NO843528L - Fremgangsmaate for fremstilling av et kunstig soetningsmiddel - Google Patents

Description

6-metyl-l,2,3-oksatiazin-4(3H)-on-2,2-dioksyd (eller et spiselig kationisk salt derav), hensiktsmessig brukt 'i form av dets kaliumsalt (generisk navn: acesulfam-kaliumsalt), med formelen

i kombinasjon med 3-(L-aspartyl-D-alaninamido)-2,2,4,4-tetrame-tyltietan eller 3-(L-aspartyl-D-serinamido)-2,2,4,4-tetrametyl-tietan, med formelen

eller et spiselig salt derav, gir en kombinasjon der den bitre ettersmaken til acesulfam maskeres. På samme tid oppviser kombinasjonen synergisme over et konsentrasjonsområde, hvorved kom-binasjonens søtningskraft er større enn dens enkelte bestandde-

ler .

Acesulfam, inkludert dets kaliumsalt (heretter forkortet

som AS-K), er beskrevet i US-patent 3 689 486 som et kunstig søtningsmiddel med en søthet på 130 i forhold til rørsukker i vann ved konsentrasjoner som er ekvivalente i søthet med en 4% løsning av nevnte rørsukker. Slike løsninger ble videre angitt å være fri for ubehagelig bitter smak ved den spesifiserte kon-sentrasjonen (0,031%) som er ekvivalent med 4% rørsukker (Clauss et al., Angew. Chemie. Inter. Ed. in English 12 (11), sider 869 - 876 (1973)). Ved konsentrasjoner som er ekvivalente med 6 - 10% sukrose er imidlertid den relative søtheten for AS-K

ca. 90% eller mindre. Ved konsentrasjoner over 6% sukrose-ekvivalent blir dessuten den bitre kjemiske smaken til AS-K plagsom. Således begrenses dens anvendelse i spiselige næringsmidler og

drikker, i produkter for oral hygiene og i medisinske midler for oral bruk i stor grad, siden konsentrasjoner som er ekvivalente med søtheten til 10% sukrose eller høyere ofte er ønskelige i slike anvendelser.

3-(L-aspartyl-D-alaninamido)-2,2,4,4-tetra-metyltietan, heretter kalt CP-54,802, er beskrevet som et syntetisk søtnings-middel i EPO patent nr. 34,876, publisert i 1981. Isolasjonen og rensingen av denne forbindelse i form av forskjellige av dens aromatiske sulfonatsalter er også beskrevet i US-patent 4 375 430.

Senere enn foreliggende oppfinnelse er det uten støtte i vitenskapelige data rapportert at AS-K er synergistisk med aspar-tam (metylesteren av L-aspartyl-L-fenylalanin), se Beverage World, april 1983, side 48. Det foreligger ingen kjente rappor-ter som gjelder den bitre ettersmaken av AS-K ved høyere konsentrasjoner, eller fremgangsmåter for å overvinne nevnte bitre ettersmak.

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte for mas-kering av den bitre smaken og økning av søtsmaken til 6-metyl-1,2,3,-oksatiazin-4 (3H)-on-2,2,-dioksyd, eller et spiselig kationisk salt derav, i et preparat for oral anvendelse som omfatter å kombinere i nevnte preparat 0,5 - 20 vektdeler 3-(L-aspartyl-D-alaninamido) -2 , 2 , 4 , 4-tetrametyltietan eller et spiselig salt derav med 99,5 - 80 vektdeler av nevnte oksatiazin eller salt derav, idet summen av vektdelene er lik 100, i totale mengder som produserer den ønskede søthet i nevnte preparat, slik det skal defineres senere.

Foreliggende oppfinnelse omfatter også slike kunstig søtede orale., preparater, og en blanding som er. egnet for bruk ved fremstilling av slike orale preparater.

Hensiktsmessig anvendes acesulfam som dets kaliumsalt (AS-K) og CP-54,802 i fri baseform, men det vil forstås av fag-mannen at alternative kationiske eller syreaddisjonssaltformer av disse substansene kan anvendes, og at den aktuelle formen av acesulfam og CP-54,802 i et preparat for oral bruk vil være av-hengig av pH i preparatet og naturen av de kationiske og anioni-ske substanser som foreligger i det.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt verdifull når det kreves en konsentrasjon av søtningsmiddel som er ekvivalent med 6% sukrose eller høyere. Slike preparater for oral bruk omfatter, men er ikke begrenset til, næringsmidler eller drikker (f.eks. en gelatindessert eller pudding, eller en tørrblanding derfor, en konfekt eller en tyggegummi, en karbonisert drikk som er tilsatt et smakstoff, en ikke-karbonisert drikk med frukt-smak eller en tørrblanding derfor, hermetisert eller konservert frukt eller fruktsaft, eller et bakt produkt som f.eks. en kake eller en søt kjeks), en løsning eller et tørt pulver for bruk som et bordsøtningsmiddel (dvs. for søtning av spiselige næringsmidler og drikker når de skal fortæres). Orale hygieniske produkter (som f.eks. munnskyllemiddel, tannpasta eller tannpulver) og sammensatte medisinske midler (spesielt løsninger eller suspensjoner for pediatrisk bruk).

