Sweeteners and its manufacturing method

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は低嵩密度の結晶蔗糖および強力甘味料のキヤリアとしてのその使用、特に１さじに対する１さじ基準で通常のグラニユー糖と置換できる組成物に関する。

従来技術および発明が解決しようとする課題 低密度甘味料組成物は生成物が蔗糖と同程度の甘味料容積を供するように低密度キヤリア、しかしカロリー価の減少したキヤリアと処方された強力甘味料を含む。 特に関心のある強力甘味料はシユクラロースおよび他のハロ−シユクロース誘導体：アスパルテームおよび他のジペプチド甘味料；サツカリンおよびアセスルフアム−Ｋ
である。 これらの組成物に対するキヤリアはマルトデキストリンのようなポリサツカライド、乳糖のような糖および蔗糖自体である。 通常のグラニユー糖は約0.84g/ml
の流しこみ嵩密度を有する。 蔗糖と同様のカロリー価を有すると仮定すると、キヤリアは従つてカロリリー価の節約をなしうるような低嵩密度を有しなければならない。 例えば、0.08〜0.15g/mlの嵩密度を有するマルトデキストリン生成物が米国特許第3,320,074号明細書に記載される。

この生成物の不利な点の１つはグラニユー蔗糖の外観（すなわち、結晶性グラニユー糖）を有しないことである。 非常に低密度物質のさらに別の不利な点は、この物質がほとんど糖又はポリサツカライドを含まないので甘味料以外の機能性を必要とする場合、食品適用においては蔗糖と置換できないことである。 調理目的に対しては、低密度甘味料は有意量のサツカライドを含有することが重要である。

回避すべき付加的問題は甘味料の品質に及ぼすキヤリア物質による可能な反対の作用である。 又、乳糖のような還元糖は加熱に際し分解しがちであり、従つていくつかの調理目的に対しては適性が減少する。

米国特許第3.011,897号および米国特許第3,795,746号明細書は粉末蔗糖を強力甘味料とを顆粒化する強力甘味料組成物の製造方法を記載する。 0.3g/ml程の低さの嵩密度が記載される。 しかし、生成物の顆粒化タイプは非常にさえない外観および侵食を受けて粉末状生成物および嵩密度の変動を生ずる結合力の弱さを有する。

従つて問題は適当な嵩密度を有する炭水化物キヤリアを供することである。 これは粉末を含まず、容易に侵食を受けず、食品適用に対し必要な機能性を有し、そして少なくとも結晶糖の可視的特徴のいくつかを、特に輝く外観又は「きらめき」を有する。

例えば米国特許第1,240,691号、米国特許第3,674,557
号および米国特許第3,615,723号明細書には多数の蔗糖の噴霧乾燥法が記載されている。 英国特許第1,240,691
号明細書の方法は噴霧乾燥塔の上部に種子物質として粉末結晶性蔗糖を供する。 このような方法の生成物は比較的微粉末、代表的には約300μの粒度を有する微粉末になりやすい。 同様に強力甘味料および糖の噴霧乾燥組み合せ、例えば0.4g/mlの嵩密度を有する米国特許第3,93
0,048号明細書に記載の強力甘味料／デキストロース組み合せは既知である。 噴霧乾燥糖による問題は一般に生成物の小粒度およびさえない外観がグラニユー蔗糖の代替物として貧弱さがあることである。 さらに、所定値までの嵩密度の調整も限定される。

低嵩密度生成物を供する１方法は炭水化物をガス、特に二酸化炭素により膨化させることである。 例えば、ヨーロツパ特許出願第0218570号明細書は押出し成型方法を記載し、この方法ではベーキングパウダーを使用して結晶性蔗糖の膨化マスを得、これは所望粒度に粉砕できる。 しかし、このタイプの生成物の有する問題はベーキングパウダーからの残留物を含有することである。

