JPH0642817B2 - 熱安定性甘味組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は新規な熱安定性甘味組成物に関する。特に本発
明はポリグルコース又はポリマルトースを使用するジペ
プチド甘味料の熱安定化法に関する。又本発明はポリグ
ルコース又はポリマルトースおよびジペプチド甘味料の
組成物、そのような組成物を含有する食品に関する。

ジペプチド甘味料はスクロースの幾倍もの甘味力を有す
るアスパルチル置換フエニルアラニン化合物である。そ
れ等は１９６０年代に発見され、糖の低カロリー代用物
として開発された。それ等は或種の人工甘味料の場合の
ような苦い後味を呈さない。

本発明の実施に使用されるジペプチド甘味料は、米国特
許第３，４７５，４０３号、第３，４９２，１３７号、
および第４，０２９，７０１号明細書、および１９８２
年６月１日に提出された「ジペプチド甘味料硫酸塩およ
びスルホン酸塩」と称する我々の同時係属出願に記載さ
れ、説明されているタイプのジペプチド甘味料である。
更にいくつかのジペプチド甘味料複合体が、１９８２年
４月３日に提出された米国特許出願番号第０６／３５
４，５７４号明細書に記載されている。甘味料としての
これ等のジペプチド甘味料およびその酸塩の使用の魅力
にもかかわらず、それ等は加熱又はベーキング用の糖の
代りに自由に代用することは出来ない。アスパルテーム
の遊離塩基および以前から知られている塩は加熱により
破壊され、甘味が失われることはよく知られている。従
つてそれ等は加熱を必要とする食品に、又は殺菌のよう
な加熱処理を実施する食品成分と混合する時には有用で
はない。

先行技術 ジペプチド甘味料は上記の如く当業者で公知のものであ
る。ポリグルコースおよびポリマルトースは米国特許第
３，７６６，１６５号および第３，８７６，７９４号明
細書に記載されている。更に米国特許第３，９７１，８
５７号明細書に、ジペプチド甘味料の溶液をポリグルコ
ースと１：１９から３：７の比率、好ましくは１：３か
ら１：４の比率で一緒に乾燥することにより得られた。
急速に溶解する。吸湿性、加熱に敏感な甘味組成物につ
いて記載されているが、その特許は溶液を乾燥する際
に、熱分解を防止するように注意をはらはねばならない
ことを教えている。

本発明の要約 本発明の目的は熱安定性ジペプチド甘味料組成物および
加熱やベーキングの際にそのような組成物を使用する方
法を開発することである。

この目的により、ジペプチド甘味料およびポリグルコー
ス又はポリマルトースの約１：４０から約１：２００の
重量％範囲内の組み合わせは、ケーキおよびベークした
製品に甘味料およびバルク剤として使用する時に、ジペ
プチド甘味料の重大な熱分解を受けないことが分つた。
更に、この方法で調製したケーキ又は他のベークするか
又は加熱した製品は、糖の対照品に匹敵できるボリュウ
ーム、テクスチヤーおよび甘味を有する。

ジペプチド甘味料対ポリデキストロース比は流動床粒状
化又は噴霧乾燥のような粒状化技術により、或程度決定
することが出来る（例えば、粒状化、インスタント化お
よび噴霧乾燥、Food Technology，１９７５年６月号、
６０から７１ページ参照）。然し、甘味料を充分に分散
させる場合に、本発明を実施するには単純な混合技術で
充分である。

市販の製剤としてのポリデキストロースは低カロリー含
量（１kcal／ｇ）を有し、殆んど甘味がないか又は全く
甘味の無いポリサツカライド（例えばポリグルコース）
である。それは主に食品中の糖の低カロリーのバルク置
換物として使用される。ポリデキスロースは約８９重量
％のＤ−グルコース、１０重量％のソルビトールおよび
１重量％のクエン酸から成るメルトの縮合によつて調製
した。部分的に代謝可能な、水溶性の重合体である。ポ
リデキストロースを水酸化カリウムで部分的に中和する
ことが出来る。

好ましいジペプチド甘味料は、α−Ｌ−アスパルチル−
Ｌ−フエニルアラニンのアルキルエステル、特にメチル
エステル、（アスパルテーム又はAPM）、その塩および
その金属複合体である。アスパルテーム硫酸塩および有
機スルホン酸塩は、固有の熱安定性のために、特に有用
である。従つて、熱的保護の増加が得られる。これ等の
硫酸塩および有機スルホン酸塩は、塩形成の適切な酸を
含有する高極性溶媒中で調製することが出来る。本発明
の実施に有効なジペプチド甘味料−金属複合体は次式で
示すことが出来る。

