung zu erreichen. Der Grad der Konzentration ist für die Erfindung nicht entscheidend wichtig. Ihre Vorteile werden auch bei Konzentrationen des ungelösten Esters unterhalb von 15 Gew.-% der Gesamtfeststoffe erzielt, wobei jedoch Konzentrationen von 20% bis zu 60% durch die Möglichkeit, ein viel höheres Verhältnis des süßen Geschmacks zu den durch den Träger zugeführten Kalorien zu erreichen, optimal und ideal sind Die Erfindung ermöglicht somit nicht nur die Herstellung einer Zubereitung, die dicht, stabil, löslich und fließ- und rieselfähig ist, sondern auch die Herstellung einer Getränke- oder Dessertmischung, die den großen Vorteil eines äußerst niedrigen Nährwertes hat, der von der Vermischung

b5 von eßbaren Genußsäuren, Puffersalzen und natürlichen oder künstlichen Farbstoffen und Aromen in Kombination mit einem Fixierungsmittel herrührt, das weniger als 0,5 Kalorien pro Süßungsgrad oder SOßungs-

wert, der einem vergleichbaren Süßungswert von Saccharose äquivalent ist, beitrügt.

Die Teilchen haben die oben genannte relative Gleichgewichtsfcuchtigkeit. durch die sie hervorragend für die Verpackung mit anderen festen Nahrung*- und Genußmitteln einschließlich verhältnismäßig wasserfreier Säuren, wie Citronensäure, geeignet sind. Die sprühgetrocknete Form des fixierten Süßstoffs hat bei r'ia'jmtemperatur (2O⁰C) eine solche relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit, daß die Teilchen in Fällen, in denen die Zubereitung auf etwa 3% Feuchtigkeit getrocknet wird, nicht mehr als 9% Feuchtigkeit aufnehmen. Bei einer relativen Glcichgewichtsfeuchtigkeit /wischen 40 und 80% bei Raumtemperatur nimmt ein in Dextrin fixiertes Produkt weniger Feuchtigkeit auf als das entsprechende nicht fixierte gemahlene Produkt. Dies laßt eine verringerte Neigung zu Absorption von Feuchtigkeit unter normalen Verpackungsbedingungen erkennen. Andererseits wird die relative Differenz in der Feuchtigkeitsaufnahme bei jeder gegebenen relativen Gleichgewichtsfeuchtigkcit um nicht mehr als 2% Feuchtigkeitszunahme verringert.

Die Erfindung wird durch das folgende Ausführungsbeispiel weiter erläutert:

Beispiel

Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung einer 25% Feststoffe enthaltenden Suspension beschrieben, die in einer Mühle, deren Steine auf einen Spalt von "Mwa 75 μ eingestellt sind, verarbeitet werden soll. Eine Dispersion, die aus 60% APM-Feststoffcn und 40% Maissirupfeststoffen (Malto-Dextrin) mit einem Dextroseäquivalent von 10 besieht, wird hergestellt. Die Dispersion wird bei 21°C in die Mühle eingeführt und tritt bei etwa 29°C aus der Mühle aus. Die Mühle ist mit einem Mantel, der bei 71°C gehaltenes Wasser enthält, versehen. Die »fertige« verhältnismäßig kühle, belüftete Aufschlämmung wird in einem Kessel aus nichtrostendem Stahl mit einer Dichte von 0,75 g/cm¹ aufgefangen und wird durch eine Verdrängerpumpe einem Sprühtrockner zugeführt und unter einem Sprühdruck von 17.5 atü durch eine 40/27-Düse gepreßt, wobei Tröpfchen, die nach dem Trocknen eine Größe von 50 bis 300 μιη haben, gebildet werden. Die Tröpfchen werden in einem stehenden Trockenturm von 4,89 ni Durchmesser mit Luft, die mit etwa I66"C eintritt, in einer Menge von 396.5 mVMinutc zugeführt wird und eine Austrittstemperatur von 99" C hat. getrocknet.