上記米国特許第3,320,074号明細書は二酸化炭素を使用して炭水化物を膨化する代表的な別の技術である。 中空球体は噴霧するマルトデキストリンシラツプ中に加圧二酸化炭素を噴射することにより形成する。 同様、米国特許第3,746,554号明細書は0.2g/mlの総合的嵩密度を有する中空球体から成る二酸化炭素−吹きこみ乳糖生成物を供する。 このタイプの生成物のさらに別の例は米国特許第4,303,684号明細書に示され、この明細書ではフラクトースおよび蔗糖を含むデキストリンの組み合せを加圧二酸化炭素の付加により噴霧乾燥して同様の生成物を得ることができる。 しかし、生成物は無定形になりやすく、きらめきがない。 このタイプの方法はむしろ低嵩密度を得るためにのみ行なうことができる。 上記のように、嵩密度が余りに低すぎる場合、甘味料生成物は用途が限定される：飲料に、および穀物食上にきらめきを与えるために蔗糖の代替物として尚使用できるが、非常に低レベルの炭水化物は調理目的には不向きとなる。

こうして、純粋な蔗糖をベースとする強力甘味料組成物に対する要求がある。 この組成物は蔗糖と同じ大きさの甘味力を有するのみでなく、調理目的に対し構造的要求を供するに十分である一方、或る程度の「きらめき」
を有する輝く外観を供し、尚カロリーを減少させた炭水化物を含む。

シラツプを加圧二酸化炭素又は他の不活性ガスと共に噴射する噴霧乾燥技術は修正してすべての必要とする性質を有する新規生成物を供することができることがわかつた。

課題を解決するための手段 本発明によれば、特に蔗糖の結晶に結合する場合、微結晶蔗糖の中空球体又は部分球体を含む甘味料を供する。 甘味料の蔗糖単独又は強力甘味料と緊密に連合した蔗糖を含むことができる。 本発明による甘味料の一態様では、少なくともいくつかの結晶は微結晶蔗糖の中空球体の内部に実際に位置し、一方別の態様では少なくともいくつかの結晶は球体の外部で結合し特に球体と顆粒を形成する。 これらの両態様ではある程度の球体−球体顆粒化もある。 微結晶蔗糖の球体は少なくとも90％の結晶、例えば少なくとも95％結晶である。 本発明で言う「微結晶」とは、顕微鏡下でのみ見ることができる結晶のことである。

中空球体対結晶の割合を変更することにより、生成物の嵩密度は所要のように調整できる。 実際に、強力甘味料を含むことにより、カロリーの減少は0.77〜0.15g/ml
の範囲の嵩密度に相当する。 約8g（中空球体：グラニユー糖＝1:10、容積）〜82％（中空球体のみ）、好ましくは30〜65％に調整できるある範囲の生成を得ることができる。 約５％のカロリー減少は等しい嵩密度を選択することにより、きらきらした甘味料おろび焼菓子および他の糖菓の成分としての双方で、蔗糖と交換して１さじに対する１さじ規準で使用できる生成物を得ることができる。

生成物は添加物（強力甘味料以外）を含まないし、侵食を受けにくく、粒度分布はグラニユー蔗糖と同様に製造することができ、そして生成物は粉末状外観を有しない。 少なくとも一部の結晶が球体の外部にある態様では、生成物も明白にきらきらする。

本発明のさらに別の特徴によれば、蔗糖シラツプを不活性加圧ガスと同時噴射して噴霧乾燥し、噴霧乾燥工程中、又はこの工程の完了後、噴霧蔗糖を蔗糖結晶と接触させることから成る蔗糖結晶に係合した微結晶蔗糖の中空球体又は部分球体を含む甘味料の製造方法を供する。

特に好ましい態様では、噴霧乾燥生成物は篩別して0.
25mm以下（「微細物」）の平均開口を有する大部分の粒子を除去し微細物は再循環する。 微細物は結晶を導入せずに中空球体を製造するためにシラツプの噴霧乾燥中再循環しない場合、生成物は噴霧乾燥室の壁上に集まりやすく、装置の故障の原因となりうる。

方法はシラツプおよび加圧ガスの入口を供し、微細物の再循環に対する設備があり、必要の場合蔗糖結晶の入口を供する任意の適当な噴霧乾燥装置で行なうことができる。 特に好ましい装置は1989年３月13日出願のStork
Fries land BVによるオランダ特許出願第8900598号明細書に記載し、特許請求したものである。