式中、ｍおよびｔは同一か又は異なる、１から３の整数
であり、ｐは 対ジペプチド甘味料比で、0.1から３であり、ｓは 対ジペプチド甘味料比であり、ｐ×ｍ＝ｓ×ｔであり、 は薬理学的に容認可能な金属イオン又は薬理的学に容認
可能な金属イオンの組合せであり、 は薬理学的に容認可能な陰イオン又は陰イオンの組合せ
である。これ等の複合体はAPMをアルコール溶液中適当
な金属塩と共に粉砕し乾燥することにより形成する。

ポリグルコースおよびポリマルトースは主として単量体
部分がグルコース、マルトースその他のサツカライドで
ある重合体物質を意味しかつ重合活性剤として使用する
ポリカルボン酸から誘導した部分でグルコース、マルト
ース又はサツカライド部分をエステル化した重合体物質
を意味する重合活性剤触媒又は架橋剤として使用する酸
は、一連の比較的非揮発性の食用可能な有機ポリカルボ
ン酸でよい。特にクエン酸、フマール酸、酒石酸、琥珀
酸、アジピン酸、イタコン酸又はテレフタール酸を使用
することが好ましい。琥珀酸、アジピン酸、およびイタ
コン酸の無水物も使用することが出来る。酸又は無水物
は商品に使用することが容認可能なものでなければなら
ない。即ち味のよい、通常の使用濃度において重大な悪
影響のないものでなければならない。より揮発性の酸は
混合物が重合される加熱および熔融工程で蒸発するか
ら、酸は比較的不揮発性のものを選ぶべきである。使用
するポリカルボン酸は重合化工程において、大部分然し
不完全に、ポリグルコース又はポリマルトースとエステ
ル化し、酸ポリグルコースエステル又は酸ポリマルトー
スエステルがつくられる。これは透析後のポリグルコー
スおよびポリマルトースの残留酸度、および生成物の加
水分解による酸の回収率で立証される。ポリグルコース
又はポリマルトース内の酸部分の結合は人間が消費する
為の適合性には影響がない。化学的には本方法に適する
が、食用の適さない酸を食用に適するポリグルコース又
はポリマルトースの製造に使用するのは適当でない。し
たがつて、使用する酸触媒は、人間への安全性および重
大な毒性のないことにより選択されねばならない。無機
酸は不溶性のポリグルコースおよびポリマルトースの製
造に架橋剤として役立たないから、無機酸は無水のメル
ト重合に酸触媒として使用するのに適さない。同様にモ
ノカルボン酸は重合の触媒作用をするが、架橋剤と同様
な効果はない。

本発明で使用されるタイプの不溶性のポリグルコース又
はポリマルトースは恐らく別々のポリグルコース又はポ
リマルトース分子間の架橋ポリカルボン酸エステル部分
を含有する。本発明で使用する可溶性重合体として、各
酸部分を１個の重合体分子のみとエステル化するようで
ある。本発明で製造されるポリグルコースの大部分は約
１，５００から約３６，０００の平均分子量を有する。
可溶性のポリグルコースは約１，５００から約１８，０
００の平均分子量を有することが分かつた。本発明で使
用される不溶性のポリグルコースは約６，０００から約
３６，０００の平均分子量を有することが分つた。ポリ
グルコースの分子量は通常約１，０００から約２４，０
００の範囲であり、分子量の大部分は４，０００から約
１２，０００の範囲になることが分つた。

ポリグルコースにおいて顕著である結合は主に１→６で
あるが、他の結合も生ずる。可溶性のポリグルコースに
おいて、各酸部分はポリグルコースとエステル化され
る。酸部分が１個以上のポリグルコース部分とエステル
化され、架橋結合を生ずる。

ポリグルコースおよびポリマルトースは、糖を除去し
た、および／又は人工の又は他の甘味料で代用した規定
食の食品に、甘味以外糖の物理的特性を与えるのに有用
である。例えばベークした製品において、ポリグルコー
スおよびポリマルトースは糖と同じ様にレオロジーおよ
びテクスチヤーに影響し、バルク剤として糖の代用をす
ることが出来る。可溶性ポリグルコースの代表的な用途
は、低カロリーのゼリー、ジヤム、プレザーブ、マーマ
レードおよびフルーツバターに；アイスクリーム、アイ
スミルク、シヤーベツトおよびウオーターアイスを含む
規定食の冷凍食品組成物に；ケーキ、クツキー、パスト
リーおよび小麦粉又は他の粉を含む食品等のベークド食
品に、アイシング、キヤンデーおよびチユーインガム
に；非アルコール性ソフトドリンクおよび根茎エキスの
ような飲料に；シロツプに；トツピング、ソースおよび
プデイングに；サラダドレツシングにおよびバルク剤と
して見出される。

