NO873330L - Synergistisk soetningsmiddel. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår søtningsmiddelprepa-rater som inneholder et dipeptidsøtningsmiddel hvori en signifikant søthetssynergisme produseres. Mere spesielt angår den foreliggende oppfinnelse preparater som inneholder et dipeptid-søtningsmiddel som for eksempel aspartam, sammen med en flerverdig alkohol og en polycarboxylsyre som har to eller flere dissosiasjonskonstanter. I et spesielt aspekt angår oppfinnelsen de foran nevnte preparater i forbindelse med bakte produkter.

Dipeptidsøtningsmidler, som for eksempel L-aspartinsyrederivatene, har i stor utstrekning blitt godtatt for mange anvendelser som et intenst søtningsmiddel og en sukkererstat-ning. Disse dipeptidsøtningsmidler erkarakterisert vedsin intense søthet og sin tydelige begynelsessøtsmak uten noen merkbar ubehagelig eller lei ettersmak.

Det foretrukne dipeptidsøtningsmiddel er aspartam (1-methyl-N-L-a-aspartyl-L-fenylalanin). Aspartam har med hell vært anvendt som et søtningsmiddel i en rekke forskjellige anvendelser, væsker, desserter, tyggegummi, uten noen ubehagelig eller lei ettersmak. Bruken av aspartam har imidlertid hittil vært begrenset til anvendelse i kulde eller med kort, moderat oppvarming, på grunn av aspartamets ustabilitet ved forhøyede temperaturer. Når aspartam utsettes for varme, kan det hydrolysere til dipeptidet aspartylfenylalanin (AP) eller omdannes til diketopiperazin (DKP). DKP kan ytterligere omdannes til AP og tilslutt kan AP omdannes til diaminosyrene det består av. AP, DKP og de aminosyrer som dannes ved spaltning er ikke søte. Nedbrytnings- og/eller omdannelsesproduktene av aspartam resulterer derfor i tap av oppfattet søthet.

Av disse grunner har aspartam til dato ikke med hell vært brukt i anvendelser der et næringsprodukt med relativt lavt kaloriinnhold må oppvarmes, som for eksempel bakte produkter. Aspartam ville imidlertid være et attraktivt søtnings-middel i disse forbindelser, spesielt i dietetiske produkter med et lavt eller redusert kaloriinnhold. Andre kunstige søtningsmidler, som f.eks. natriumsakkarin og calsiumsakkarin, er brukt i bakte produkter for derved å redusere kaloriinnholdet, men disse søtningsmidlene gir ubehagelig ettersmak.

I teknikkens stand beskrives eksempler på forsøk på å stabilisere aspartam under forhøyede temperaturer. Colliopoulas et al., i europeisk patentsøknad 83109544.6 beskriver

et søtningspreparat som sies å være varmestabilt, bestående av et dipeptidsøtningsmiddel og en polyglukose eller en poly-maltose. Selvom Colliopoulas et al. rapporterer den økede stabilitet for aspartam ved anvendelse i baking, omtales ikke spisekvaliteten for slike produkter eller kaloriinnholdet,

som beregnes å være omtrent 275 kalorier/100 g kake eller mer, ikke en kake med redusert kaloriinnhold.

Vaccarro, i US-patent 4 536 410 beskriver et dipeptid-søtningsmiddelpreparat som sies å være varmestabilt. I Vaccarro kombineres aspartam med et lipid, ved alternativ oppvarming og avkjøling av blandingen, for å danne en gel som sies å være varmeirreversibel. Selv om Vaccarro i eksempel 17 angir at det ble fremstilt en kakeblanding med redusert kaloriinnhold ved bruk av denne gel, er ikke kakens totale spisekvalitet diskutert. I tillegg beskriver eksempel 17 en kake som ikke har lave natrium- eller cholesterolnivåer.

Sorge et al. beskriver i US-patent nr. 4 554 167 en fremgangsmåte for agglomerering av en spiselig blanding av aspartam og en spiselig syre ved temperaturer som er under baketemperaturer, dvs. ved temperaturer på ca. 60 - 93° C. Sorge et al. viser eller foreslår imidlertid ikke de preparater som kreves her, eller deres påtenkte bruk i bakte produkter.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer imidlertid et preparat og en fremgangsmåte som er vel egnet for anvendelse av et dipeptidsøtningsmiddel, som f.eks. aspartam, i oppvarmede omgivelser. Spesielt kan det ved bruk av disse preparater og fremgangsmåtene fremstilles dietetiske, bakte produkter, f.eks. en dietetisk kake, med aksepterbar smak, spisekvalitet, søthet, lavt eller redusert kaloriinnhold og lave og reduserte natrium-og cholesterolnivåer.

Den foreliggende oppfinnelse omhandler et intenst søtende preparat som omfatter et dipeptidsøtningsmiddel sammen med en.søthetsøkende blanding av en fysiologisk godtagbar, flerverdig alkohol og en fysiologisk godtagbar polycarboxylsyre med to eller flere dissosiasjonskonstanter. Det fore trukne dipeptidsøtningsmiddel er aspartam. De foretrukne polycarboxylsyrer omfatter sitronsyre, eplesyre, adipinsyre, fumarsyre, vinsyre og glutarsyre. Sitronsyre er spesielt foretrukket.

Den flerverdige alkohol gir i forbindelse med de bakte produkter ifølge den foreliggende oppfinnelse ikke bare søthetssynergisme i kombinasjon med polycarboxylsyren og medvirker signifikant til den dipeptidsøtede bakevares tekstur-kvalitet, men utfører også uavhengig søtnings-, massedannelses-, myknings- og smaksfunksjoner. Den foretrukne, flerverdige alkohol er fructose, fortrinnsvis i krystallinsk form.

