JPS59173066A - アスパルテ−ムの安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本ＪｉｌＪ［、−ｒスパルテーム（α−Ｌ−アスパルチ
ルーＬ−７エニルアラニンメチルエステル）ヲ含有する
水性食品Ｖこ関し、更に詳しくは糖アルコール、澱粉加
水分解物、還元澱粉加水分解物、低カロリーポリサッカ
ライド、異性化糖及びカップリングシュガー等の糖質類
並びに水溶性ゼラチン及び植物性蛋白加水分解物等の蛋
白質翳中から選ばれた１種又は２種以上を添加して水性
食品中の水分子の運動性を５Ｈｚ以上となるように制御
することによりアスパルテームの保存安定性を高める方
法に関する。

近年、低カロリーの飲料や健康食品が増加の傾向にあり
、これらに使用される低カロリー甘味料中、アスパルテ
ームは、甘味質、甘味効力及びフレーバーエンハンサ−
としての機能面等にオイテ極めて有効であることから、
これらの飲料や食品に対する利用が大いに期待されてい
る。

ところで、アスパルテームを水分の存在下で長期間保持
する場合の問題点として、ｐ　Ｈや保存温度等の影響に
より、アスパルテームの保存安定性が低下することが指
摘されている。即ち、ｐＨ５，０以上又はｐ　Ｈ３，０
以下の条件下で水分とアスパルテームとが共存する飲食
品の系並びにｐ　Ｈの如何によらず、高水分含量のアス
パルテーム含有食品及び飲料の系、更には、製造プロセ
ス乃至は保存流通段階において、高温乃至は中温でアス
パルテームを水分の共存下で保持するような飲食品等の
系では、アスパルテームが分解し、無毒で全く安全であ
るが甘味のないジケトピペラジン誘導体となり、甘味ロ
スを生じてしまう。

このようなアスパルテームの水中における保存安定性の
低下は、甘味料の消費量が多く、低カロリー甘味料に対
する期待も大きいソフトドリンク、ジュース類に代表さ
れる水性甘味食品にアスパルテームな利用する上での隘
路となるおそれがあるため、アスパルテームの水に対す
る保存安定性の向上は、加工食品へのアスパルテーム利
用」二、極めて重要な課題になっている。

かかる課題に対する取組みとしては、低温保存、ｐＨＨ
Ｉ３アスパルテームの安定領域はｐＨ４〜４．５）、Ｃ
ａ又はＭｇイオン放出物質の添加（特開昭５０−７７５
６９　）、カプセル化（特開昭５７−２０２２６８、特
公昭５’１５３０６３　）等が知られているが、ソフト
ドリンク、ジーロス等の飲料類へも広く適用できて、且
つ高い安定化効果が得られるという観点では未だ満足で
きるものとはいえない実情にある。

本発明者らは、このような現状を背景に、先にサイクロ
デキストリンの添加によりアスパルテームの水に対する
安定性を向」ニさせる技術を開発したが（特願昭５７−
１１１３０４　）、更に、鋭意研究を重ねた結果、水性
食品中の水分子の運動性とアスパルテームの保存安定性
の間に相関関係があることを発見し、次いで、’Ｈ−Ｎ
ＭＲの水のプロトンのシグナルの線幅によって測定した
その線幅が５Ｈｚ以上となるように水分子の運動性を制
御することによりアスパルテームの対水安定性が大きく
向上するとの知見に至り、本発明を完成したものである
。

本発明でいう水分子の運動性は、’Ｈ−ＮＭＲの水のプ
ロトンのシグナルの線幅によって測定スる。

水のような小さな分子では、そのプロトンの運動性は分
子の運動性とほぼ同じと考えることができる。従って、
水のプロトンのＮＭＲシグナルの線幅から、水分子の運
動性を知ることかできるわけである。

具体的には、以下の方法により測定値を求めた。

即ち、核（プロトン）の回転相関時間は、ある値以上で
は、スピン−スピン緩和時間（Ｔ２）にほぼ反比例する
ことが知られている。また、シグナルの線幅とＴ、２は
密接に関係しており、シグナルの半値幅なり１／２　　
とすると、ν１／２＜１／Ｔ２と表わすことができる。

