КОМПОЗИЦИЯ ПОДСЛАСТИТЕЛЯ
SWEETENER COMPOSITION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к композиции подсластителя.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сахар (сахароза) представляет собой пищевой продукт, наиболее широко используемый для подслащивания пищевых продуктов и напитков, не только благодаря своей подслащивающей способности, а также благодаря многим функциональным и реологическим свойствам, которые его характеризуют: вследствие его способности перекристаллизовываться в композиции, в которой он содержится, он придает структуру и консистенцию продуктам; он делает кондитерские изделия хрустящими и способствует ферментации; он содержит ароматические и вкусовые вещества, т.к. при нагревании он подвергается ароматическим модификациям и трансформациям; он придает цвет в зависимости от температуры обработки; он повышает вязкость в водном растворе, и в результате процесса "взбивания" он увеличивает объем соединений. Однако сахар также образует калории (4 ккал/г) и обладает относительно высоким гликемическим индексом (GI=65).
В последние годы потребление сахара во всем мире значительно снизилось, главным образом в промышленно развитых странах вследствие быстрого увеличения частоты возникновения дегенеративных заболеваний, ассоциированных с питанием, и повышения информированности потребителей главным образом в отношении увеличения массы и ожирения. Это привело к увеличению потребности в "не содержащих сахар", "легких" или "диетических" продуктах и не содержащих калорий "столовых подсластителях".
Хотя предлагались различные составы подсластителей, не было доказано, что доступный в настоящее время на рынке подсластитель представляет собой полностью удовлетворительный заменитель сахара, в отношении органолептических, диетических и реологических свойств, ассоциированных со значительным снижением калорийностью и гликемическим индексом.
Таким образом, сохраняется необходимость идентифицировать новые композиции, которые одновременно как можно больше обладают следующими характеристиками: ароматом, аналогичным сахарозе, низкой калорийностью, низким гликемическим воздействием (для увеличения возможности использования индивидуумами, страдающими диабетом), по существу отсутствием потенциальных аллергенов, по существу отсутствием токсичности.
Подсластители представляют собой пищевые добавки, используемые для замены сахара для придания пищевым продуктам, сладкого вкуса, для получения пищевых продуктов с низкой энергетической ценностью, некариесогенных продуктов и пищевых продуктов без добавления сахаров.
Подсластители, как правило, классифицируют в зависимости от их подслащивающей способности (по отношению к подслащивающей способности сахарозы) как "интенсивные" и "объемные".
"Интенсивные" подсластители (аспартам, сахарин, ацесульфам, цикламат и т.д.) определяют таким образом, вследствие того, что они характеризуются более высокой подслащивающей способностью относительно сахарозы и более или менее несуществующей калорийностью; фактически их используют в таких концентрациях, что они не вносят какой-либо значительного энергетического вклада в пищевого продукта, к которому их добавляют.
"Объемные" подсластители используют вместо веществ с подслащивающей способностью, аналогичной или немного ниже подслащивающей способности сахарозы. Их определяют таким образом вследствие того, что их необходимо использовать в концентрациях, которые влияют на консистенцию пищевого продукта, к которому их добавляют, также способствуя энергетическому уровню.
Важно отметить, что хотя подслащивающая способность является субъективно вариабельной, подслащивающая способность для каждого известного подсластителя является хорошо установленной, и даже существуют широко документированные величины. Однако при отсутствии документированных величин можно проводить оценку подслащивающей способности посредством панели тестов при сравнении с подсластителями с известной подслащивающей способностью (такими как сахароза).
В настоящее время потребители широко используют подсластители, и интенсивные подсластители, как правило, расценивают как здоровые, т.к. они не содержат калорий и, таким образом, являются подходящими для рациона диабетиков или индивидуумов, страдающих заболеваниями, связанными с ожирением. Кроме того, риск развития кариеса с интенсивными подсластителями является значительно ниже по сравнению с сахаром.
В частности, использование интенсивных подсластителей имеет основную значимость в отношении низкого поступления калорий и низкого гликемического воздействия, что делает их особенно подходящими, когда становится необходимо адаптировать и поддерживать контролируемый пищевой рацион. В частности, у индивидуумов, страдающих диабетическим заболеванием, даже в умеренной или ранней форме, крайне важно ограничивать до минимума потребление веществ, содержащих сахара.
