JPS5816864B2 - 改善された栄養甘味組成物およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は優れた溶解性および安定性を持ち栄養強化され
た新規な甘味組成物に関する。

更に詳細には、本発明は低分子量ポリペプチドと共乾燥
したジペプチド甘味料、可溶性ジペプチド甘味剤または
それらの混合物からなる高蛋白、低カロリー、嵩高甘味
料に関するもので、得られた乾燥嵩高組成物は甘い。

低カロリー甘味料の分野において、アミノ酸含有栄養甘
味剤、例えば、Ｌ−アスパラチル−Ｌ−フェニルアラニ
ンメチルエステル（以下、ＡＰＭという）のようなＬ−
アスパラチル−Ｌ−フェニルアラニンの低級アルキルエ
ステルであるジペプチド甘味料およびＬ−アスパラギン
酸誘導体は蔗糖の２００倍も甘いことが知られている。

しかしながら、食用甘味料としてこれらの化合物の使用
の容易さを妨げる要素は水性媒体中での溶解速度が低い
ことおよび慣用の増容剤によりしばしば脱フレーバーを
起しかつ若干の事例において全体のカロリー含量が増大
するということの２つである。

従来、これら化合物の溶解性を増すために行われた試み
において生じた困難な問題は、甘味が消失せずかつデザ
ート、コーヒおよびその他の飲料におけるような広範な
ｐＨおよび温度条件で十分な水溶性を持つ口あたりの良
い物質を得ることが不可能であったという点にあった。

近年の傾向は、１９７３年９月２５日および１９７３年
８月２１日にそれぞれ発行された米国特許にみられるよ
うにこれらの甘味剤の好しい増容剤としてデキストリン
を使用することにあった。

改善された溶解性を持つジペプチド甘味剤を得るという
点からデキストリンを使用する利益は明かであるが、デ
キストリンおよびポリサンカライドは一般に蛋白質およ
びその加水分解物と実質上同程度のカロリー量を持つに
もかかわらず栄養価がなく、シたがって低カロリー甘味
料という利益が低減する。

本発明は甘味剤単独使用のものより可溶性でかつ安定性
であり、かつ栄養強化されたアミノ酸誘導栄養甘味料用
の全体として新しい形態を与えることである。

より詳細には、本発明は従来技術では評価されなかった
広範囲のアミノ酸を含有する低カロリー甘味料を消費者
に提供するものである。

従来の増容剤に加えて低分子量ポリペプチドを使用する
利益は二倍である。

すなわち、（１）この増容甘味料は低カロリーであるば
かりでなく、栄養価が高く、したがってカロリーに注意
を払っているが栄養には無関心な人のために特に有用な
甘味料を与える。

（２）甘味剤の合計濃度が増加するにつれて、同一濃度
の甘味剤単独の場合より溶解性および溶解速度を改善す
るために、共乾燥に必要なポリペプチド量を減する。

これは溶解性の増加に要する増容剤濃度が存在する難溶
性物質の量に比例する典型的な変性ポリデキストロース
等の場合に普通要求されるものと対称的である。

本発明は少くとも１種類の低分子量ポリペプチド中に固
定された少くとも１種類のアミノ酸を含有する栄養甘味
剤からなる易溶性、乾燥、低カロリー、高栄養および嵩
高の甘味剤を提供する。

この甘味剤とポリペプチドとはそれぞれ等モル量もしく
はそれ以下の量の甘味剤および等モル量もしくはそれ以
上のポリペプチドとして存在する。

本発明において使用できるポリペプチドは栄養があり、
口あたりが良くかつ広範囲のｐＨにおいて可溶性でなけ
ればならず、したがって、例えばデザートおよび熱およ
び冷飲料のような広範な応用ができるように熱安定性で
なければならない。

これらのポリペプチドの例としては、酸および酵素加水
分解した蛋白加水分解物である。

蛋白質の酸加水分解中において、大部分のアミノ酸は安
定であるが、トリプトファンは完全に分解され、シスチ
ン、−セリンおよびスレオニンについては部分分解の危
険性がある。

個々のアミノ酸への分解によって、得られる加水分解物
の栄養的価値に悪影響があるため、中性またはアルカリ
性の酵素的加水分解蛋白加水分解物が本発明の増容剤と
して好しい。