しかし、磁場が完全に均一でないとすると試料中の異っ
た部分の核は少しずつ異った磁場を感じることになり、
少しずつ異った周波数で共鳴する。このためシグナルの
線幅には、磁場の不均一性（△Ｈｏ）による寄与ν１／
２（不均一性）＝　５− 一γ△Ｈｏ／２π（γ・磁気回転比）が加わることにな
る。線幅の実測値でＴ２※をν１／２（観測幅）＝１／
πＴ２※と定義すると、Ｔ２※は自然幅と磁場の不均一
性からくる寄与の両方を含み１／ｒ’、”　＝　１７’
ｒ、　＋（γ△ＨＯ／２　）となる。

磁場の不均一性による寄与（γ△Ｈ１ｌ／２　）の見積
りは、測定の都度多少異るものであり、正確に見積るこ
とが難しい。そこで、測定に際しては純水も同時に測定
し、その線幅を標準とし、対象の試料の線幅から差引き
試料の線幅の値とする。即ち、純水の真の線幅を０と仮
定して、測定値を得る。

以下の実測値はこれに基づく。

本発明にある水分子の運動性を制御するものとしては、
親水性のものであれば有機酸、無機塩類、その他種類を
問わず適用できるが、甘味質及び制御能の点から糖質類
、蛋白質類が好ましく、特に糖アルコール、澱粉加水分
解物、還元澱粉加水分解物、低カロリーポリサッカライ
ド、異性化糖、カップリングシュガー等の糖質、水溶性
ゼラチン、植物性蛋白加水分解物等の蛋白質を使用する
場合、　６　− アスパルテームの良質な甘味質をそのまま生かし、後味
が改善できると共に容易に水分子の運動性を制御できる
ので、対象となる水性食品の性状（外観、物性、テクス
チャー等）、シェルフライフ、流通条件等に合わせた制
御幅調節が可能である。

但し、糖質の内、果糖、ブドウ糖、蔗糖、マルト−ス、
及びアラビアガム、グアーガム等の多糖類においては、
これらを添加しても水の線幅があまり制御されない。例
えば、蔗糖においては、その３０％〜５０％濃度水溶液
の場合でも純水の線幅と変わらない。従って、かなりの
高濃度としない限り水分子の運動性が制御されないこと
から、実際の食品への適用は困難といえる。

糖質及び蛋白質類を添加する方法としては、これらの中
から１種のみを用いても良いし、２種以上を組合わせて
使用しても良い。又、種類の選定については、対象とな
る水性食品の要求特性に応じ、ノンカロリー、抗う触性
、低粘性といったキャラクタ−を付帯したものを適宜あ
てはめれば良い。

本発明における水分子の運動性の制御幅は、対象上なる
水性食品の製品物性が変化しない範囲で、アスパルテー
ムの安定化の目標値に沿って決めればよいが、実用面か
らみて十分な安定化効果を得られるのは、水のプロトン
のシグナルの線幅によって測定した線幅が５　Ｈｚ以」
二となるように制御されたとぎである。

即ち、水中におけるアスパルテーム分子は、一定の形を
保っているのではなく、伸びた形態や巻いた形態（閉環
化し易い状態）などいろいろなフンホーメーションを移
り変わっている。このコンホーメーンヨノ変化の速度は
、アスパルテーム分子の周りの水分子の動きに大きく影
響される。即ち、水分子の運動性が高ければアスパルテ
ーム分子も速く動き、水分子の運動性が低ければ、アス
パルテーム分子もゆっくり動く。そして、アスパルテー
ム分子の運動が遅ければ、ジケトピペラジン化する速度
も遅くなり安定化する。即ち、水分子の運動性の制御幅
を大きくしていく程、アスパルテームが安定化されるこ
とから、制御幅の上限は無限大である。そして制御幅の
下限は、純水の線幅であるＯＨｚＨｚ以上れば、アスパ
ルテームが安定化されることから、ＯＨ２以上の極小値
が下限となる。しかしながら、実用性のあるアスパルテ
ーム安定性はそのような極小値範囲では得にくい。

即ち、水の線幅を５　Ｈｚ以上に制御することによりア
スパルテームの安定性は、アスパルテーム残存率で表現
した場合、約２倍以上とすることができる。

本発明の水性食品としては、水分を含有するものすべて
が対象となる。例えば、ソフトドリンク、コーヒー、紅
茶、乳飲料等の各種飲料類、ヨーグア１／　）　、セＩ
Ｊ−等のデザート類、ソース類、シロップ類、シロップ
漬、漬物類であり、特に水分の多い食品への適用が好ま
しい。