Таким образом, очевидной является полезность возможности предоставлять пищевые продукты, напитки, продукты для употребления в пищу и/или фармацевтические средства, подслащиваемые заменителями сахара, которые, однако, обладают или способны развивать как можно больше "округлый" вкус сахарозы.
В патентной заявке, опубликованной с номером EP 2308321A1 тем же заявителем, предлагают композицию в форме порошка, содержащую приблизительно от 50% приблизительно до 65% эритритола и приблизительно 30-35% интенсивного подсластителя.
Вследствие своей очень высокой подслащивающей способности интенсивные подсластители необходимо использовать в крайне низких дозах и, таким образом, их очень трудно дозировать в твердой форме (или форме порошка), в которой они, как правило, представлены на рынке. Вследствие такого очень низкого дозирования, их формулируют совместно с "наполняющими" веществами, как правило, состоящими из объемных подсластителей, которые фактически действуют как наполнители.
Одна из проблем, с которой сталкиваются при формулировании препаратов подсластителей в порошкообразной форме, заключается в их смешивании.
Наполняющие вещества (например, объемные подсластители) часто добавляют в очень высоких концентрациях с целью обеспечения легко используемой конечной дозировки препарата подсластителя. Интенсивные подсластители наоборот являются активными в очень низких концентрациях (например, несколько миллимоль на литр). Таким образом, очень трудно получать полностью гомогенные твердые дисперсии внутри препарат подсластителя (с использованием нормальных систем сухого смешивания это практически невозможно). Кроме того, вследствие различных трехмерных структур и различной плотности порошков, компоненты, существующие в смеси в минимальном количестве (т.е. интенсивные подсластители), склонны отделяться от других компонентов, в частности, при подвергании перемешиванию, не обеспечивая гомогенность и стабильность продукта в течение длительного периода времени.
Кроме того, следует отметить, что использование больших количеств интенсивных подсластителей включает относительно высокие расходы и повышает риски для здоровья потребителей.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является предоставление композиции подсластителя, которой можно устранять, по меньшей мере частично, проблемы известного уровня техники и которая одновременно является легкой и недорогой для получения.
Дополнительной целью настоящего изобретения является предоставление композиции подсластителя, компоненты которой действуют синергически.
Настоящее изобретение относится к композиции подсластителя, как определено в прилагаемом независимом пункте формулы изобретения и предпочтительно в любом из пунктов непосредственно или косвенно зависимых от независимого пункта формулы изобретения.
В первом аспекте настоящее изобретение относится к композиции подсластителя, которая содержит воду и смесь подсластителей (которые преимущественно являются растворимыми в воде).
Смесь подсластителей содержит первый, второй и третий подсластитель. Первый подсластитель выбран из группы, состоящий из цикламата и цикламатной соли. Второй подсластитель выбран из группы, состоящей из сахарина и соли сахарина. Третий подсластитель выбран из группы, состоящей из ацесульфама и соли ацесульфама.
Преимущественно первый подсластитель представляет собой соль цикламата. Второй подсластитель представляет собой соль сахарина. Третий подсластитель представляет собой соль ацесульфама. Более конкретно первый подсластитель представляет собой цикламат натрия. Второй подсластитель представляет собой натрий сахарин. Третий подсластитель представляет собой ацесульфам калия.
Следует отметить, что использование солей в качестве подсластителей обеспечивает некоторые преимущества, некоторые из которых заключаются в следующем: подсластители легче растворяются, преимущественно подсластители не метаболизируются потребителями композиций, а выводятся с мочой.
По некоторым вариантам осуществления композиция содержит по меньшей мере 50% масс. (в частности по меньшей мере 60% масс.) воды от общей массы композиции. Преимущественно композиция содержит по меньшей мере 70% масс. (в частности по меньшей мере 80% масс.) воды от общей массы композиции.
Следует отметить, что вследствие содержания воды (в частности в количествах достаточных для солюбилизации смеси подсластителей) смешивание различных компонентов является непосредственным, однородным и не представляет каких-либо технических трудностей.