蛋白源は動物または植物またはそれらの組合せたもので
良く、動物源がより良い栄養的品質を与える。

しかしながら、植物源もより低価格で許容できる栄養価
を与える。

どのような場合にも本発明では蛋白材料が動物および植
物源から誘導される非ゼラチン水溶性蛋白材料であるこ
とを意図することを理解されたい。

本発明で意図する蛋白材料はゼラチンを含まない。

何故なら゛ば、ゼラチンはアミノ酸の分布が不完全であ
り、その結果、本発明の新規な栄養強化甘味料における
広範な種類のアミノ酸組成を与えるために役立たないか
らである。

使用できる蛋白源の例としては、魚蛋白、大豆蛋白、小
麦、とうもろこし、卵蛋白、乳蛋白、植物自体に含まれ
る蛋白およびこれらの混合物がある。

本発明の重要かつ本質的な観点は甘味剤および低分子量
ポリペプチドが溶液に完全に溶解し、したがって乾燥す
べき溶液が完全に透明であるということである。

このことは一般にポリペプチドが約１０，０００を大き
く越える分子量を持たないことを意味する。

極めて大きい溶解速度が必要な場合、得られる組成物の
溶解速度は甘味剤単独の場合より２０倍も太きいが、甘
味剤の非毒性可溶性塩を単独または未変性甘味剤と結合
して使用できる。

この塩は増容剤に添加することができ、または甘味剤−
ポリペプチド混合物をその場で酸性化することにより形
成できる。

この甘味剤の溶解速度の顕著な改善は、少くとも部分的
には甘味剤の疎水性とポリペプチドの疎水性（ロイシン
、アラニン、フェニルアラニン等）との相互作用による
。

更に、甘味剤およびポリペプチドのカルボキシル基およ
びアミン基を含むイ□オン性相互作用が起り得る。

低分子量ポリペプチドマトリックスの重量に基く甘味剤
の量は製品の最終用途に基いて変化し、それ故、その量
は任意である。

指針として、甘味剤の下限は、これを唯一の甘味剤とし
て使用する場合、これを混合して得られた甘味料組成物
に甘味を与えるに有効な量である。

また、上限としては、甘味料の量が過剰となって共乾燥
に乾燥すべき溶液に不溶性にならない量である。

一方、使用されるポリペプチドの下限はジペプチドをマ
ｌ−ＩＪラックス共乾燥した場合、ジペプチドの溶解速
度および安定性を増加するに有効な量である。

使用されるポリペプチドの上限の指針としては、ポリペ
プチドを配合した乾燥組成物または食品の脱フレーバー
を起すほど多量にポリペプチドを含有してはならない。

驚くべきことに、ポリペプチドと共乾燥しなかった同一
濃度の甘味剤に対する甘味剤の溶解性における本発明の
最高の結果は、ジペプチド甘味剤の量についてポリペプ
チドの比を減少（どの場合にもポリペプチドは等モル量
またはそれ以上の量である）させる場合に得られる。

前述のように、このことは従来増容剤を難溶性物質の溶
解性を改善するために使用する場合に予測したのと逆の
ことである。

本発明では、乾燥甘味組成物は甘味剤とポリペプチドと
を重量部として約１＝１ないし約１：１００、好しくは
約１：１ないし約１：２０、最適には約１：１ないし約
１＝１０の比率で含有する。

甘味剤単独に対する共乾燥甘味剤の溶解性に関する最も
有利な影響に関しては１：４が最適であると考えられる
。

溶解性は最も一般的には溶解関数（ＳＦ）として表わす
ことができる。

これは純粋な甘味剤を溶解するに要する時間を甘味剤／
ポリペプチド共乾燥混合物を溶解するのに要する時間で
除した値で、ＳＦが高い相溶解性の改善が顕著である。

使用される乾燥法は凍結乾燥、噴霧乾燥、真空ドラム乾
燥、ドラム乾燥、風乾等のような水分含量を減すること
のできる公知技術のどれでも良い最も速かに溶解する組
成物を得るためには、凍結乾燥が好しいが、凍結乾燥生
成物は極めて密度が低く、操作が難かしい。