Polycarboxylsyren medvirker også signifikant i den foran nevnte forbindelse, sammen med den flerverdige alkohol, til den observerte søthetssynergisme i de dipeptidsøtede bakervarer. Videre utfører polycarboxylsyren en hevningsfunksjon som den sure del i et enkeltvirkende hevningssystem, som omfatter kaliumbicarbonat som carbondioxydkilde, og tilveiebringer derved et produkt uten tilsatt natrium.

Bruken av de foreliggende søtningspreparater i bakervarer har resultert i en signifikant søthetssynergisme, dvs. bakervaren oppviser større merkbar søthet enn ventet basert på den tilstedeværende mengde av dipeptidsøtningsmiddel og flerverdig alkohol. Søkernes observasjoner antyder videre at søtningspreparåtet ifølge oppfinnelsen kan meddele en varmestabiliserende innvirkning på dipeptidsøtningsmidlet, såvel som å kompensere for eventuell søthet som kan tapes på grunn av mulig nedbrytning av dipeptidsøtningsmiddel under bakeprosessen.

Foreliggende oppfinnelse angår også en blanding for næringsmiddelprodukter som kan ha redusert eller lavt kaloriinnhold, såvel som en godtagbar smak, søthet og total spisekvalitet. Disse blandinger omfatter et dipeptidsøtningsmiddel og en søthetsøkende blanding av en polycarboxylsyre med to eller flere dissosiasjonskonstanter i kombinasjon med en flerverdig alkohol, som f.eks. fructose (som også har andre funksjoner inkludert massedannelse, mykning, osv. og medvirker til søthetssynergismen), mel og kommersielle, massegivende midler. Polycarboxylsyren er fortrinnsvis en bestanddel i et enkelt virkende hevningssystem, som også omfatter en alkalisk bicarbonatbestanddel, fortrinnsvis kaliumbicarbonat.

I tillegg angår foreliggende oppfinnelse en nærings-middelproduktblanding som er søtet med de preparater som er beskrevet ovenfor og også inneholder eggehvitefaststoffer. Justering av mengden eggehvitefaststoffer forbedrer baker-varens spisekvalitet betydelig.

Disse næringsmiddelproduktblandinger er viderekarakterisert vedat de har lave natrium- og cholesterolnivåer.

I et fremgangsmåteaspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et middel til å meddele en synergistisk søtningseffekt med et dipeptidsøtningsmiddel ved å kombinere søtningsmidlet med en søthetsøkende blanding av en flerverdig alkohol og en polycarboxylsyre med to eller flere dissosiasjonskonstanter. Denne fremgangsmåte kan også meddele en søtningsmiddelsparende effekt ved at nedbrytningen av dipeptidsøtningsmidlet under bakeprosessen antas å reduseres.

I et ytterligere fremgangsmåteaspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse midler for fremstilling av bakervarer med lavt eller redusert kaloriinnhold, som har lave natrium-og cholesterolnivåer.

Hovedingrediensene i det foreliggende søthetsøkede, dipeptidsøtningsmiddelsparende søtningspreparat er et dipeptidsøtningsmiddel, en fysiologisk godtagbar, flerverdig alkohol og en fysiologisk godtagbar polycarboxylsyre med to dissosiasjonskonstanter med pKa-verdier på mindre enn ca. 5,5. Fortrinnsvis er vektforholdet mellom polycarboxylsyren og dipeptidsøtningsmidlet mindre enn ca. 7, vektforholdet mellom dipeptidsøtningsmidlet og den flerverdige alkohol er ca. 0,006 til ca. 0,008 og vektforholdet mellom polycarboxylsyre og flerverdig alkohol er ca. 0,016 til ca, 0,04. Slike søt-ningspreparater er spesielt godt egnet for bruk i næringsmiddelprodukter som utsettes for forhøyede temperaturer.

Blant de dipeptidsøtningsmidler som kan anvendes i foreliggende preparater er L-aspartinsyrederivatene av den type som er beskrevet i US-patent 3 475 403 (Mazur et al.), US-patent 3 492 132 (Schlatter), US-patent 4 029 701 (Haas et al), US-patent 4 517 214 (Shoaf et al.) og US-patent 4 554 167

(Sorge et al.). De foretrukne dipeptidsøtningsmidler foreliggende formål er-délaspartylfenylalaninalkylestrene som inneholder opp til og innbefatter 4 carbonatomer i alkyIdelen. Det dipeptidsøtningsmiddel som er spesielt foretrukket er aspartam (1-methyl-N-L-a-aspartyl-L-fenylalanin).

Illustrerende for de polycarboxylsyrer som er egnet som bestanddeler i foreliggende preparater er de asykliske polycarboxylsyrer som for eksempel hydroxypolycarboxylsyrene og de alifatiske polycarboxylsyrer, hvorved den maksimale pKa-verdi er mindre enn ca. 5,5.

Hydroxypolycarboxylsyrer som er egnet for de foreliggende formål er hydroxydicarboxylsyrer som for eksempel eplesyre, vinsyre og lignende, såvel som hydroxytricarboxyl-syrene, som f.eks. sitronsyre og lignende.

Alifatiske polycarboxylsyrer som er egnet for foreliggende formål omfatter de umettede, alifatiske dicarboxylsyrer som f.eks. fumarsyre og lignende, såvel som de mettede, alifatiske dicarboxylsyrer inneholdende mer enn 4 carbonatomer, som f.eks. glutarsyre, adipinsyre og lignende. Mettede, alifatiske dicarboxylsyrer inneholdende 4 carbonatomer eller mindre, f.eks. malonsyre og ravsyre, er ikke egnet slik det skal påvises nedenfor.

pKa-verdiene for de foran nevnte polycarboxylsyrer er angitt i Tabell I nedenfor:

De foran nevnte, egnede syrer kan, når de anvendes i næringsmiddelprodukter, også tjene som den sure bestanddel i et enkeltvirkende hevningssystem for bruk i bakervarer. Hevningssystemet består av en balansert mengde av en alkalisk bicarbonatbestanddel (en carbondioxydkilde) og en svak syre som medvirker i en vandig løsning, til omgivelser av carbon-dioxydgass som er avgjørende for fremstillingen av et "hevet" produkt, f.eks. en kake. Natriumbicarbonat og kaliumbicarbonat er eksempler på godtagbare, alkaliske bicarbonatbestanddeler. Kaliumbicarbonat er spesielt vel egnet for formålene ifølge foreliggende oppfinnelse, fordi det kan anvendes i forbindelser hvor lite eller intet natrium skal tilsettes.