水性食品に対する糖質及び蛋白質の添加方法は、特に問
わない。即ち、水性食品製造の常法に従い適当な時期に
添加すればよい。この場合、これら糖質や蛋白質とアス
パルテームをあらかじめ混合しておくと、アスパルテー
ムそのものの分散性、　９− 溶解性が改善できる。アスパルテームは、従来、水に対
する分散性、溶解性の悪いことが指摘されているが、こ
うした方法により、その欠点が解消できるので食品加工
上の点からも有利である。

糖質及び蛋白質類との混合は、これらが溶液状のもので
ある場合は未溶解であっても均一に分散されていればよ
く、又、粉末状のものである場合はリボンミギサー等の
攪拌混合機で混合するだけでよい。更に好ましくは、ア
スパルテームの製造工程中のロスを防ぐため、加熱工程
終了後に添加を行う等、加熱履歴をできるかぎり減少さ
せることが望ましい。

かくして調製される本発明の水性食品は、水分の共存下
でも長期間、アスパルテームが安定に存在するため、甘
味ロスもなく、又、アスパルテームの良質な甘味質、風
味改善効果等も保持されるので、アスパルテーム利用上
の品質安定、経済面でのメリットは極めて大きい。

以下、実験例及び実施例により本発明を更に説明する。

　１０− 実施例 濃度の異なるカップリングシュガー（体厚生物科学研究
所ｋｋ製）水溶液を調製し、プロトンに対する共鳴周波
数１００ＭＨｚの高分解能ＮＭＲ装置（日本電子ｉ皐に
、に、製ＦＸ−１００）を用いて、ＩＨ−ＮＭＨの水の
プロトンのシグナルの線幅を測定した。試料温度は２５
℃、試料管は外径１０胴、スピンニングはしないで測定
した。（観測周波数１００　ＭＨｚ１観測中１０００Ｈ
ｚ）。

又、測定に際しては、純水も同時に測定し、その線幅を
コントロールとし、試料の線幅からコントロールの純水
の線幅を差引いた値を測定値とした。

結果を第１表に示す。

第　　１　　表 カップリングシーガー濃度が高くなると共に水の線幅が
大きくなり、即ち、水分子の運動性は低下した。このこ
とから特定の物質の場合、水分子の運動性は濃度に左右
されることは明らかである。

実施例 各種糖質（Ｄ、Ｍ、　７０％水溶液）について、実験例
１の場合と同様の方法で水の線幅を測定した。

結果を第２表に示す。

第　　２　　表 即ち、Ｄ、Ｍ、含量が同じであっても、糖質の種類によ
って水の線幅が異った。このことから水分子の運動性は
、濃度ではなく種類（分子構造）に左右されることが明
らかである。

実施例１ 実験例１で調製した各種濃度の力、プリングシュガー水
溶液にアスパルテーム５０　ｍｆ／ｄｌを溶解したもの
を、ホトリング（１５０ｍｌ！／瓶）し、次いで８０℃
で２０分間加熱処理を行ってから４４℃の恒温槽に入れ
、アスパルテームの保存安定性を調べた。水溶液のｐＨ
は４．６とした。

保存によるアスパルテームの残存率の変化と水の線幅と
の関係を第１図に示す。

即ち、水の線幅が広くなる程（水分子の運動性が低くな
る程）アスパルテームの残存率は高くなった。３０日、
６０日経過後とも水の線幅とアスパルテーム残存率の関
係は同様のパターンを示しており、水の線幅が５Ｈｚの
ところに大きな変曲点を持っていた。水の線幅がＯＨｚ
と５Ｈｚの点では、アスパルテーム残存率で５０％の差
があった。

水の線幅が５Ｈｚの時の力、プリングシュガーの濃度は
３０％である。

　１３一 実施例２ 実験例２で用いた各種糖質（Ｄ、Ｍ、　７０ｗ／ｗ％水
溶液）にアスパルテーム５０−ｌを溶解したものを実施
例１の場合と同様に処理してアスパルテームの保存安定
性を調べた。水溶液のｐＨは４．６とした。