一方、噴霧乾燥およびドラム乾燥では密度および外観が
最も蔗糖に似た製品が得られるからこれらの方法は好し
い。

しかしながら、風乾および凍結乾燥でなく、上記の方法
を使用した場合、加える熱エネルギー量を制御して甘味
剤の分解をさけることが好しい。

放出される熱の量は最底にして熱感応性および熱反応性
であるこれら甘味剤の分解をさける。

マトリックスは２５０下を大巾に越えないことが好しい
が、存在する水の相対量によりある場合には、加熱処理
期間を短縮することを条件に約３００下を大巾に越える
ことのない若干の温度上昇があっても良い１ドラム乾燥
設備ではマトリックスが２５０Ｔ以下の温度に確実に加
温できる温度に加える熱エネルギー量を制限することが
好しい。

風乾法は分解による甘味損失に関する問題は少ないが、
この方法は乾燥処理中の時間によって密度を制御できな
い。

したがって、特定サイズの粒子に微粒子化を行うような
当業者に知られた方法が、特定密度および粒子サイズを
得る場合には使用できる。

本発明の新規な乾燥組成物は、乾燥法、乾燥製品の粒径
、蛋白質の加水分解法、添加成分の存在に依存しないが
、本発明の多くの修正および変化は本明細書を読めば当
業者には明らかであろう。

これらの全ての修正および変化は、水溶性、低分子量ポ
リペプチドに固定させ、それによって得られる組成物が
甘味剤単独よりも速かに溶解し、かつより安定であり、
同時に広範囲に分布したアミノ酸組成を持つ低カロリー
高栄養物質を与えるアミノ酸含有栄養甘味料に関する本
発明の範囲に含まれる。

これまでの記載では、アミノ酸含有栄養甘味剤を単独で
使用して説明したが、甘味組成物は上記の栄養甘味剤に
より一部分だけ甘味されてもより、甘味剤は他の栄養的
および／または非栄養的甘味剤（例えば砂糖、サッカリ
ン、シフラミン酸塩、それらの可溶性塩およびそれらの
混合物）と併用することも本発明に含まれることを意図
している。

更に、栄養甘味剤を非栄養甘味剤と共に最初の甘味水準
以下の濃度で嵩高組成物中に存在させることができ、少
つそれら甘味剤が最終乾燥生成物の完全な栄養特性に寄
与できる濃度で存在できるということも本発明の範囲内
であることを意図している。

テ゛キストロース当量（ＤＥ ）が５−２０である低デ
キストロース当量の澱粉高分子物質；ポリグリコース、
ポリマルトースおよびポリマルトデキストリンのような
ポリサッカライド；クエン酸、リンゴ酸、フマール酸、
乳酸およびアジピン酸のような食品酸稀釈剤：蔗糖およ
び果糖のような糖類；およびこれら同効物のような上記
低分子量ポリペプチド以外の増容剤を前記ポリペプチド
と共にその一部に使用できる。

これはポリペプチドが所望の結果を得るのに十分な量で
存在する限度で部分的に栄養的であり、ある場合には高
カロリー嵩高甘味剤が望しい場合である。

上記の所望の結果とはポリペプチドにより存在する栄養
甘味剤の溶解性を改善し、同時に組成物の全栄養含量に
寄与し、それによって広範囲のアミノ酸分布を持つ乾燥
された高栄養嵩高甘味組成物が得られる。

しかしながら本発明の最大の利点は、 （１）栄養甘味剤の溶解性は全体として栄養の有るマト
リックスの使用により改善でき、 （２）栄養甘味剤濃度に関して僅かに当モル量を必要と
するだけで、これらマトリックスの使用により甘味剤の
溶解速度は同じ甘味剤単独の場合の少くとも５倍、好し
い場合には１０倍またはそれ以上にでき、更に （３）適当なマトリックスは使用する栄養甘味剤に含ま
れていない異種アミノ酸を与え、それによって改善され
た安定性および溶解性を持つばかりでなく、十分なアミ
ノ酸含量および広範なアミノ酸組成という理由で栄養価
が高い嵩高甘味組成物が得られる、 ということにある。