Den relative søthetsintensiteten og -kvaliteten til CP-54,802, AS-K og blandinger av CP-54,802 og AS-K, ble bestemt ved smaksanalyse. Disse bestemmelser ble utført i rom som er konstruert for kontrollert smaking, smaksforsking og vurdering av næringsmiddeladditiver, inkludert et separat prepareringsrom og individuelle smaksbokser med fullstendig luftkondisjonering, kontrollert lys, rennende vann og en vask for spytting.

Vandige løsninger av sukrose ble fremstilt i konsentrasjo-nene (vekt/vekt) på 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 og 12% sammen med en prøve av én av testforbindelsene i de mengder som er spesifisert i testforsøkene. Et begerglass inneholdende en løs-ning av testforbindelsen som bare er identifisert med et kodet siffer ble forelagt smakeren av en medarbeider sammen med et begerglass inneholdende de ovenstående sukroseløsningene. Søthets-intensiteten til testforbindelsen ble sammenlignet med én eller flere av sukrosekontrolløsningene for å bestemme om den spesielle sukrosereferanseprøven hadde mindre, større eller lik søthet. Smakskvaliteten til testprøven ble såkarakterisert vedsammen-ligning med sukroseløsningen. I noen tilfeller ble en vandig referanseløsning inneholdende enten CP-54,802 og/eller AS-K alene også brukt for å karakterisere smakskvaliteten til blandingen av CP-54,802 og AS-K.

Ifølge den fremgangsmåten som er angitt ovenfor ble en prøve av AS-K omsorgsfullt revurdert, og bekreftet dens høye ek-vivalens med sukrose og smak av bitter ettersmak ved konsentrasjoner som er ekvivalente med mindre enn 6% sukrose. Etter valg av den spesielle sukroseløsningen som var lik i søthet med AS-K-løsningen, ble det deretter utført testsammenligninger mellom AS-K og sukroseløsningen ved den nærmeste søthetsintensiteten, for på nytt å sjekke intensitetsverdien og å karakterisere smakskvaliteten til AS-K. Ved hjelp av denne fremgangsmåten ble føl-gende resultater oppnådd:

Det er videre fastslått at AS-K-løsninger oppviser en uønsket, bitter smakskvalitet i konsentrasjoner over en konsentrasjon som er lik i søthet med 6% sukrose. Dette gjorde det van-skelig å bestemme dens relative søthet, slik at de gitte styrke-verdier over 6% sukroseekvivalenter bare kan være omtrentlige.

Når den ble testet på samme måten, oppviste CP-54,802 et mer nærmest lineært forhold mellom konsentrasjon og sukroseekvi-valens:

Alle løsningene hadde en ren, sukkerlignende smakskvalitet med en litt langsom start på søthetssmaken.

Ved hjelp av disse metodene ble den økede søtningskraften og den reduserte bitre ettersmaken av AS-K fastslått i kombina-sjoner av AS-K og CP-54,802. Testresultatene er oppsummert i tabell I.

Kombinasjonene ifølge foreliggende oppfinnelse tilveie-bringer fordelaktige søtningsmidler, i betraktning av deres høye søtningskraft, deres fysikalske form og stabilitet, og man-gel på harsk eller bitter ettersmak ved ordinære bruksnivåer. Bestanddelene i kombinasjonene kan anvendes separat, i faste former som f.eks. pulvere, tabletter, granuler og drageer, og væskeformer som f.eks. løsninger, suspensjoner, siruper, emul-sjoner såvel som andre vanlig anvendte former som er spesielt egnet for kombinasjon med spiselige eller farmasøytiske materialer. Disse former kan bestå i hver enkelt bestanddel, alene, eller i forbindelse med ikke-toksiske søtningsmiddelbærere, dvs. ikke-toksiske substanser som vanligvis anvendes i forbindelse med søtningsmidler. Slike egnede bærere omfatter vann, sorbitol, manitol, vegetabilske eller mineraloljer, maissyrefaststoffer, laktose, cellulose, stivelse, dekstriner, modifiserte stivelser, polysakkarider som f.eks. polydekstrose (se f.eks. US 3 766 165 og US 3 876 794), kalsiumfosfat (mono-, di- eller tri-basiske) og kalsiumsulfat.

Spesielt for bruk som et bordsøtningsmiddel eller ved fremstillingen av spiselige eller farmasøytiske materialer forhånds-blandes alternativt bestanddelene i kombinasjonene og brukes så

i fast eller væskeform slik som angitt i detalj i det foregående avsnitt.