Preparatene ifølge foreliggende oppfinnelse gir en betydelig søthetssynergisme, dvs. den omfattede søtheten til den resulterende bakevaren er merkbart større enn ventet basert på mengden tilsatt søtningsmiddel. Disse preparater antas også å spare tap av søthet på grunn av retardering, undertryk-kelse og minimalisering av nedbrytning av dipeptidsøtningsmid-lene ved forhøyede temperaturer.

Den fysiologisk godtagbare, flerverdige alkohol som anvendes som en del av de foran nevnte, varmestabiliserte preparater kan også utføre flere funksjoner. Fullkalorisøtnings-midler i forbindelse med et bakervareprodukt virker vanligvis som massegivende- og mykningsmidler såvel som søtningsmidler. Erstatning av et fullkalorisøtningsmiddel med et intenst søt-ningsmiddel, som f.eks. et dipeptidsøtningsmiddel, resulterer i en økning av tilstedeværende, kommersielle massegivende midler, hvilket kan resultere i relativt dårlig spisekvalitet i sluttproduktet. Det er imidlertid funnet at en flerverdig alkohol, som f.eks. fructose, ikke bare kan anvendes som et massegivende middel, men også at kombinasjonen av det søthets-økende, peptidsøtningsmiddelsparende søtningspreparat ifølge oppfinnelsen med en flerverdig alkohol resulterer i en synergistisk søtningseffekt forsåvidt som den oppfattede søthet er større enn ventet basert på mengden tilsatt søtningsmiddel.

Egnede, flerverdige alkoholer er de som har en relativ søthet, sammenlignet med sucrose, på minst 0,3. Illustrerende eksempler er ketoser som f.eks. fructose, såvel som sucrose, xylitol og lignende.

Den foretrukne, flerverdige alkohol er fructose. Selvom sucrose er meget brukt som et naturlig søtningsmiddel, har det mange metaboliske ulemper. Konsumpsjon av sucrose kan gi ekstremt "høye" og "lave" blodsukkernivåer som av mange eksperter anses å være en risikofaktor i utviklingen av hjerte-sykdommer, arteriosclerose og hypoglycemi (lavt blodsukker). Fructose har på den annen side mange fordeler vis-a-vis sucrose.

Fructose er det søteste, naturlige sukker. Avhengig av anvendelsestemperatur, -tid og -pH, kan fructose variere

fra ca. 1,0 til ca. 1,7 ganger søtere enn sucrose, hvilket betyr at mindre fructose kan behøves for å oppnå et ønsket søthetsnivå, hvilket resulterer i en tilsvarende minskning i kalorimengder.

Fructose har også mange metaboliske fordeler. For eksempel kommer fructose inn i blodstrømmen med relativt lav hastighet på grunn av fructosens absorpsjon og omdannelse i leveren. I tillegg forårsaker fructose 3 til 5 ganger lavere økninger i blodsukker- og insulinnivåer enn sucrose, dextrose og honning. Fructose medvirker dessuten til å holde blodsukker- og insulinnivåene innenfor deres normale grenser. Konsumpsjon av næringsmidler som hever blodinsulinnivåene og forårsaker for stor fluktuasjon i blodsukkernivået, kan føre til raskt tilbakevendende sultfølelser og til problemer med vektkontroll. Fructose regulerer sulten naturlig, fordi det avgis relativt langsomt og jevnt til blodstrømmen over en ut-strakt tidsperiode.

I forbindelse med baking kan som bemerket, poly-carboxylsyrebestanddelen i søtningspreparatet ifølge oppfinnelsen fungere som den sure bestanddel av et enkeltvirkende hevningssystem. Enkeltvirkende hevningssystemer resulterer i forbrukerprodukter, i øket holdbarhet vis-a-vis dobbeltvirkende systemer, fordi et enkeltvirkende system ikke er så følsomt for reaksjon med fuktighet i luften, hvilket resulterer i ødeleg-gelse. Når kaliumbicarbonat anvendes som en bestanddel i et enkeltvirkende hevningssystem, kan den resulterende bakervare få lave eller reduserte natriumnivåer.

I bakervarer som anvender organiske syrer med to eller flere dissosiasjonskonstanter som den sure bestanddel i hevningssystemet, kan spisekvaliteten forbedres ved å justere mengden av eggehvitefaststoffer. Denne forbedring bemerkes i produkter som er søtet med en kombinasjon av dipeptidsøtnings-middel og flerverdig alkohol, eller i en mindre grad med et dipeptidsøtningsmiddel alene.

Søtningspreparatene ifølge oppfinnelsen tilveiebringer i ett aspekt en dietetisk kake med lavt kaloriinnhold og samme oppfattede søthet som en kake som er søtet med full-kalorisøtningsmidler. Sammensetninger som tidligere er utviklet for hvite, gule, sitron- og sjokoladekaker med et tredels redusert kaloriinnhold og ikke tilsatt natrium, og som er søtet bare med krystallinsk fructose, er angitt i Tabell II nedenfor og ble anvendt for kontrollformål. De hvite, gule og sitron- kaker inneholder ca. 250 kalorier pr. 100 g bakt kake (sjokoladekake 245 kalorier pr. 100 g). Hver kake ble observert å ha gode hevnings-, tekstur-, munnfølelse- og smaksegenskaper, og søthetsnivået for hver kake ble bedømt å være akseptabelt.