Преимущественно смесь подсластителей содержит от 37% масс. до 65% масс. первого подсластителя от общей массы смеси, от 16% масс. до 35% масс. второго подсластителя от общей массы смеси и от 3% масс. до 15% масс. третьего подсластителя от общей массы смеси.
По некоторым вариантам осуществления смесь подсластителей содержит по меньшей мере 55% масс. (в частности по меньшей мере 57% масс.) от общей массы смеси первого подсластителя. По некоторым вариантам осуществления, смесь подсластителей содержит по меньшей мере 25% масс. (в частности по меньшей мере 28% масс.) от общей массы смеси второго подсластителя. По некоторым вариантам осуществления смесь подсластителей содержит по меньшей мере 5% масс. (в частности по меньшей мере 7% масс.) от общей массы смеси третьего подсластителя.
В конкретных вариантах осуществления смесь подсластителей содержит до 64% масс. (в частности до 63% масс.) от общей массы смеси первого подсластителя. В конкретных вариантах осуществления смесь подсластителей содержит до 33% масс. (в частности до 32% масс.) от общей массы смеси второго подсластителя. В конкретных вариантах осуществления смесь подсластителей содержит до 12% масс. (в частности до 11% масс.) от общей массы смеси третьего подсластителя.
В конкретных вариантах осуществления смесь подсластителей содержит по меньшей мере 59% масс. первого подсластителя от общей массы смеси, по меньшей мере 29% масс. второго подсластителя от общей массы смеси и по меньшей мере 8% масс. третьего подсластителя от общей массы смеси.
Более конкретно смесь подсластителей содержит до 62% масс. первого подсластителя от общей массы смеси, до 31% масс. второго подсластителя от общей массы смеси, до 10% масс. третьего подсластителя от общей массы смеси.
Смесь подсластителей может содержать дополнительные подсластители наряду с указанными выше подсластителями. Преимущественно первый, второй и третий подсластитель составляют по меньшей мере 60% масс. (в частности по меньшей мере 70% масс.) от всех подсластителей (в частности всех компонентов, которые не являются водой), содержащихся в смеси. Более конкретно первый, второй и третий подсластитель составляют по меньшей мере 80% масс. (в частности по меньшей мере 90% масс.) от всех подсластителей (в частности всех компонентов, которые не являются водой), содержащихся в смеси.
В конкретных вариантах осуществления смесь подсластителей состоит из первого, второго и третьего подсластителя. Другими словами, композиция не содержит каких-либо подсластителей (в частности компонента, который не является водой) кроме первого, второго и третьего подсластителя.
Наличие дополнительных компонентов (в частности подсластителей) в соответствующих количествах может фактически ограничивать синергический эффект (повышение подслащивающей способности) первого, второго и третьего подсластителя.
В отношении этого следует отметить, что предпочтительно смесь подсластителей содержит менее чем 30% масс. (в частности менее чем 15% масс.) от общей массы смеси эритритола. Преимущественно смесь подсластителей (и таким образом также композиция) содержит менее чем 10% масс. (в частности не содержит) эритритола. Отсутствие эритритола (или его содержание в низких концентрациях) способствует синергическому эффекту первого, второго и третьего подсластителя.
В конкретных вариантах осуществления композиция содержит от 8% масс. (в частности от 9% масс.) первого подсластителя от общей массы композиции; от 3% масс. (в частности от 4% масс.) второго подсластителя от общей массы композиции, от 0,5% масс. (в частности от 1% масс.) третьего подсластителя от общей массы композиции.
В частности, композиция содержит до 13% масс. (в частности до 12% масс.) первого подсластителя от общей массы композиции. Композиция содержит до 7% масс. (в частности до 6% масс.) второго подсластителя от общей массы смеси. Композиция содержит до 2,5% масс. (в частности до 2% масс.) третьего подсластителя от общей массы смеси.
Преимущественно композиция содержит от 1,5 (в частности от 1,8) до 2,5 (в частности до 2,2) раз больше первого подсластитель относительно второго подсластителя.
Существует много преимуществ настоящей композиции в отношении существующего уровня техники. В частности, указывают следующие ниже.