強力甘味料は噴霧乾燥するシラツプに含ませることにより、微結晶蔗糖球体に有利に添加できる。 しかし、いくつかの甘味料は噴霧乾燥条件下では分解しやすく、これらに対しては球体および結晶を強力甘味料により、例えばこれらを甘味料溶液と共に噴霧乾燥することにより、又は球体の表面の割れ目に留まるように粉末甘味料と乾燥混合することにより被覆することが好ましい。

中空球体が実際に蔗糖結晶を含有する場合の態様を得るために、糖シラツプは噴霧乾燥塔に必要の大きさの顆粒状結晶蔗糖を導入しながら、加圧ガスの噴射により噴霧乾燥できる。 多数のものが結晶を囲む中空球体を形成することがわかつた。

外部に結合した蔗糖結晶は空の中空球体、又は糖結晶を含有する中空球体に、例えば流動床を使用して簡単な湿式顆粒化方法により添加できる。 顆粒化工程は、特に上記のように熱に対し敏感である場合、強力甘味料を導入する有利な工程でもある。

中空球体の大きさは代表的には約0.05〜約1.0mm直径の範囲内であり、もつとも普通の大きさは0.1〜0.5mmの範囲である。 球体の殻の厚さは半径の約10％である。 生成物の粒度分布は形成する顆粒の大きさおよび篩別による微細粒子の除去により変動する。 約0.6mmの平均開口、少なくとも80％の生成物では0.25〜1.0mmの開口はグラニユー糖のものと同じ粒度分布を有する生成物に対し代表的である。

生成物の嵩密度、従つてカロリーの減少は結晶対中空球体の割合を変更することにより容易に調整できる。 結晶の割合の高い程、嵩密度は高い。

生成物に添加する結晶性蔗糖は、0.6mmの平均開口値を有するグラニユー糖、又は例えば約0.2〜0.5mmの平均開口値を有する特別微細物又は粉末白砂糖、代表的には約0.29〜0.34mmの粉末白砂糖、および0.34〜0.42mmの特別微細糖を有利には含むことができる。 結晶対中空球体の割合は重量で1:5〜2:1が好ましく、もつとも好ましくは約1:2である。

嵩密度は顆粒の大きさにより影響を受ける度合いは少ない。 しかし一層大きい顆粒は低嵩密度を示しやすい。

嵩密度は球壁の厚さ、粒度分布および球体の破壊度の変化により、そして微細粒子（再循環できる）を顆粒化前又は後に篩別除去することにより影響を受けうる。

強力甘味料はシユクラロース、サツカリン、アスパルテームのようなジペプチド甘味料、アセスルフアム−
Ｋ、サイクラメート又はステビオサイド又はこれらの２
種又はそれ以上の組合せから選択することが有利である。 勿論添加量は選択した甘味料により変化する。 一層強力な甘味性物質は強さの低い甘味性物質より少量で添加する。 一般に、目的は結晶性蔗糖と同じ強さの甘味性を有する生成物、すなわちいわば、グラニユー糖と同じ単位容積当りの甘味力を有する生成物を得ることである。

次例は本発明をさらに例示する。

例1. 連行（entrainment）粉末白砂糖による噴霧乾燥 噴霧乾燥装置は第５図に示す様に配置した。 二酸化炭素は加圧下にライン内で蔗糖シラツプと混合した。 混合物は噴霧乾燥塔の上部のノズルを通して噴霧し、同時に粉末白砂糖および微細物を供給した。 生成物は乾燥塔の底部で集め流動床で110〜120℃で乾燥し、冷却し、次いで篩別した（280ミクロンより小さい微細物は再循環する）。

条 件 シラツプ ブリツクス(固形％) 69％ シラツプ流速 360kg/時間(乾燥固形) ノズル圧 110バール（1.1×10 ⁷ Pa）ゲージ CO ₂ 2.0kg/時間 乾燥糖：粉末白砂糖 150kg/時間 篩 280ミクロン 微細物再循環割合 174kg/時間 これらの条件下の操作により150:360比のグラニユル糖および中空球体から成り、0.40g/mlの流しこみ嵩密度および次の粒度範囲：＜0.25mm5％;0.25〜1.0mm94.5
％；＞1.0mm0.5％を有する組成物を製造した。