Kakene hadde ekstremt lavt natriuminnhold på grunn av at det ikke var tilsatt salt og bruken av et enkeltvirkende hevningssystem bestående av gluconodeltalacton som surgjørende middel og kaliumbicarbonat. Gluconodeltalacton (GDL) er et sukkersyrelacton, som hydrolyseres ved oppvarming for å gi en ytterligere carboxylsyredel.

Hver av de kakene som er oppført i Tabell II ble søtet med den flerverdige alkoholen fructose ( C^ E^^ O^) og hadde teoretiske søthetsindekser på 333,3 (hvit), 334,5 (gul og sitron) og 323,25 (sjokolade).

Søthetsindeksen beregnes ved å multiplisere antall gram søtningsmiddel med søthetsekvivalenten for søtningsmidlet (vis-a-vis sucrose). Fructose er én og en halv ganger så søt som sucrose, slik at dens søthetsekvivalent er 1,5.

Den hvite kake i Tabell II ble brukt som grunnpunkt for brukernes forskning for å utvikle en lavkalorikake som enten er søtet bare med et dipeptidsøtningsmiddel som for eksempel aspartam, eller søtet med en kombinasjon av fructose og aspartam (idet omtrent 50 % av søtheten oppnås fra hvert søtningsmiddel). Et ytterligere mål var å utvikle en kake, som var søtet som angitt ovenfor, og som hadde en oppfattet søthet lik den hvite kake i Tabell II.

For formålene ifølge foreliggende oppfinnelse ble det anvendt polycarboxylsyrer med to eller flere dissosiasjonskonstanter som en bestanddel i et enkeltvirkende hevningssystem, istedenfor en pro-syre som f.eks. GDL. Tabell III, som er reprodusert nedenfor, angir de oppnådde resultater ved bruk av sitronsyre og kaliumbicarbonat som et enkeltvirkende hevningssystem, i bakte kaker som er søtet med aspartam og fructose.

Den hvite kaken i Tabell II som er søtet bare med krystallinsk fructose, ble brukt som kontrollen: Denne kake har en tilsynelatende total søthetsindeks på 333,3. I kake nr. 1 (Tabell III) ble det forsøkt å utvikle en kake som var søtet med aspartam og fructose (hver medvirker til ca. 50 % av søtheten) med omtrent den samme tilsynelatende totale søthets-indeks som kontrollkaken. Det ble brukt 0,96 gram aspartam og 111,5 gram fructose beregnet som følger: Fructose [334 (målindeks) f 2] -f 1,5 [ fructosens søthetsekvivalent] = omtrent 111,5 gram. Aspartam [ 334 (målindeks) -i- 2] -i- 200 (aspartams søthetsekvivalent) -i- 0,87 (beregnet tap på 13 % under baking) = omtrent 0,96 gram. For å erstatte den fructose som var fjernet fra kontrollen, ble det tilsatt ytterligere masse ved hjelp av polydextrose og pulverisert cellulosefiber (Solka Floe).

Kake nr. 1 ble observert å ha akseptabel smak, hevning og munnfølelse, med dårlig tekstur (ble lett smulet) men ble bedømt å være hypersøt i forhold til kontrollen. Den til-synalatende totale søthetsindeks (forutsatt intet aspartamtap) for kake nr. 1 var 35 9.

I kake nr. 2 ble mengden aspartam (0,60 gram) og fructose (80,0 gram) redusert og bulkmidlene ble øket for å fremstille en kake med en tilsynelatende total søthetsindeks på 240. Kake nr. 2 ble observert å ha akseptabel smak, hevning og munnfølelse, med dårlig tekstur (den ble lett smulet) men ble bedømt å være hypersøt i forhold til kontrollen.

I kake nr. 3 ble mengdene aspartam (0,50 gram) og fructose (65,0 gram) redusert og bulkmidlene ble øket for å

gi en kake med en tilsynelatende total søthetsindeks på 198. Kake nr. 3 ble observert å ha akseptabel smak, hevning og munnfølelse, med dårlig tekstur (den ble lett smulet) og ble bedømt å være hypersøt til isosøt i forhold til kontrollen.

I kake nr. 4 ble mengdene aspartam (0,40 gram) og fructose (60,0 gram) ytterligere redusert og bulkmidlene ble øket for å gi en kake med en tilsynelatende total søthetsin-deks på 170. Kake nr. 4 ble observert å ha akseptabel smak, hevning og munnfølelse, med dårlig tekstur (ble lett smulet) men ble bedømt å være isosøt i forhold til kontrollen.

Endelig ble mengdene i kake nr. 5 av aspartam

(0,35 gram) og fructose (55,0 gram) redusert og bulkmidlet

ble øket for å gi en kake med en tilsynelatende total søthets-indeks på 152. Kake nr. 5 ble observert å ha akseptabel smak, hevning og munnfølelse, med dårlig tekstur (ble lett smulet)

og ble bedømt å være isosøt til hyposøt i forhold til kontrollen.

I forhold til isosøthet er det anvendbare vektforhold mellom aspartam og sitronsyre basert på tørr vekt ca. 0,19 til ca. 0,3, med et foretrukket vektforhold på ca. 0,22.

I forhold til isosøthet er det anvendbare vektforhold mellom aspartam og fructose ca. 0,006 til ca. 0,008 (foretrukket forhold ca. 0,007) basert på tørrvekten, og det anvendbare forhold mellom sitronsyre og fructose er ca. 0,016 til ca. 0,033 (foretrukket forhold ca. 0,03) basert på tørrvekten.

