含蔗糖和果糖的食品混合物及其生产方法

本发明涉及一种改进的、干的、含蔗糖和果糖的食品混合物及其生产方法。

含增甜剂、食用酸、食用香料和助流剂的干饮料混合物已属公知。一般说，以前用于饮料的增甜剂是蔗糖、葡萄糖或人工合成的增甜剂。

虽然蔗糖确能使食品甜化，但是，最近，出于营养方面的原因，人人鼓励在某些预先甜化的食品、尤其是在饮料中减少蔗糖的含量和/或糖的总含量。要在重量浓度降低的情况下仍保持传统的甜度，必须使用单位重量增甜力超过蔗糖的（即相对甜度更高的）增甜剂。显然有人建议使用某些高效力、无营养的或者“人工合成的”增甜剂，然而，现时的食品法规和消费者的固执偏见均不赞成用人工合成增甜剂，这就促使人们从技术上探索仅使用有营养的碳水化合物增甜剂的预甜饮料混合物。

因为果糖从绝对意义上比蔗糖甜度高10～17%，而在50/50的混合物中比蔗糖甜度约高30%，因此，有多种尝试是用果糖作为某些食品的增甜剂。业已商业化的果糖有两种基本形态：（1）高果糖玉米糖浆（以下简写为“HFCS”），通常呈液态;（2）呈固体粉末状的结晶果糖。

HFCS的优点在于比结晶果糖便宜，因此，已经被软饮料生 产者所采用，以便降低其饱含碳酸气的饮料的成本。用HFCS作预甜干饮料的主要成分并不实用，因为HFCS含有20%的水分，会导致干食品的混合物粘结起块。

HFCS的另一个缺陷是它不如结晶果糖那样甜。果糖大多以α-呋喃结构、β-呋喃结构、α-吡喃结构和β-吡喃结构这样四种形态存在。但是，果糖的甜度感觉首先取决于β-吡喃形态的含量。由于这个原因，通常以绝对纯的、无水的β-D-吡喃果糖的形式生产结晶果糖（尽管典型分析表明仅有97.2%的β-吡喃果糖）。另一方面，HFCS不如纯净的结晶果糖甜，因为HFCS是一种上述那些不甜的果糖形态和甜的形态的非晶形混合物。HFCS还含有不如果糖甜的葡萄糖。HFCS仅含有约57～70%（占全部果糖）的甜的β-吡喃形态。因此，在一个单位重量的基础上，结晶的果糖实质上比HFCS（按干的计算）要甜。

使用结晶果糖，尽管甜度更高，但还是克服不了果糖混合物的吸湿本性。此外，结晶的果糖虽比蔗糖贵，但需要量小，这有助于降低成本。

现有技术中的干食品混合物，有很多含有单糖、酸、食用香料和抗结块剂。1980年4月22日公布的Hughes等人美国专利US-4，199，610，题为“不吸湿的干的速溶饮料混合物”，介绍了一种干的、稳定的酸化的饮料混合物的制备方法，是将磷酸添加到具有1～100微米颗粒的粉状的（而不是晶粒状的）糖料、特别是加入粉状的果糖料中，然后干燥磷酸混合物，并将干燥后的饼粉碎。

1987年5月12日公布的Soleeb等人的美国专利US4，664，920，题为“在一种镁盐底物上固定食用成分的方法”，是用镁盐 将果汁的固体、食用香料、颜料和高果糖玉米糖浆固定在一起。

1985年9月17日公布的Schenz等人的美国专利US-4，541，873，题为“低分子量糖简便喷雾干燥的方法及其生产”，介绍了一种方法使包括果糖在内的糖类与金属阳离子络合，从而提高抗湿能力并改善流动性能。

1982年8月10日公布的Wood等人的美国专利US-4，343，819，题为“速溶粉状饮料及其生产方法”，介绍了另外一种速溶饮料，这是一种将蔗糖颗粒与碳酸盐粘合起来的干饮料混合物。