生成物は一般的に第１図に例示し、一方第２図は１個の中空球体の代表的外観を示す電子顕微鏡写真である。
第３図は粉末白砂糖結晶を含む偏光下の中空球体を示す。 第４図は生成物の部分溶解により得た粉末白砂糖結晶の残留物を示す。 生成物の結晶性の程度は融解熱を測定することにより得た。 グラニユー糖に対し約95％の値の数字を得た。 従つて中空球体は実質的に結晶であることを示す。

例２ シユクラロースを含有する蔗糖シラツプを使用して連行する特別微細糖による噴霧乾燥 条 件 例１における方法によるが、但し、 シラツプ ブリツクス（固形％） 68％ シラツプ流速 380kg/時間 （乾燥固形） CO ₂ 1.2kg/時間 乾燥糖：特別微細物 110kg/時間 微細物再循環割合 180kg/時間 シラツプのシユクラロースの含量 0.155％乾燥固形 嵩密度は0.38g/mlであつた。 組成物は特別微細糖および中空球体を110:380重量比で含有した。 全生成物重量の0.12％のシユクラロースは中空球体の壁内に含まれた。

例３ 次に蔗糖結晶と顆粒化する蔗糖の噴霧乾燥 条 件 シラツプ ブリツクス（固形％） 66％ シラツプ流速 410kg/時間 （乾燥固形） ノズル圧 170バールｇ CO ₂ 3.6kg/時間 乾燥塔 なし ローテツクス篩 500ミクロン 微細物循環割合 78kg/時間 噴霧乾燥工程からの生成物は0.2g/mlの流しこみ嵩密度を有した。 顆粒化媒体として水を使用して流動床で粉末白砂糖と顆粒化した。 物質の比は1:1重量比であつた。 1:1比の粉末白砂糖および中空球体から成る組成物を多量の粉末白砂糖を球と顆粒化した場合に得られた。
粉末白砂糖結晶の小面は明らかに見ることができ、これは生成物にきらきらする外観を与えた。 流しこみ嵩密度は0.38mg/mlであつた。

例４ 他の強力甘味料 例２の方法を予言条件下で他の強力甘味料により行ない、シユクラロース単独に対し0.36g/mlの嵩密度を得た。 アスパルテーム プラス アセスルフアム−Ｋは明らかに嵩密度および顆粒の粒度分布の双方に影響し、予期したものより実質的に低い嵩密度を形成することがわかつた。 低嵩一度は一層大きい顆粒の大きさと一致するが、主な原因は分らない。

次に200gの各生成物を１のプラスチツク容器に入れ、

１秒で約１循環する垂直往復運動（4mm行程）により30

分振盪し試験後0.25mmより小さい粒子の％および嵩密度（BD）を測定した： 食品適用 例６ レモンスフレ レモンスフレは次の部分および方法を使用して製造した： ３個のレモンのすりおろした皮 90ml レモンジユース 50g 例２の生成物又は100gのグラニユー糖 ４個 卵 １×125ml ゼラチン 150ml 自然凝固ヨーグルト 方法 1. 紙のカラーを有する４個のラムキンを調製する。

2. レモン皮、ジユース、糖生成物および卵黄を熱水上のボールに入れ、濃厚になるまでかきまぜる。

3. 45mlの水にゼラチンを撤布し、熱水上の平鍋で溶解する。 スフレ混合物中に撹拌して入れ、冷却する。

4. 最初にヨーグルトをスフレ混合物中に、次に堅くなつた泡立てた卵白を合せる。

5. 混合物をスフレ皿に流しこみ、凝固するまで冷却する。

6. スフレの端から紙を除去する。

形成したスフレは容積、外観およびテクスチヤーが相互に同一であつた。 これは生成物がゼラチンデザートに使用するのに理想的であることを示す。

例７ メリンゲ メリンゲを次のように製造した： 成 分 4個 卵 50g 例２の生成物又は100gの（グラニユー）糖 １×5ml とうもろこし粉 方法 1. 卵白を堅くなるまで泡立てる。