Den tilsynelatende, totale søthetsindeks for kake

nr. 4, den kake som ble bedømt å være isosøt, er beregnet å være ca. 70, halvparten av den beregnede teoretiske søthets-indeks for kontrollkaken. De andre kakene var på lignende måte søtere enn ventet basert på mengden av søtningsmiddel som var tilsatt. Aspartam/fructose-søtningsmiddelkombinasjonen sammen med sitronsyren gir en signifikant søthetssynergisme i forbindelse med disse kakene (nesten to ganger når det gjelder kake nr. 4).

Videre undersøkelser viser at denne synergisme foreligger i kaker som søtes bare med aspartam.

Tabell IV som er angitt nedenfor, beskriver en hvit kake som er søtet bare med aspartam med en beregnet tilsynelatende total søthetsindeks på 170. På tross av at den har en tilsynelatende total søthetsindeks som er halvparten av kon-trollens (teoretisk søthetsindeks: 334), ble denne kake bedømt å være isosøt med kontrollen. Denne kake har en tilsynelatende total søthetsindeks lik kake nr. 4, i Tabell III, som er søtet med aspartam og fructose, som også ble bedømt iso-søt med kontrollen. Dette antyder at kaker som bare er søtet med aspartam med tilsynelatende totale søthetsindekser i området på ca. 200 til ca. 150 vil oppvise omtrent isosøthet med kontrollen. Det anvendbare vektforhold mellom aspartam og sitronsyre basert på tørrvekt med henblikk på isosøthet er ca. 0,4 - 0,6, og det foretrukne forhold er ca. 0,47.

Kaken som er søtet bare med aspartam oppviste akseptabel hevning, moderat smak og munnfølelse, men ekstremt dårlig tekstur (alvorlig oppsmuling).

Tabell V viser hvilken rolle sitronsyre har i den oppfattede søthet av kaker som er søtet bare med aspartam og med aspartam og fructose. Kaker som anvender disse to typer av søtningssystemer (aspartam:aspartam/fructose) ble bakt ved bruk av et enkeltvirkende hevningssystem (omfattende sitronsyre og kaliumbicarbonat) og også ved bruk av et kommersielt tilgjenge-lig, dobbeltvirkende bakepulver. Bakepulveret er en balansert blanding av natriumbicarbonat, natriumaluminiumsulfat, mais-stivelse, calsiumsulfat, surt calsiumfosfat og calsiumsilikat.

Som nevnt består et enkeltvirkende hevningssystem av en syrebestanddel og en bicarbonatbestanddel som virker som en carbondioxydkilde. De to bestanddelene kan være i fri eller i innkapslet form. I Tabell V ble det brukt et enkeltvirkende hevningssystem bestående av sitronsyre og kaliumbicarbonat.

Hver kake (aspartam/fruetose- eller aspartam-søtet) som var hevet med det enkeltvirkende hevningssystem sitronsyre/ kaliumbicarbonat, ble bedømt å være isosøt i forhold til kontrollen (kake nr. 1, Tabell II).

De kaker som var hevet med dobbeltvirkende bakepulver (aspartam/fructose- eller aspartam-søtet) var identiske i alle henseender med sine motparter som var hevet med et enkeltvirkende bakepulver, bortsett fra erstatningen av et dobbeltvirkende hevningssystem. Det dobbeltvirkende system inneholder ikke en polycarboxylsyre. De kaker som var hevet med bakepulver ble bedømt å være hyposøte i forhold til kontrollen (nr. 1, Tabell II) og i forhold til deres motparter som var hevet med enkeltvirkende bakepulver.

Kakene i Tabell V ble observert å ha akseptabel hevning og sammenlignbar tekstur og munnfølelse. Allikevel var den oppfattede søtheten hos kaker som var hevet med et dobbeltvirkende bakepulver merkbart redusert og de ble bedømt å være hyposøte i forhold ti kontrollen. Resultatene viser at polycarboxylsyre, som f.eks. sitronsyre, spiller en rolle i den søthetssynergisme som er observert i kaker som er søtet med aspartam og aspartam/fructose.

Den signifikante, ca. dobbelte, søthetssynergisme

som ble observert for isosøte aspartam/fructose-søtede og bare aspartam-søtedé kaker som var hevet med enkeltvirkende bakepulver i Tabell V, antyder at polycarboxylsyren utøver en varmestabiliserende innvirkning på aspartamet. Nærværet av

polycarboxylsyren forårsaker ytterligere en enestående søthets-synergisme som kompenserer for eventuell søthet som kan gå tapt på grunn av mulig nedbrytning av aspartamet under bakeprosessen. Den tilsynelatende aspartam-sparende effekt observeres også

for de kaker i Tabell III som ble bedømt å være hypersøte i forhold til kontrollen.

På grunn av at teksturen til de kaker som var surgjort med polycarboxylsyrer var relativt dårlige, ble undersøkt måter for å forbedre denne egenskap i systemet. Det ble opp-daget at ved å øke mengden eggehvitefaststoffer, ble det opp-nådd en signifikant økning i kakekvalitet. Tabell VI angir data for kaker som er søtet med aspartam/fructose med varierende mengder eggehvitefaststoffer og bulkmidler.

Kake nr. 2 hvor eggehvitefaststoffene utgjør 5,44 % av den tørre røre, ble bedømt å ha god tekstur og munnfølelse. I kake nr. 3 ble mengden eggehvitefaststoffer øket til 6,51 % av den tørre basisrøre. Teksturen til kake nr. 3 forble god, men munnfølelsen ble litt tørr. Det anvendbare vektforhold mellom aspartam og eggehvitefaststoffer er ca. 0,01 til ca. 0,02 (foretrukket forhold: 0,016) basert på tørrvekt. Det anvendbare vektforhold mellom fructose og eggehvitefaststoffer er ca, 1,8 til 2,6 (foretrukket forhold: 2,4) basert på tørr-vekt .

Tabell VII angir data for kaker som er søtet bare med aspartam og med varierende mengder eggehvitefaststoffer og bulkmidler.