Композиция является крайне простой и легкой и недорогой для получения. В отношении этого важно отметить, что достаточным является смешивание смеси подсластителей в воде для получения указанной выше композиции.
Для композиции продемонстрировали четкий "синергизм подсластителей". Более конкретно экспериментально наблюдали, что подслащивающая способность каждого отдельного подсластителя неожиданно усиливалась. С аналогичной подслащивающей способностью предлагаемый состав уменьшает использование активных ингредиентов подсластителя на 40%. Процент является явно значительным и дополнительно увеличивает безопасность для потребителей.
Компоненты неожиданно смешиваются таким образом, чтобы иметь вкус очень похожий на сахарозу.
Все интенсивные подсластители состава являются безопасными. Тот факт, что (по меньшей мере) три используемых подсластителя комбинируют по принципу синергизма, который обеспечивает уменьшение их использования, дополнительно обеспечивает безопасность много употребляющим потребителям в отношении рисков накопления, которые явно выше, когда используют только один активный ингредиент.
ЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Дополнительные характеристики настоящего изобретения станут понятны из следующего ниже описания некоторых неограничивающих примеров, предоставленных исключительно для иллюстративных целей.
Пример 1
На основе смеси цикламата натрия и сахарина натрия в отношении 10:1 (FP1), широко распространенной комбинации, т.к. его считают наиболее благоприятным для ограничения привкусов, получали некоторые комбинации различных подсластителей, также с добавлением ацесульфама K, и содержащие следующие композиции.
Таблица 1
FP1 %SS
FP2 %SS
FP3 %SS
FT %SS
Цикламат натрия
90,9
73,4
50,3
60,6
Сахарин натрия
9,1
7,3
5,0
30,3
Ацесульфам K
0,0
19,3
44,7
9,1
(%SS означает массовый процент отдельного твердого компонента от общей массы смеси).
Эти смеси подсластителей тестировали в водных растворах для оценки их растворимости и органолептических свойств.
Предпринимали попытку растворять различные смеси в таких концентрациях (разбавление 1 - Таблица 1a), чтобы получать четыре раствора с аналогичными подслащивающими способностями (рассчитанными на основании средних значений подслащивающих способностей - см. ниже - компонентов смеси). Для того чтобы они являлись пригодными для использования в качестве столовых подсластителей в жидкой форме, эти растворы должны содержать такое количество смеси, чтобы обеспечивать одну дозу (которую можно устанавливать как 0,1 мл раствора) подслащивающей способности по меньшей мере 3 г сахара (1/2 чайной ложки).
Рассматриваемые подслащивающие способности являлись следующими: для цикламата натрия приблизительно в 30-50 раз больше подслащивающей способности сахарозы, для сахарина натрия приблизительно в 300-500 раз больше подслащивающей способности сахарозы, для ацесульфама калия приблизительно в 200 раз больше подслащивающей способности сахарозы и для эритритола приблизительно 70% подслащивающей способности сахарозы.
Для получения этих результатов необходимым являются раствор FP1, эквивалентный приблизительно 41% масс. (от общей массы водного раствора), раствор FP2, эквивалентный приблизительно 31% масс. (от общей массы водного раствора), раствор FP3, эквивалентный приблизительно 23% масс. (от общей массы водного раствора) и раствор FT, эквивалентный приблизительно 18% масс. (от общей массы водного раствор).
Таблица 1a
Разбавление 1
41%
31%
23%
18%
Разбавление 2
20,5%
15,5%
11,5%
9%
Наблюдали, что смесь FT представляет собой смесь, для которой неожиданно продемонстрировали лучшее отношение растворимости (в воде) и подслащивающей способности.
Фактически только для FT удалось получить в мягких условиях (комнатная температура) прозрачный водный раствор с желаемыми характеристиками подсластителя (разбавление 1).
В противоположность этому не удалось получить прозрачный раствор при указанных концентрациях для любой из оставшихся трех смесей.
Затем все смеси дополнительно разбавляли водой (1:1, разбавление 2 - Таблица 1a) таким образом, чтобы сохранять (аналогичным образом как для разбавления 1) растворы, взаимно подслащенными, эквивалентно по отношению к расчету теоретической подслащивающей способности. Затем сравнивали воспринимаемые органолептические характеристики, получая результаты, указанные в таблице 2.