2. 糖生成物の半分およびとうもろこし粉の全部を撹拌する。

3. 残りの糖生成物を合せる。

4. ライスペーパー上に飾りつけ、100℃で３時間ベーキングする。

形成したメリンゲはパリパリした、軽いオープンテクスチヤーを双方が有し、相互に区別できなかつた。 主な違いは本発明によるメリンゲは何らメリンゲの特徴を失なわずに標準糖のカロリーの約半分を有することであつた。

例８ カロリーを減少したクツキー 次のカラス麦およびナツツ クツキーはグラニユー糖を使用して再生産できない独特の生成物を表わす。 その理由は甘味レベルが正しい場合、テクスチヤーは重くなりすぎ、テクスチヤーが正しい場合、クツキーは甘味が不十分となるからである。

成 分 40g Golden syrup（商標） 125g マーガリン 50g 例２の生成物 75g ロールがけしたカラス麦 50g 切つたナツツ 100g 全粒粉 ２×5ml 重炭酸ナトリウム 方法 1. 糖生成物、マーガリンおよびシラツプをソースパンを入れ溶解する。

2. 乾燥成分と共に混合する。

3. 軟かいドウに溶融成分を混合する。

4. 30部分に分割し、球に巻き、脂肪を塗つたトレー上に十分に離しておく。

5. 170℃で15分ベーキングする。 取り出し、冷却トレー上で冷却する。

30個のビスケツトを製造する。

これらのビスケツトは通常のグラニユー糖を使用して正確に再創造できない軽い、パリパリした製品である。
50gの例２の生成物の代りに100gのグラニユー糖で製造した製品は重く、硬かつた。

例９ アスパルテームを含有する甘味料 蔗糖シラツプを例３におけるように噴霧乾燥して0.2g
/mlの嵩密度を有する生成物を供する（500g）。 この生成物は流動床で、顆粒化媒体として水を使用して粉末白砂糖（500g）およびアスパルテーム（5g）を顆粒化した。 乾燥顆粒化生成物は0.36g/cm ³の流しこみ嵩密度を有した。

例10 グラニユー糖および強力甘味料を含有する低密度甘味料組成物 蔗糖シラツプを例３におけるように噴霧乾燥して0.2g
/mlの嵩密度を有する微結晶蔗糖の中空球体から成る生成物を供した。 この生成物は流動床で、顆粒化媒体として水を使用して、次の割合で、グラニユー糖および各種強力甘味料により顆粒化した。

半分は強力甘味料により供される。 すべての生成物は明らかにきらきら輝いた。

例11 結晶を導入しない蔗糖の噴霧乾燥 例３の手順に従つたが、シラツプブリツクスを64〜69
％、シラツプ流速を350〜420kg/時間、二酸化炭素を2.2
〜3.6kg/時間、およびノズル圧を120〜180gに変更した。

結果はむしろ変動した。 しかし低シラツプブリツクスを高CO ₂および高ノズル圧と組み合せた場合、低嵩密度への傾向が見られた。 嵩密度は0.15〜0.25g/mlの範囲であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的生成物の粒子構造の顕微鏡写真である。 第２図は中空球体の粒子構造の電子顕微鏡写真である。 第３図は偏光下の中空球体の粒子構造の電子顕微鏡写真である。 第４図は部分溶解した粉末白砂糖残留結晶の構造の電子顕微鏡写真である。 第５図は本発明方法の工程図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー ギルバート ペムブロウ ク イギリス国アールジー10 ９アールエイ バークシャー，リーディング チャー ビル，セイント パトリックス アベニ ュー 21 (72)発明者 ディパック プラブルラル シュクラ イギリス国バークシャー，リーディン グ，ノーサンバーランド アベニュー 48 (58)調査した分野(Int.Cl. ⁶ ，ＤＢ名) A23L 1/22 - 1/237 A23L 1/24 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)