Kake nr. 2 med 5,43 % eggehvitefaststoffer basert på den tørre rørevekt ble bedømt å ha forbedret tekstur og sand-aktig munnfølelse. Denne kaken hadde bare en liten tendens til smuling og var forbedret sammenlignet med kake nr. 1, såvel som de andre kakene som bare var søtet med aspartam angitt i Tabell IV. Totalt var teksturen og munnfølelsen til de aspartam/fructose-søtede kaker bedre enn de aspartam-søtede kaker. Det antas at dette er forårsaket av bulk-, smaks-, myknings- og andre egenskaper hos fructose og den økede mengde bulkmidler i kaker som bare er søtet med aspartam.

Sitronsyre (en polycarboxylsyre) har tre dissosiasjonskonstanter. Den videre undersøkelsen omfattet vurdering av andre polycarboxylsyrer med flere (to eller flere) dissosiasjonskonstanter lik sitronsyre, som bestanddeler i et enkeltvirkende hevningssystem i kaker søtet med aspartam/ fructose og aspartam.

Tabellene VIII og IX angir data for hvite kaker som er søtet med aspartam/fructose med bruk av forskjellige sur-gjørende midler som en del av et enkeltvirkende hevningssystem. I tabell VIII er de ingredienser som er konstanter i hver kake oppført. Mengden av tilsatte søtningsmidler (0,40 g aspartam og 60 g krystalinsk fructose) er den samme mengde søtnings-middel som ble anvendt i kake nr. 4, Tabell III, en kake som ble bedømt å være isosøt med kontrollen.

Tabell IX angir de surgjørende midler som er testet i forskjellige mengder: Sitronsyre, eplesyre, adipinsyre, fumarsyre, vinsyre, glutarsyre, malonsyre og ravsyre.

Tabell IX viser at bruk av sitronsyre i mengder

mellom ca. 0,3 % og ca. 0,52 % (basert på tørr basisrørevekt) resulterte i kaker med akseptabel hevning, tekstur, munnfølelse, oppfattet søthet og smak. En liten sur smak og litt gummi-aktig munnfølelse ble observert ved 0,52 %-nivået. Når det gjelder isosøthet er det anvendbare vektforhold mellom aspartam og sitronsyre mellom ca. 0,14 og ca. 0,35 basert på tørrvekter, med et foretrukket forhold på ca. 0,22 - ca. 0,27. De andre testede polycarboxylsyrer var ventet å være effektive innenfor det samme område.

To vektmengder av eplesyre, adipinsyre, fumarsyre, vinsyre og glutarsyre ble vurdert: 0,39 % og 0,52 % (basert på tørr basisrørevekt). Med disse mengder ble kakene bedømt å være isosøte med kontrollen (kake nr. 1, Tabell II). Disse data viser at den samme søthetssynergisme og tilsynelatende aspartamsparing som foreligger i aspartam/fructose-søtede kaker som er hevet med sitronsyre, også foreligger i aspartam/fructose-søtede kaker som er hevet med eplesyre, adipinsyre, fumarsyre, vinsyre og glutarsyre.

Malonsyre og ravsyre ble testet på 0,39 %- og 0,1 %-nivåer. På begge nivåer oppviste de kaker som var surgjort med malonsyre og ravsyre dårlig søthet (hyposøt i forhold til kontrollen) og smaksegenskaper.

Tabeller X og XI angir data som gjelder bruken av forskjellige polycarboxylsyrer som surgjørende midler i kaker som er søtgjort bare med aspartam. Tabell X angir konstante ingredienser for hver kake. Den mengde aspartam som brukes

(0,0 gram) vil gi en kake med en tilsynelatende total søthets-indeks på 180. I Tabell XI er variablene, typen og mengden av surgjørende middel, oppført. Hver polycarboxylsyre ble vurdert på 0,39 %- og 0,51 %-nivåer (basert på prosent på tørr røre-vekt).

Den oppfattede, relative søthet for hver kake ble bedømt å være isosøt med kontrollen (kake nr. 1, Tabell II).

Når det gjelder sitronsyre, ble kakene vurdert å være isosøte til hypersøte i forhold til kontrollen. Når det gjelder fumarsyre, ble kakene bedømt å være isosøte til hyposøte i forhold til kontrollen. Denne oppfattede isosøthet viser at de testede polycarboxylsyrer også medvirker til søthetssynergismen og tilsynelatende aspartamsparing i en kake som bare er søtet med aspartam. Det anvendte forhold mellom aspartam og polycarboxylsyre er ca. 0,3 til ca. 0,6.

Selv om de kaker som var surgjort med organisk polycarboxylsyre og søtgjort med aspartam ble observert å ha akseptabel hevning og bedømt å være isosøte i forhold til kontrollen, var den totale spisekvalitet i disse kakene dårlig. Dette er sannsynligvis forårsaket av det høye volum av bulkmidler som er nødvendig for å erstatte den fructose som ble brukt i kaker som ble søtet med aspartam/fructose.

De aspartamsparende preparater med øket mengde søt-ningsmiddel som er beskrevet ovenfor, og som er anvendt i dietetiske kaker, kan også anvendes i andre næringsmidler.

Anvisninger: Kombiner aspartam, ren krystallinsk fructose,

polydextrose, Solka Floe, N-flate, fett og eggehvitefaststoffer. Visp ved moderat hastighet til en kremlignende tekstur. Tilsett hevnings-middel, vaniljepulver, sitronekstrakt og vann. Visp inntil ingrediensene er blandet<p>g fuktet. Fold melet forsiktig inn. Rull ut deigen til ca. 0,6 cm tykkelse. Del kjeksene til ca. 5 cm diameter og bak på kjeksark ved 163° C i ca. 5 til 6 minutter.