保存によるアスパルテーム残存率の変化と水の線幅との
関係を第２図に示す。

即ち、実施例１の場合と同様、アスパルテーム残存率と
水の線幅の関係は、５Ｈｚのところに変曲点を持つパタ
ーンを示しており、線幅が広くなる程にアスパルテーム
の残存率は高くなった。

即ち、アスパルテームの保存安定性は糖質の種類に左右
されるものではなく、明らかに水の線幅に左右されてい
た。

実施例３ アスパルテーム０．０５％含有水溶液に水溶性ゼラチン
（新田ゼラチンに、に、　製）　３％、２５％を加え溶
解した後、実施例１の場合と同様に処理して　１４− 保存安定性を調べた。水溶液のｐＨは４．８とした。

又、水溶液の水の線幅は実験例１の場合と同様にして測
定した。

結果を第３表に示す。

第　　３　　表 即ち、水溶性ゼラチンを添加すると、水の線幅が大きく
なり、アスパルテームの保存安定性は向上した。

　１５一 実施例４ カップリングシュガー、蔗糖の３０％、５０％水溶液に
アスパルテーム５０１ｑ／ｄｌを溶解したものを実施例
１の場合と同様に処理してアスパルテームの保存安定性
を調べた。水溶液のｐＨは４．６とした。

又、水溶液の水の線幅は実験例１の場合と同様にして測
定した。

結果を第４表に示す。

第　　４　　表 　１６− 即ち、蔗糖により水分子の運動性を制御した実験区では
、力、プリングシュガーに比較し蔗糖濃度が高くなって
も水の線幅は殆ど変化がなく、アスパルテームの安定化
効果も小さかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は力、プリングシュガー添加系における濃度及び
水の線幅とアスパルテーム保存安定性との関係、第２図
は、各種糖質（Ｄ、Ｍ、　７０　ｗ／ｗ％水溶液）の水
の線幅とアスパルテーム保存安定性との関係をそれぞれ
示す。 口・・・・・水　　く・・・・ソルビット■・・・・フ
ジフラクト　　Ｏ・・・・ニスイー１０００・・・・力
、プリングシュガー 特許出願人　味の素株式会社 −１７＝ 第１図 ？ＪＨ＆の水の１１％＜Ｈｚフ ｏＪｏｆｆｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７゜カッ７°９ンｔ”Ｖｘｔｔ”−１＆　＜ｏ
、Ｈ，ｚ）第２図 １０　　　　　　　ｊＬｏ　　　　　　　ａｏ　　　　
　　　％ｏ　　　　　　　ｌ；Ｄ　　　　　　　６゜ぺ
Ｍ代り戊の線幅ＣＨ１） 手続補ＪＴＦ？ λ２ 昭和５８年４月剌Ｅ１ 特許庁長官若杉和人殿 １、事件の表示 昭和５８年特Ｗ［願第１１７５１１月 ２、発明の名称 アスパルｌ−ムの安定化方法 ３、補正をする習 事イ′１との関係　　１止′１出願人 住所　　　東京都中央区京橋−丁目５番８尼６、補正の
対や　　　明細書の発明の詳細な説明の欄７、補正の内
容 （１）明細書第５頁第１５行、［・・・ν１／２とする
と、ν１／２・・・」を「・・・晩とすると、ν名・・
・」と訂正する。 （２）明細書第５頁第２０行、「・・・寄与ν１７／２
・・・」を「・・・寄与数・・・」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　水分子の運動性を’Ｈ−ＮＭＲの水のプロトンの
   シグナルの線幅シ・こよって測定し、その線幅が５　Ｈ
   ｚ以上となるように制御することによる水性食品中アス
   パルテームの安定化方法。 ２、糖アルコール、澱粉加水分解物、還元澱粉加水分解
   物、低カロリーポリサッカライド、異性化糖及びカップ
   リングシュガーの糖質類、並びに水溶性ゼラチン及び植
   物性蛋白加水分解物の蛋白質類の中から選ばれた１種又
   は２種以上を添加して水分子の運動性を制御した特許請
   求の範囲第１項記載の水性食品中アスパルテームの安定
   化方法。 ３　水性食品がソフトドリンク、コーヒー、紅茶、乳飲
   料の各種飲料類、ヨーグルト、ゼリーのデザート類、ソ
   ース類、シロップ類、シロップ漬、漬物類であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の水性
   食品中アスパルテームの安定化方法。