本発明を次の好しい操作の態様を参照して説明する。

中性加水分解法 大豆蛋白抽出物の１０％懸濁液を調製する。

（別法としては、１００′？の犬豆蛋白抽出物当り１．
３′？のカルシウムを含有する大豆蛋白抽出物の１０％
懸濁液を使用できる）この懸濁液を１５ｐｓｉで１５分
間オートクレーブで加熱する。

必要であれば、ｐＨをチェックし６．５−７．０に調節
する。

ＢＰＮ−フィシン−パパイン〔牛蛋白分解酵素ノボーフ
ィシン（いちじくから得た蛋白分解酵素）−パパイン（
パパイヤから得た蛋白分解酵素）；１：１：１）を乾燥
基準で１％添加し、蛋白質を５０℃で２時間加水分解す
る。

蒸気コイルで８５℃に加熱することにより加水分解を停
止させる。

このものを１２，０００ ｒｐｍで１５分間遠心分離し
残渣を水洗する。

加水分解物と洗浄液をいっしょにし、リン酸によりその
ｐＨを４．０にし次いで冷蔵庫内で一晩冷却する。

物質を濾過し、Ｆ液をフラッシュして濃縮し、一晩冷却
し更に濾過する。

Ｆ液を凍結乾燥する。

次いで、得られた蛋白加水分解物をＬ−アスパラチル−
Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（ＡＰＭ）と所望
重量比（例えば、４：１）で混合する。

混合物が水溶液に完全に溶解するまで入れて透明な溶液
を得る。

この溶液を凍結乾燥する。混合物のｐＨは５．７であり
、溶解速度はＬ−アス、ＮｏラチルーＬ−フェニルアラ
ニンメチルエステルよりも１２．５倍高い。

更に、乾燥混合物を室温で３ケ月保存した後でも甘味損
失は見られなかった。

大豆蛋白抽出物の代りに等重量部の大豆蛋白抽出物の加
水分解物および卵アルブミンを使用する場合も、上記の
結果に匹敵する溶解性および安定性が得られる。

アルカリ加水分解法 ５−１０％の蛋白懸濁液（最適濃度は蛋白源の種類によ
る）を調製し、５０％水酸化ナトリウム溶液でｐＨを８
７５に調節する。

この溶液をスチームコイルで９５−１００℃に加熱し、
その温度で１５分間保持する。

次いで、ｐＨを８に、温度を５０℃に調節する。

この温度は加水分解を通じて保たれる。

アルカリ形態のＢ、 ５ｕｂｔｉｌｉｓ菌を蛋白質（乾
燥基準）の０．１ないし１％になるような水準で添加す
る。

ｐＨが一定であるように鑑視し、ｐＨが７．０に達した
時に０．５％のＢＰＮおよび０．５％のパパインを添加
する。

最初の菌添加から１０５分後にスチームコイルで８５℃
に加熱を行って加水分解を停止させる。

この液を遠心分離し、残渣を水洗する。

加水分解物と洗浄液をいっしょにし、リン酸でｐＨを３
．９５に調節する。

加水分解物をコーヒーに使用する場合、ｐＨを６．６５
に調節する。

１１当り６００グ濃度のセライトを添加する。この物を
約９−１２時間氷バッチ中で冷却し、加水分解物１１当
り２０′？のセライトで予じめ被覆したファトマン（Ｗ
ＨＡＴＭＡＮ）≠４０Ｆ紙で濾過する。

Ｆ液をフラッシュして濃縮し、次いで凍結乾燥する。

凍結乾燥した加水分解物を所望の比率（例えば、４：１
）でＡＰＭと混合し、混合物を水に入れて溶解し透明溶
液を得る。

生成物の温度が１００℃を越えない条件で、上記溶液を
ＮＩＲＯ噴霧乾燥機中で噴霧乾燥する。

前記の中性加水分解蛋白抽出物を使用した場合に得られ
たのと同様な優れた結果を得た。

以下の実施例は本発明を説明するためのものであり、本
発明を制限するものではない。

他に指示しないかぎり、全ての部および％は重量に基く
。

実施例 Ｉ ＡＰＭと大豆蛋白抽出物の加水分解物との混合物１４を
１０ｍ１の水に溶解した。

このような系を４つ調製し、それらはそれぞれｐＨ，４
，７であった。

各基におけるＡＰＭと蛋白加水分解物の含有量は次のと
おりである。

ＡＰＭ：大豆抽出蛋白加水分解物ＡＰＭの合計濃度ａ）
５：９５ ０・５％ｂ）
１０：９０ １０％ｃ） １
５：８５ １．５％ｄ） ２０：８
０ ２．０％これらのサンプルを加水分
解物を含まない同一濃度のＡＰＭを含有する対照と比較
し、加水分解物がＡＰＭのフレーバー特性に何らの影響
も持つか否かを評価した。