Tabell XII angir eksempelvis anvendbarheten av foreliggende oppfinnelse på en kjeks med sitronsmak. Tabell XII sammenligner data utviklet for en sitronkjeks med redusert kaloriinnhold som er sørgjort med aspartam og fructose. Kaken ble surgjort med vinsyre i det enkeltvirkende hevningssystem. Kaken med det dobbeltvirkende bakepulver ble hevet med kommer-

sielt bakepulver som beskrevet tidligere.

Begge kakene ble fremstilt på identisk måte ved å kombinere aspartam, ren krystallinsk fructose, polydextrose, Solka Floe, N-flate, fett og eggehvitefaststoffer. Blandingen ble vispet med moderat hastighet inntil det oppnåddes en kremlignende tekstur. Hevningsmidlene, vaniljepulver, sitronekstrakt og vann ble tilsatt. Ingrediensene ble vispet inntil de var blandet og fuktet grundig. Mel ble foldet forsiktig inn. Den resulterende deig ble så valset til ca. 0,6 cm tykkelse og fra denne ble det oppdelt kjeks med ca. 5 cm diameter som ble bakt på kjeksark ved 163° C i 5 til 6 minutter.

Organoleptiske tester indikerte at kjeksen som var hevet med det enkeltvirkende system var bedre enn den kjeks som var hevet med et dobbeltvirkende system. Den kjeks som var hevet med et enkeltvirkende system oppviste akseptabel smak, søthet og hevning, med litt tett tekstur. Den kjeks som ble fremstilt ved hjelp av dobbeltvirkende bakepulver, hadde dårlig smak og ble bedømt å være hyposøt. pH i de bakte kjeks (50/50 vann) ble funnet å være 5,1 og 5,9 henholdsvis for kjeks som var fremstilt med enkeltvirkende og dobbeltvirkende bakepulver.

Disse data viser at preparatet som består av et dipeptidsøtningsmiddel (aspartam), en flerverdig alkohol (fructose) og én polycarboxylsyre med to eller flere dissosiasjonskonstanter (vinsyre) i bakte produkter, resulterer i et søtningsmiddel-øket søtningssystem i hvilket det er en tilsynelatende varmesparing av aspartamet og kompensasjon for det aspartam som tapes under baking. Aspartamsøtningsmiddel-økningen og aspartam-sparingen er derfor ikke begrenset til kakelignende bakte produkter.

Selv om de foran nevnte undersøkelser beskriver bruken av fructose i kombinasjon med aspartam som søtningssystem for bakte produkter, er det mulig å bruke andre fysiologisk godtagbare flerverdige alkoholer istedenfor fructose. Bruken av andre flerverdige alkoholer som f.eks. sucrose, dextrose, xylitol, osv. som et element i søtningssystemet i kombinasjon med aspartam vil være aksepterbar i de fleste forbindelser og vil ikke på uheldig måte påvirke den tidligere bemerkede søt- hetssynergisme og spareefektene for aspartam i kombinasjon med polycarboxylsyrer.

Kake nr. 2 i Tabell XIII inneholder et aspartam/ sucrose-søtningssystem. Kake nr. 2 ble fremstilt og vurdert organoleptisk for å bestemme effektene av bruk av sucrose istedenfor fructose som flerverdig alkohol-søtningsmiddel i kombinasjon med aspartam. Hver kake ble observert å ha lignende hevning og tekstur, men den kake som inneholdt sucrose ble bedømt å være merkbart mindre søt (hyposøt) sammenlignet med den kaken som inneholdt fructose. Selv om ingen av kakene oppviste en ubehagelig ettersmak, hadde fructosekaken den foretrukne smak.

Fructosekakens bedre søthet kunne tilbakeføres til en rekke faktorer. Mens fructose- og sucrosekakene inneholder ekvivalente mengder søtningsmiddel, er det forskjell på deres tilsynelatende totale søthetsindekser. Indeksen for fructosekaken er ca. 170. Indeksen for sucrosekaken er ca. 150, forårsaket av sucrosens søthetsekvivalent på 1,0. Videre kan fructose medvirke mer til den synergistiske effekt som er bemerket tidligere.

Kake nr. 3 i Tabell XIII beskriver en sucrose/ aspartam-søtet kake i hvilken sucrose- og aspartammengdene er øket (henholdsvis 70 og 0,5 gram) og de kommersielle bulkmidler er redusert proporsjonalt. Denne kaken som har en tilsynelatende, total søthetsindeks på ca. 17 0, hadde akseptabel hevning og tekstur. Kake nr. 3 ble imidlertid fortsatt bedømt å være hyposøt når den ble sammenlignet med fructosekaken. Kake nr. 3 var imidlertid søtere enn kake nr. 2. Sucrosekakens smak var igjen ikke så akseptabel som fructosekakens. Fructosekakens foretrukne smak kan være resultatet av den kjente evne hos fructose til å øke visse smakskvaliteter.

Disse observasjoner betyr imidlertid ikke at sucrose eller andre flerverdige alkoholer (som for eksempel sorbitol eller xylitol) ikke kan anvendes i kombinasjon med aspartam som søtningssystem for bakte produkter som er surgjort med en polycarboxylsyre, i hvilket ca. 50 % av søtningsmidlet oppnås fra aspartam. Den hyposøthet som er bemerket i kake nr. 2 og 3, Tabell XIII, kan eksempelvis elimineres ved tilsetning av økede mengder aspartam eller sucrose. Selv om produkter som er søtet med aspartam og flerverdige alkoholer som f.eks. sucrose eller lignende, kan ha akseptable søthetsnivåer og andre kvaliteter, vil disse produktene ikke ha den samme for-delen med en kalorireduksjon og et metabolisk perspektiv som de produkter som anvender fructose.

Søtningsmidler, som f.eks. sucrose, fructose, xylitol og dipeptidforbindelser har, som diskutert her, forskjellig relativ søthet. I et bakt produkt som er surgjort med en polycarboxylsyre vil vektforholdet mellom polycarboxylsyre og søtningsmiddel variere avhengig av søtningsmidlets relative søthet. I foreliggende oppfinnelse vil, der det foreligger en flerverdig alkohol og et dipeptidsøtningsmiddel, på lignende måte vektforholdet mellom disse bestanddeler også variere avhengig av bestanddelenes relative søthet.