在题为“制备含有葡萄糖、水合物和涂了层的柠檬酸的饮料混合物”的美国专利US-4，273，695中，是在食用酸的颗粒上涂敷一种干燥剂，比如二氧化硅，然后将涂覆了的颗粒与糖类物质混合，制备出一种自由流动的饮料混合物。

上面提到的现有技术中很多都使用了特殊的结晶或者干燥技术。就这一点而言，不可能用通常可得到的食用成分和简单的混合技术去生产含高比例果糖的不结块的饮料混合物。

本发明涉及含蔗糖和果糖的干的食品混合物。其中，果糖的含量至少占混合物的10%，而且，果糖是被处理过的，以确保小于150微米的颗粒不超过果糖重量的10%。较好的是小于100微米的颗粒不超过重量的5%，最好是不超过重量的2%。本发明的另一个重要特征在于，同果糖混合物相混合的所有的香料都是选用那些水活度低（即0.4或低于0.4）的食用香料，最理想的是选用与混合物的结晶成分的水活度接近的食用香料。当使用喷雾干燥后的食用香料时，应将其混进含有改性淀粉的基体中，以便将它的水活度保持在0.4或0.4以下。还使用了抗结 块剂或者助流剂，以免果糖颗粒融合在一起。如果混合物中果糖的含量明显高于14%，则最好使用中性的或者酸性的抗结块剂，以防止由于碱性抗结块剂比如氧化镁或者硅酸钙同果糖反应可能引起的结块现象。如果使用碱性抗结块剂，则必须预先将它们与至少一部分用于食品混合物中的酸混合，混合物中酸的含量必须占3.0%（重量）或者更多。

由于每种改性成分都有助于防止结块，因而，所有成分一起作用，产生了一种搁置稳定的、不结块的、含有果糖的干食品混合物，特别是用作饮料混合物的干食品混合物。本文引用的百分率均为重量百分率。

本发明旨在提供一种稳定的、干的食品混合物，这种混合物中含有蔗糖、150微米或者更小的颗粒占重量不足10%的果糖、结晶了的食用酸、在90°F时具有0.4或低于0.4的水活度的食用香料、以及呈中性或酸性或者已经同酸进行了混合使碱性中和从而阻止或减少同果糖反应的抗结块剂。对干的混合物所做的每一方面的改进虽然都将独自地降低由果糖所引起的结块，但是果糖颗粒尺寸的限定，食用香料水活度的控制以及中性的或者酸性的抗结块剂的使用，结合起来发生作用，得到的是一种在正常的销售环境下以及在消费者使用过程中数月期间仍能保持流动性的干食品混合物。呈中性或者酸性的抗结块剂是柠檬酸钙、延胡索酸钙、磷酸三钙以及二氧化硅。

我们所用的结晶果糖已经除去了它当中的大部分小于150微米的果糖颗粒（仅剩下不足10%）。由于除去了那些细的颗粒，食品混合物中彼此隔开的颗粒数量减少了，因而，粗大的果糖颗粒发生水合和相互粘合的情况也减少。在生产过程中和/或 使用之前的果糖筛选过程中，更易于控制颗粒尺寸。一旦得到了理想的粗粒果糖，就应当尽量减少过量加料或者浪费所得到的混合物。

果糖经过筛选或改性，确保它所含尺寸小于150微米的颗粒不足10%，更理想的是不足8%。通常，它含有不足5%，特别是不足2%的尺寸小于100微米的颗粒。应当使用结晶的增甜剂比如蔗糖或者具有较低的水活度的结晶果糖。混合物中果糖和蔗糖的含量以重量计分别为10～60%和20～80%。果糖和蔗糖的联合重量通常至少为混合物总重量的40%，而对于软饮料混合物比如水果香味的饮料混合物来说，典型的是至少占混合物的90%，通常约为95%或95%以上。