対照を含めた８個全てのサンプルの評価では、加水分解
物と混合した場合でも、５人の試験官はＡＰＭの甘味の
どのような減少をも検知しなかった。

実施例 ２ この例ではＡＰＭの溶解速度に対する蛋白加水分解物の
効果を評価するために広範な比率の系について試験を行
った。

全ての系は各成分を水に溶解し、凍結乾燥した。

５．７のｐＨを持つ室温の蒸留水（１０ｍｌ）中でマグ
ネチック攪拌器で一定に攪拌しながら評価を行った。

時間は粉末を水と接触させてから完全に溶解する迄測定
した。

サンプルＡ１〜Ａ４はＩｆ／１０ｍ１であり、サンプル
Ｂ１〜Ｂ４（対照）は各指示した量／１０１ｒＬｌであ
る。

対照中のＡＰＭの合計量はそれぞれ対応する試験サンプ
ル（Ａ１〜Ａ、）と等量であった。

該当部分において表現されている比率はそれぞれ大豆蛋
白抽出物に対するＡＰＭである 含有量 サンフル（ＡＰＭ／大豆蛋白抽出物）溶解速度Ａ１ ５
０キ／９５０■ ４分１０秒 Ａ２１０’０７ｎｇ／９００ｍｇ ３分４５秒Ａ３
１５０■／８５０〜４分３０秒 Ａ４２００■／８００■ ４分５０秒 （ＡＰＭのみ） Ｂ１ ５０■ ７分 Ｂ２１００〜 １１分 ５０分後も不 Ｂ５１５０〜 完全溶解 １時間後も不 Ｂ・ ２００〜 完全溶解 衣から明らかなように、全ての場合に蛋白加水分解物は
甘味剤の溶解速度を増し、ある場合には加水分解物と共
乾燥していない甘味剤よりも９２％も増加した。

実施例 ３ 所定量の甘味剤の蛋白加水分解物と結合し乾燥した後の
溶解速度の変化を表わす便利な指標は溶解指数（ＳＦ）
である。

これは次式で表わされる。

Ｓｐ＝ ’！（７）” ？° する ・甘味
剤／加水分解物の溶解に要する時間 ＳＦ値が高い程、溶解性が改善されていることを示す。

実施例２および３の甘味剤／加水分解物のＳＦは次のと
おりである。

；ｐＨサンフル混合物のＡＰＭ濃度（％） ＳＦ
５．７ Ａ１５ １．７ ５．７ Ａ２１０ ２，９５．７ Ａ
３１５ １１．１１５．７ Ａ４２０
１２，４１表から明かなように、一般にポリペプチ
ドに対する甘味剤の比率が減少するにつれてＳＦ値が増
大する。

存在するポリペプチドの量に関してより少ない量の不溶
性甘味剤を含有する系においてより大きな溶解性の改善
が予期できるので、溶解速度における改善に関して、甘
味剤およびポリペプチドが等モル量からそれぞれ少量お
よび多量へと近ずけることにより溶解性の顕著な改善が
得られるということが示唆されるこ吉は驚くべきことで
ある。