商業的に食品用として容認されたポリデキストロースは
殆んど完全に、あらゆるタイプのグルコシド結合、主に
１−６結合を有するランダムに架橋結合したグルコース
重合体から成り（Food Tech．１９８１年７月、第４４
−４９頁）、またそれは若干のソルビトール末端基およ
びクエン酸とのモノエステル結合を含有する。重合体自
体と共に、少量の残余の原料物質（グルコース、ソルビ
トールおよびクエン酸）がある。市販のポリデキストロ
ースの化学構造は次式の通りである： Ｒ＝水素、グルコース、ソルビトール、クエン酸、ポリ
デキストロース。

このポリデキストロースの１形態の構造は、メカニズム
であると信じられていることを説明するのに役立つ。架
橋剤、例えばクエン酸がジペプチド甘味料の結合部位で
あることに第１の可能性がある。通常の条件ではクエン
酸APM塩のようなジペプチド甘味料塩は熱に不安定で、
分子の陰イオン部分に急速に環化を生じさせる傾向があ
ることが分る。然しジペプチド甘味料がポリデキストロ
ースのクエン酸部分と結合する場合には、分子の陰イオ
ン部分が重合体と結合するから環化は更に困難になる。
他の可能性がポリデキストロースの分枝鎖構造に見るこ
とが出来る。その構造に形成された多くのくぼみはカプ
セル化する位置を供する。ジペプチド甘味料はその位置
に「ぴつたり適合」し、水素結合により保持される。他
の分枝鎖のポリサツカライド又は陰イオン結合重合体性
結合位置を有する他の化合物も本発明の実施に適する。
本発明の複合体は他のジペプチド甘味料と比較した時
に、熱安定性の増加を多分説明する構造に「適合」する
点で特に重要である。

実際に熱的保護だけが限定された範囲内に生ずることが
確認された。約１：４０から約１：２００のジペプチド
甘味料／ポリデキストロース比において、ジペプチド甘
味料は可成り甘味が残り、加熱およびベーキングに受容
出来る。その範囲以下では甘味が可成り減少し、ジペプ
チド甘味料対ポリデキストロース比があまり大き過ぎ
て、加熱およびベーキングの目的に甘味とバルクを供せ
られない。その範囲以上でも甘味は減少する。更に加熱
とベーキングを目的とする実際的な甘味料とするには、
混合物中の甘味料のポリデキストロースに対する比率が
充分でない。ジペプチド甘味料対ポリデキストロースの
好ましい範囲は、約１：８０から約１：１６０である。

次に本発明の組成物はベークし加熱した製品に、高容量
甘味剤、小麦粉等のための代用物として混合することが
出来るから、ジペプチド甘味料の熱分解無しにカロリー
の量を可成り減じ、甘味を保持することが出来る。

更に次例により熱安定性ジペプチド甘味料組成物の調製
および使用に関する詳細について例証する。本発明は、
前記開示に充分に述べられているが、これ等の例により
精神又は範囲の何れも限定されると解釈すべきではな
い。当業者は公知の変化および条件、および次の工程が
可能であることを容易に理解するであろう。

次例は全て２１CFR Pant１７２，Federal Register，Vo
l．４６，NO.１０８で食品への使用が承認された市販の
ポリデキストロースを使用する。

例１ 粒状化APM／ポリデキストロース Waringブレンダーを使用して、0.324kgのAPMをＤＥ率１
０％w/w（Maltrin M-1000）を有する1.4kgのマルトデキ
ストリンと粉砕し、次の方法により粒状化した。33.271
kgのポリデキストロースをFreundアグロメレーター内に
入れ、結合剤としてマルトデキストリンを使用して粒状
化した。

例２ APMを有する黄色ケーキ 次の材料を使用し、３５０±２０゜Fで４０分黄色ケーキ
を焼いた。全ての材料kitchenaidミキサーに入れ、可成
り均一になる迄混合した。