我们还使用了水活度同样低的结晶的食用酸，以减少引入干食品混物中的水份的量。合适的酸包括：柠檬酸、马来酸、酒石酸、延胡索酸、己二酸以及其它类似的酸。食用酸的用量为0.5～10%。如果使用的是碱性的抗结块剂，我们尽量使抗结块剂同按重量计占混合物的3%以上的食用酸混合，以减少碱性抗结块剂和果糖之间可能发生的反应。

食用香料可以是任何合适的香料，只要其在90°F的温度下具有0.4或0.4以下、特别是具有0.36或0.36以下的水活度。有一些食用香料能够具有接近混合物中所用的结晶糖和酸的水活度。

通常，混在麦芽糊精中的喷雾干燥了的食用香料必须进行改性，以降低它们的水活度。我们发现，20～80%的改性淀粉可以代替同样量的麦芽糊精来生产水活度低的合适的食用香料。一种用于本发明的典型的喷雾干燥的食用香料含有30～60% 的具有超过2000分子量的改性的食用淀粉，30～60的麦芽糊精和加味剂。

把一种约含40%的化学改性过的食用淀粉、约40%的麦芽糊精和约20%的柠檬油的典型的混合过的食用香料同40%的由“National  Starch”生产的“N-LOC”改性的淀粉和40%的由“Amaizo，American  Maize  Products，Hammond，Indiana”提供的“LODEX”水解的玉米糖浆混合。当在含水的悬浮液或者水溶液中混合并喷雾干燥之后，生产出一种水活度低于0.36、特别是低于0.34的柠檬食用香料。

干燥的混合物组分可以按照下面的方式制备：把辅助成分比如维生素、颜料、缓冲剂、甜度增强剂和抗结块剂添加到已经放置在一台螺旋混合器内的酸中。将预混合物搅拌20分钟或更长的时间，获得一种均匀的混合物。每一种成分都是通过一个粗网分别送进混合器中的，网的使用是为了将原料分布在酸的表面上。

然后，用MerrickTMScale Feeders供料器将上述预混合物同主要成分-蔗糖、果糖和食用香料一起添加到一台连续的螺旋混合器中，上述各成分在混合器中被均匀地混合但不会因处理过度而产生细粉。将干的混合物贮存在大容器内，必要时再将其送出进行包装。应避免制备的混合物受到粗陋的处置，且应控制周围环境的温度和湿度，以减少混合物暴露于水分中。要根据产品及其每份用量的大小对混合物进行包装。

下面列出几个不结块的饮料混合物配方，只是为了举例说明本发明的几个实施例，但决不意味对本发明的限定。

例号  1  2  3  4  5  6

食用香料  柠檬水  桔子  混合型  葡萄  柠檬  樱桃

成分（重量%）

结晶蔗糖  77  77  81  81  79  81

粗粒果糖  14  14  14  16  17  16

在非晶形碳水化  1  1  -  -  -  -

合物中压出的食用香

料（水活度低于0.34）

喷雾干燥的食用香  -  -  0.6  0.28  0.32  0.4

料（水活度低于0.34）

结晶的柠檬酸  6.9  5.4  3.9  2.4  3.1  2.4

碱性抗结块剂

氧化镁  0.3  -  0.2  -  -  -

硅酸钙  -  -  0.09  -  -  -

中性或酸性抗结块剂

磷酸三钙  -  0.3  -  0.3  0.3  0.3

柠檬酸钙  -  0.15  -  -  -  -

缓冲剂、颜料、  少量  少量  少量  少量  少量  少量

维生素、浊剂、

香料和增强剂

从上可以看出，可以使用碱性助流剂，只是酸量要保持在3.0%（重量）以上。还发现，可以含有2～8%水份的喷雾干燥的食用香料，被用来制造出在贮存和使用时都不结块的产品，香料中的水份大约占混合物所含水份的一半。