Die Tröpfchen werden zu überwiegend kugelförmigen Perlen getrocknet, die mit einem allgemein unter 5% und typischerwei.se bei 2 bis 3% liegenden Feuchtigkeitsgehalt aufgefangen werden. Die trockenen Teilchen haben die folgende Teiichcngrößenverteilung.

j - fi

den in Wasser von 7"C in Gegenwart einer Gctränkesäiirc. z. U. Citronensäure, bei pH 3,5. Die Teilchen ha

bcn ein geringes Schültgewicht von 0,246 g/cm¹ und .j>|

nach dem Klopfen zur Verringerung des Volumens um /■>

^r, 12.8% eine gepackte Dichte von 0,282 g/cm^:. fi

Die Teilchen lassen sich unter Aufrechterhallung des ■,!

fließfähigen Zustandcs mit den Besiandteilen von Ge- |

träiikemischungen. z. B. trockener Citronensäure oder ",?

gleichwertigen pulverförmigen Säuerungsmittcln, Aro- ;tj

in men und Farbstoffen leicht mischen und backen nicht J;';

zusammen, wenn sie in einer für Wasserdampf undurch- *·

lässigen Verpackung, /.. B. einer mit Polyäthylen be- H schichteten l-'olie. die eine Wasserdampfdurchlässigkeil

von etwa 0.062 g/1000 cm- in 24 Stunden bei 38"C (95¹Vo :

Ii rel. Feuchtigkeit) hat, verpackt werden.

Durch die Maßnahme des Naßmahlens sollen die Ex- '.■ /cntri/iläitcn vermieden werden, die verusacht werden, O

wenn APM-Kristallc, die nadelförmig sind oder als gro- ■>]

ßi^% Ti'ilchcn von anrlprpr f'nrm vorliegen Und sich P.ich! si; ohne weiteres gleichmäßig dispergieren lassen, in cintm π gewissen Maße zerkleinert werden müssen. Nach dem ;i Mahlen haben die Dipcptidteilchen im allgemeinen eine ■;; Größe im Bereich von I bis 75 μπι. Es ist wichtig, daß .· das Asparaginsäurcderivat im wäßrigen Medium nicht ;'i

in Büscheln oder Zusammenlagerungen vorliegt, wenn ^ es in Form der Aufschlämmung mit hoher Konzentra- |j tion in die Dehydratisicrungszone überführt wird. .;: Durch das Mahlen oder die Verkleinerung der Teilchen- ,;Γ größe wird diese büschclfrcic Beschaffenheit sicherge- S-

jo stellt. i|

Vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen Jj beschrieben, bei denen das Dextroseäquivalent des gelösten Dextrins unter 20 liegt. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch weniger bevorzugte Fixierungen des L-Asparaginsäiirederivats bei höheren Dexiroseäquiva
lernen der gelösten Dextrose bis zu 40 möglich, wobei Klebrigkcil des gelösten Stoffs und/oder die Möglichkeit einer unerwünschten Wechselwirkung im getrockneten Zustand die begrenzende Determinante sind.
Die Verwertung dsr Erfindung kann durch gesei'

ehe Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmittclgcsctz. beschränkt sein.

Teilchengröße (Maschenweite des Siebes)

Gcw.-%

> 297 μπι

210-297 um

125-210 μπι

105-125 μπι

74-105 μπι

48- 74 μπι

Siebdurchgang

2,57

27.33

45,25

10.60

11,38

1.74

1.13

Die Teilchen haben eine gleichmäßige Größenverteilung, sind freifließend, weiß und lösen sich in 60 Sekun-

Claims

Patentansprüche:

1. Trockene, freifließende, stabile, leicht lösliche Süßstoffzubereitung, enthaltend einen in einem Träger fixierten süßen niederen Alkylester von L-Aspartyl-L-Phenylalanin oder dessen ungiftige Salze, dadurch gekennzeichnet, daß