この事実を見出したことにより、不都合なほど多量の可
溶化剤を使用する必要もなしに実質上どのような系にも
本来難溶性の甘味剤を高濃度で配合できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも１種類の低分子量ポリペプチドに固定した
   少くとも１種類のアミノ酸含有栄養甘味剤からなり、該
   甘味剤は該ポリペプチドと等モル量またはそれ以下の量
   であり、踪ポリペプチドは該甘味剤と等モル量またはそ
   れ以上の量で存在する、易溶性、乾燥、低カロリー、高
   栄養および嵩高甘味組成物。 ２ 甘味剤がジペプチド甘味剤である特許請求の範囲第
   １項記載の組成物。 ３ ジペプチド甘味剤がＬ−アスパラチル−Ｌ−フェニ
   ルアラニンメチルエステルである特許請求の範囲第２項
   記載の組成物。 ４ 低分子量ポリペプチドが酵素加水分解非ゼラチン蛋
   白質である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ５ 酵素的に加水分解された蛋白質が植物由来である特
   許請求の範囲第４項記載の組成物。 ６ 酵素的に加水分解された蛋白質が動物由来である特
   許請求の範囲第４項記載の組成物。 ７ 酵素的に加水分解された蛋白質が魚蛋白、大豆蛋白
   、小麦、とうもろこし、卵蛋白、乳蛋白およびそれらの
   混合物からなる群から選択される特許請求の範囲第４項
   記載の組成物。 ８ 酵素的に加水分解される蛋白質が大豆蛋白である特
   許請求の範囲第７項記載の組成物。 ９ アミノ酸含有栄養甘味剤が非栄養甘味剤との組合せ
   である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 １０ 非栄養甘味剤がサッカリンナトリウムである特許
   請求の範囲第９項記載の組成物。 １１ 非栄養甘味剤がシフラミン酸カルシウムである
   特許請求の範囲第９項記載の組成物。 −１２甘味剤およびポリペプチドが約１：１ない
   し約１ ： １００重量比で存在する特許請求の範囲第
   １項記載の組成物。 １３ 甘味剤とポリペプチドとの比が約１＝１ないし
   約１：２０である特許請求の範囲第１２項記載の組成物
   。 １４ 甘味剤とポリペプチドとの比が約１：４である
   特許請求の範囲第１３項記載の組成物。 １５ 乾燥組成物が風乾により製造される特許請求の
   範囲第１項記載の組成物。 １６ 乾燥組成物が凍結乾燥により製造される特許請
   求の範囲第１項記載の組成物。 １７ 乾燥組成物が噴霧乾燥により製造される特許請
   求の範囲第１項の組成物。 １８ 乾燥組成物がドラム乾燥により製造される特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。 １９ 組成の粒径が小さい特許請求の範囲第１項記載
   の組成物。 ２０ 少くとも１種類のアミノ酸含有栄養甘味剤の水
   溶液を低分子量ポリペプチドと共乾燥することからなり
   、該甘味剤および該ポリペプチドはそれぞれ約等モル量
   から少量までの範囲の量および約等モル量から多量まで
   の範囲の量でかつ同成分が可溶で乾燥前に透明溶液を与
   えるような濃度で存在することを特徴とするアミノ酸含
   有栄養甘味剤の溶解性および安定性を改善し、同時に嵩
   高組成物を製造する方法。 ２１ 甘味剤がジペプチド甘味剤である特許請求の範
   囲第２０項記載の方法。 ２２ ジペプチド甘味剤がＬ−アスパラチル−Ｌ−フ
   ェニルアラニンメチルエステルである特許請求の範囲第
   ２１項記載の方法。 ２３ 低分子量ポリペプチドが酵素的に加水分解され
   た非ゼラチン蛋白質である特許請求の範囲第２０項記載
   の方法。 ２４ 酵素的に加水分解された蛋白質が植物由来であ
   る特許請求の範囲第２２項記載の方法。 ２５ 植物由来加水分解蛋白質が大豆蛋白抽出物であ
   る特許請求の範囲第２３項記載の方法。 ２６ 共乾燥が凍結乾燥である特許請求の範囲第２０
   項記載の方法。 ２γ 共乾燥が噴霧乾燥である特許請求の範囲第２０項
   記載の方法。 ２８ 甘味剤およびポリペプチドが約１＝１ないし約
   １ ： １００重量比で存在する特許請求の範囲第２０
   項記載の方法。 ２９ 甘味剤とポリペプチドとの比が約１：１ないし
   約１：２０である特許請求の範囲第２８項記載の方法。 ３０ 甘味剤とポリペプチドとの比が約１：４である
   特許請求の範囲第２９項記載の方法。