Den foranstående, generelle diskusjon og forsøks-eksempler er ment å illustrere foreliggende oppfinnelse, og skal ikke anses som begrensende. Andre variasjoner innenfor oppfinnelsens ånd og område er mulige og vil være selvklare for fagmannen.

Claims (30)

1. Søtningspreparat, karakterisert ved at det omfatter et dipeptid-søtningsmiddel sammen med en søthetsøkende blanding av en fysiologisk godtagbar polycarboxylsyre med minst to dissosiasjonskonstanter som har en pKa-verdi på mindre enn ca.

5,5 og en fysiologisk godtagbar flerverdig alkohol med en relativt søthet sammenlignet med sucrose på minst ca. 0,3.

2. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at polycarboxylsyren er en hydroxypolycarboxylsyre.

3. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at polycarboxylsyren er en alifatisk dicarboxylsyre.

4. Søtningspreparat ifølge krav 2, karakterisert ved at hydroxypolycarboxylsyren er hydroxydicarboxylsyre.

5. Søtningspreparat ifølge krav 2, karakterisert ved at hydroxypolycarboxylsyren er en hydroxytricarboxylsyre.

6. Søtningspreparat ifølge krav 3, karakterisert ved at den alifatiske polycarboxylsyre er en umettet, alifatisk dicarboxylsyre.

7. Søtningspreparat ifølge krav 3, karakterisert ved at den alifatiske polycarboxylsyre er en mettet, alifatisk dicarboxylsyre inneholdende mer enn 4 carbonatomer.

8. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet dipeptidsøt-ningsmiddel : polycarboxylsyre er ca. 0,14 til ca. 0,35 basert på tørrvekt og vektforholdet dipeptidsøtningsmiddel:flerverdig alkohol er ca. 0,006 til ca. 0,008 basert på tørrvekt.

9. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at polycarboxylsyren er valgt fra gruppene bestående av sitronsyre, eplesyre, adipinsyre, fumarsyre, vinsyre og glutarsyre.

10. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet dipeptidsøtningsmiddel:polycarboxylsyre er ca. 0,22 til ca.

0,25 og vektforholdet dipeptidsøtningsmiddel:flerverdig alkohol er ca. 0,007.

11. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet mellom polycarboxylsyren og den flerverdige alkohol er ca. 0,016 til ca.

0,04.

12. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet mellom polycarboxylsyren og den flerverdige alkohol er ca. 0,03.

13. Søtningspreparat ifølge krav 8, karakterisert ved at dipeptidsøtningsmidlet er aspartam og den flerverdige alkohol er fructose.

14. Søtningspreparat ifølge krav 10, karakterisert ved at dipeptidsøtningsmidlet er aspartam og den flerverdige alkohol er fructose.

15. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at molforholdet polycarboxylsyre :flerverdig alkohol er ca. 0,017 til ca. 0,07.

16. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at molforholdet dipeptidsøtningsmiddel:polycarboxylsyre er ca. 0,06 til ca.

0,27.

17. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at molforholdet dipeptidsøtningsmiddel:flerverdig alkohol er ca. 0,003 til 0,006.

18. Søtningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at molforholdet dipeptidsøtningsmiddel:flerverdig alkohol er ca. 0,004.

19. Søtningspreparat, karakterisert ved at det omfatter et dipeptidsøtningsmiddel som er en aspartyl-fenylalaninalkyl-ester inneholdende opp til 4 carbonatomer inklusive, i alkyl-delen derav, sammen med en søthetsøkende blanding av en fysiologisk godtagbar polycarboxylsyre med minst to dissosiasjonskonstanter har en pKa-verdi på mindre enn ca.

5,5 og en fysiologisk, godtagbar flerverdig alkohol med en relativ søthet sammenlignet med sucrose på minst ca. 0,3.

20. Søtningspreparat ifølge krav 19, karakterisert ved at dipeptidsøtningsmidlet er aspartam.

21. Søtningspreparat ifølge krav 19, karakterisert ved at den flerverdige alkohol er fructose.

22. Søtningspreparat ifølge krav 19, karakterisert ved at polycarboxylsyren er en hydroxypolycarboxylsyre.

23. Søtningspreparat ifølge krav 19, karakterisert ved at polycarboxylsyren er en alifatisk dicarboxylsyre.

24. Søtningspreparat ifølge krav 23, karakterisert ved at hydroxypolycarboxylsyren er en hydroxydicarboxylsyre.

25. Søtningspreparat ifølge krav 23, karakterisert ved at hydroxypolycarboxylsyren er en hydroxytricarboxylsyre.

26. Søtningspreparat ifølge krav 24, karakterisert ved at den alifatiske dicarboxylsyre er en umettet, alifatisk dicarboxylsyre.

27. Søtningspreparat ifølge krav 24, karakterisert ved at den alifatiske dicarboxylsyre er en mettet, alifatisk dicarboxylsyre med minst 4 carbonatomer.

28. Fremgangsmåte for å meddele varmestabilitet til et dipeptidsøtningsmiddel, karakterisert ved at en effektiv mengde av en fysiologisk godtagbar flerverdig alkohol kombineres med en fysiologisk godtagbar polycarboxylsyre minst to dissosiasjonskonstanter som har en pKa-verdi på mindre enn ca.

5,5.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at det som dipeptidsøtningsmid-del anvendes aspartam, som flerverdig alkohol fructose og som polycarboxylsyre enten en hydroxycarboxylsyre eller en alifatisk dicarboxylsyre.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at polycarboxylsyren velges fra gruppen bestående av sitronsyre, eplesyre, adipinsyre, fumarsyre, vinsyre og glutarsyre.