Таблица 2
FP1
FP2
FP3
FT
Сладкий остаточный привкус (горький)
Немного сладкий остаточный привкус (горький + металлический)
Немного сладкий остаточный привкус (металлический)
Сладкий чистый
Неожиданно было доказано, что состав FT, в котором отношение цикламата к сахарину (в рассматриваемом случае приблизительно 2:1) значительно отличается от общепринятого отношения 10:1, совместно с комбинацией с ацесульфамом K является лучшим, способным обеспечивать подходящую подслащивающую способность в достаточно концентрированных растворах, снижая восприятие остаточного привкуса (сладкого и металлического).
Пример 2
Получают четыре состава, растворяя различные подсластители в воде. Четыре состава обладают следующими ниже массовыми долями композиции:
FT-28
Вода
72%
Цикламат натрия
17%
Сахарин натрия
8,5%
Ацесульфам калия
2,5%
FT-22
Вода
77,5%
Цикламат натрия
13,5%
Сахарин натрия
7%
Ацесульфам калия
2%
FT-16
Вода
83,5%
Цикламат натрия
10%
Сахарин натрия
5%
Ацесульфам калия
1,5%
FT-16e
Вода
68,5%
Цикламат натрия
10%
Сахарин натрия
5%
Ацесульфам калия
1,5%
Эритритол
15%
Принимая во внимание теоретически рассчитанные подслащивающие способности (в частности максимальные значения указанных диапазонов) отдельных компонентов, указанных в примере 1, 0,1 мл состава FT-28 должен обладать подслащивающей способностью приблизительно 5,6 грамм сахарозы; 0,1 мл состава FT-22 должен обладать подслащивающей способностью приблизительно 4,6 грамм сахарозы; 0,1 мл составов FT-16 и FT-16e должны обладать подслащивающей способностью приблизительно 3,3 грамм сахарозы. Плотность составов составляет приблизительно 1 г/мл.
Затем проводили контроль для подтверждения того, что указанные выше теоретические значения соответствуют экспериментальным (реальным) значениям.
Подслащивающую способность композиций FT-28, FT-22, FT-16 и FT-16e сравнивали по отношению к сахарозе, проводя исследование качественного дискриминантного анализа сенсорного типа.
Исследование включает группу 20 судей (10 женщин и 10 мужчин) в возрасте от 30 до 50 лет, прошедших специальную подготовку по сенсорному анализу.
Контрольные образец (сахарозу) получают в водном растворе 6 грамм сахара, растворенного в 50 мл воды.
Водные растворы получают для каждого образца жидкого подсластителя (FT-28, FT-22, FT-16 и FT-16e), растворяя 0,1 мл каждого подсластителя в 50 мл воды.
Растворы получают за 1 час до дегустации и хранят при комнатной температуре (20°C).
Каждый дегустатор оценивает подслащенные растворы, не зная их природу (образцы предоставлены в чашках, закодированных инициалами). Каждого судью информировали об использовании следующего способа дегустации: перед оценкой споласкивать рот природной минеральной водой, дегустировать растворы в предоставленном порядке слева направо и отвечать на предоставленные тестовые вопросы. Для снижения ошибок психологической и физиологической природы, допускаемых судьями во время оценки, обусловленных порядком предоставления образцов, последовательность дегустаций устанавливают случайным образом.
Затем измерения судей подвергали вариационному анализу. Каждый рассматриваемый фактор, связанный с возможностью проведения различий между продуктами, считали действительным при подтверждении вероятности ≥95%.
Каждому дегустатору предоставляли четыре образца, подслащенных FT-28, FT-22, FT-16 и FT-16e, и контрольный образец (сахарозу). Дегустатора просили оценить, являются ли образцы, подслащенные заменителями сахара, более сладкими, менее сладкими или такими же, как образец, подслащенный сахарозой.