対照ケーキ中のAPMの活用率は１１％であり、試食の際
にケーキは知覚可能な甘味を有しなかつた。APMの含量
を次の如き高性能液体クロマトグラフイで分析した。

高性能液体クロマトグラフイ（HPLC）分析は標準の技術
およびWaters Associates、マルチユセツツ州マルフオ
ード製のHPLC分析システムを使用して行つた。カラムは
内径１５cm×4.6mm Dupont Zorbax Ｃ−８（デラウエ
アー州ウイルミントンＥ．Ｉ．デユポン社の商標）カラ
ムであつた。可動層はアセトニトリル、テトラヒドロフ
ラン、および0.05Ｍの水性リン酸ナトリウムの４：１：
４５の比率の混合物であつた。生成物のUV検出は２１０
nmで測定した。流速は毎分２ｍであり、注入量は１０
ミクロリツトルであつた。代表的な保持時間はアスパル
チルフエニルアラニン メチルエステル（APM）4.3分；
ジケトピペラジン（DKP）2.2分；アスパルチルフエニル
アラニン（AP）1.5分である。DKPおよびAPは一般的には
APM中の不純物である分解生成物である。

例３ 粒状化APM／ポリデキストロースを有する黄色ケ
ーキ 黄色ケーキを127.5ｇの例１の粒状化生成物および次の
材料を使用し、３５０±２０゜Fで４０分焼いてつくつ
た。全ての材料をkithenaidミキサーに入れ、可成り均
一になる迄混合した。

ケーキ中のAPMの活用率はHPLCを使用して７１％であ
り、ケーキは知覚可能な甘味を有した。

例４ 湿式混合APM／ポリデキストロースを有する黄色
ケーキ APM／ポリデキストロースを混合物中に混入する前にミ
ルクと湿式混合した以外は、例３によりケーキを焼い
た。焼成後のAPMの活用率はHPLCにより７１％であつ
た。

例５ Ｃａ複合体をポリデキストロースと粒状化せずに使用す
る以外は、例２および例３によりケーキを焼き、HPLCに
より次の結果を得た。

APM−ＣａＣ_２複合体／ポリデキストロース ６９％ APM−ＣａＣ_２複合体／ポリデキストロース無 ５０％ 例６ チヨコレートケーキ 適当なチヨコレートフレーバおよび(APM⁺)₂SO₄を使用す
る以外は例４によりチヨコレートケーキを調製し、次の
結果を得た。

(APM⁺)₂SO₄／ポリデキストロース ４４％APM (APM⁺)₂SO₄／ポリデキストロース １１％APM 例７ 許容可能な範囲外の黄色ケーキ ポリデキストロース対APM比が２０：１である以外は、
例２によりケーキを調製した。APMの活用率は位HPLCに
より13.6％であり、ケーキは知覚可能な甘味は無かつ
た。ポリデキストロースのない対照のケーキは、HPLCに
より１１％のAPMの活用率を得た。

例８ 湿式処理 １グラムのAPMを粉砕し、50.0ｇのポリデキストロース
とよく混合し、25.0ｍのアルコールを添加し、よく混
合して粘性塊を得た。次にその塊を真空で、６０±５℃
において２時間乾燥し、乾燥塊を微細粉末に粉砕した。

細粉を１４５±５℃で２５分間加熱し、ついでHPLCでAP
Mを分析し、例１の粒状化生成物を使用した場合の６７
％の分解に比較して２３％の分解を生じた。

例９ シロツプを４０mgのAPM、4.75ｇのポリデキストロー
ス、0.25ｇのMaltrin１００および2.1ｇの水又はKOH希
溶液で調製して2.9から5.4のpHとなつた。第２セツトの
サンプルは４０mgのAPM、5.0ｇMaltrin１００、１００m
gから４００mgのクエン酸および2.1ｇの水を含有した。
サンプルを１４５±５℃に２５分加熱した。分析結果を
以下に要約した。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジペプチド甘味料およびポリグルコース又
   はポリマルトースの組合せを、約１：４０から約１：２
   ００の重量比率で包含する、熱安定性甘味組成物。
2. 【請求項２】ジペプチド甘味料はアスパルテーム、その
   塩又はその複合体である 特許請求の範囲第１項に記載
   の組成物。
3. 【請求項３】ポリグルコースは約８９重量％のＤ−グル
   コース、約１０重量％のソルビトールおよび約１重量％
   のクエン酸を包含する 特許請求の範囲第１項に記載の
   組成物。
4. 【請求項４】組合わせは粒状化したジペプチド甘味料お
   よびポリグルコースはポリデキストロースを包含する、
   特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
5. 【請求項５】アスパルテーム対ポリグルコース又はポリ
   マルトース重量比は約１：８０から約１：１６０であ
   る、特許請求の範囲第２項に記載の組成物。