Результаты оценивают подсчетом числа индивидуумов, которые дают положительный ответ (образец, подслащенный заменителями сахара, является таким же, как и образец, подслащенный сахаром). Получаемый результат сводится к тому, что 18/20 дегустаторов считали, что образец, подслащенный FT-16, является таким же, как и образец, подслащенный сахарозой, и, таким образом, статистически доказано, что не существует значимого отличия между FT-16 и сахарозой (P>99%) в отличие от образцов FT-28 и FT-22, которые наоборот являются значительно слаще.
Также неожиданно наблюдали, что такое значительное число дегустаторов P=95% не воспринимает аналогичный состав FT-16 с добавлением эритритола в 15% (FT-16e) как являющийся аналогичным.
Оценки судей относительно различных образцов указаны в таблице 3.
Таблица 3
Раствор, подслащенный заменителями сахара, по сравнению с раствором, подслащенным сахаром
FT-28
FT-22
FT-16
FT-16e
Слаще
18/20
14/20
нет
нет
Аналогичный
2/20
4/20
18/20
15/20
Менее сладкий
нет
2/20
2/20
5/20
Проведенные тесты демонстрируют, что композиции в соответствии с настоящим изобретением, обладают неожиданным синергическим эффектом компонентов. В частности, композиции в соответствии с настоящим изобретением обладают подслащивающей способностью приблизительно на 40% больше, чем та, которую ожидали на основании суммы подслащивающих способностей отдельных компонентов.
Необходимо также отметить, что композиция FT-16e не проявляет себя как полностью стабильной, проявляя тенденцию к частичной кристаллизации при понижении температуры.
Пример 3
Исследование качественного дискриминантного анализа сенсорного типа проводят с участием группы из 20 судей (10 женщин и 10 мужчин) в возрасте от 30 до 50 лет, выбранных из компании заявителя и прошедших специальную подготовку по сенсорному анализу.
Анализировали следующие ниже продукты:
I) композиция FT-16 (см. предшествующий пример);
II) композиция FT-16e (см. предшествующий пример);
III) сахарозу.
Для каждого образца подсластителя (I и II) получают соответствующий раствор, разбавляя 0,1 мл каждой композиции подсластителя в 50 мл воды. Контрольный образец (сахарозы) получают в водном растворе 6 грамм сахара, растворенных в 50 мл воды.
Растворы получают за 1 час до дегустации и хранят при комнатной температуре (20°C).
Каждый дегустатор оценивает подслащенные растворы, не зная их природу (образцы предоставлены в чашках, закодированных 3-значными числами). Каждого судью информировали об использовании следующего способа дегустации: перед оценкой споласкивать рот природной минеральной водой, дегустировать растворы в предоставленном порядке слева направо и отвечать на предоставленные тестовые вопросы. Для снижения ошибок психологической и физиологической природы, допускаемых судьями во время оценки, обусловленных порядком предоставления образцов, последовательность дегустаций устанавливают случайным образом.
Затем измерения судей подвергают вариационному анализу. Каждый рассматриваемый фактор, связанный с возможностью проведения различий между продуктами, считали действительным при подтверждении вероятности ≥95%.
Первый тест проводят для оценки, существуют ли различия между образцами I и III.
Каждому дегустатору предоставляют два образца, соответствующих I и III. Дегустатора просят оценить, существует ли качественные отличия во вкусе между двумя анализируемыми продуктами.
Результаты оценивают путем подсчета количество людей, которые дали положительный ответ, чтобы в дальнейшем установить являются ли два образца статистически различными.
Получаемый результат представляет собой 1/20 положительных ответов, (т.е. индивидуумов, которые обнаружили различия между образцами), и, таким образом, статистически доказано, что не существует значимого отличия между двумя образцами (P>99%).
Второй тест проводят аналогичным образом, как описано выше, для оценки, существуют ли различия между образцами II и III.
Результат представляет собой 5/20 положительных ответов.
Таким образом, композиции по настоящему изобретению характеризуются отличительными органолептическими характеристиками (подобный сахару приятный вкус) и питательными свойствами (отсутствием калорийность и гликемического воздействия, хорошей пищеварительной переносимостью, отсутствием потенциальных аллергенов, отсутствием кариесогенности).
Композиция I является очень похожей на сахарозу и даже более похожей, чем композиция II.