De endelige preparatene for spiselig bruk, eller for bruk som orale hygieniske produkter eller som sammensatte medisinske midler, fremstilles lett ved bruk av metoder som er generelt kjent innen næringsmiddelteknologien og på det farmasøytiske fagområdet. Smakskvaliteten til slike typisk fremstilte spiselige produkter fremstilt med sukrose, med.AS-K alene og med én av de foreliggende kombinasjonene som søtningsmiddel er oppsummert i tabell III.

Følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de spe-sifikke detaljene i disse eksemplene.

EKSEMPEL 1

Tyggegummi

Tyggegummier ble fremstilt ved å bruke enten maissirup og støtt melis (sukrose) eller en blanding inneholdende 10% CP-54,802 og 90% AS-K som søtningsbestanddeler. Følgende ingredienser og fremgangsmåte ble brukt.

Fremgangsmåter:

(1) Sukkertyggegummi. Gummibasen ble malt til 150 - 250 ym. Støtt melis ble tilsatt med grundig.blanding, blandingen overført til et begerglass av rustfritt stål, plassert i et oljebad (ved 80°C) og fikk mykne under omrøring ved 250 omdreininger pr. min. Maissirupen ble tilsatt og omrøring fortsatt i 10 min for å oppnå en homogen blanding. Glycerolen og peppermynteoljen ble kombinert og tilsatt med omrøring til den smeltede .gummi/sukker-blandingen og igjen omrørt i 10 - 12 min for å oppnå en homogen blanding. Tyggegummimassen ble overført til en marmorplate som var bestrødd med melis, idet noe av bestrøingssukkeret ble inn-ført i massen, og knadd, inntil det ble oppnådd en glatt, ikke-klebende og ikke seig masse. Massen ble flatklemt til en tyk-kelse på 1,6 mm, oppdelt til ønsket størrelse og innpakket. (2) Kunstig søtet tyggegummi. Samme fremgangsmåte som i (1), bortsett fra at polydekstrosen, natriumbikarbonatet og sorbito-len ble forhåndsblandet før gummifremstillingen og mikronisert i en mølle til en partikkelstørrelse på ca. 10 um. Den resulterende mikrofine blandingen ble tilsatt til gummien på samme måte som melisen. Videre ble CP-54,802 og AS-K-blandingen oppløst i vann og kombinert med glycerol og peppermynteolje, og mannitolen ble anvendt som strøpulver istedenfor melisen i strøtrinnet.

Smakssammenligning mellom de to tyggegummiene indikerte at de var i det vesentlige ekvivalente når det gjaldt søthetsinten-sitet, tekstur, farve og andre totale smaksegenskaper. Basert på disse resultatene oppviste blandingen som inneholdt 10% CP-54,802 og 90% AS-K en søtningskraft på ca. 500 ganger søt-ningskraften til melis.

EKSEMPEL 2

Tyggegummi

En syntetisk søtet tyggegummi ble fremstilt ifølge det foregående eksempel, ved bruk av 0,19% av en blanding bestående av 4% CP-54,802 og 96% AS-K istedenfor 0,1% av blandingen som inneholdt 10% CP-54,802 og 90% AS-K. Det resulterende produkt oppviste søthetsintensitet og -kvalitet som var lik sukkerkontrol-len, når det ble sammenlignet med kontrolltyggegummien i det foregående eksempel. Basert på denne observasjon ga blandingen med 4% CP-54,802 og 96% AS-K en søtningskraft på ca. 250 ganger søtningskraften til sukker.

EKSEMPEL 3

Bordsøtningsmiddel ( fast)

Et bordsøtningsmiddel inneholdende en blanding av 0,5% CP-54,802 og 99,5% AS-K ble fremstilt med følgende mengder av ingredienser og anvisninger:

En 0,44 grams porsjon av denne blanding ga en søthet som • var ekvivalent med en teskje sukrose (dvs. 5 gram).

EKSEMPEL 4

Bordsøtningsmiddel ( væskeformig)

Et bordsøtningsmiddel i væskeform inneholdende en blanding

av 12% CP-54,802 og 88% AS-K ble fremstilt som følger:

En teskje (5 gram) av dette bordsøtningsmiddel ga en søt-het som var sammenlignbar med 5 gram (en teskje) granulert sukker.

EKSEMPEL 5

Pannekakesirup

Følgende pannekakesirupblandinger ble funnet å være funk-sjonelt ekvivalente når det gjelder søthetsintensitet og -kvalitet.

EKSEMPEL 6

Hermetiserte ferskener

Friske ferskener ble vasket, skrellet, stenene fjernet og ferskenene oppdelt og så dykket ned i en vandig løsning inneholdende 0,05% askorbinsyre for å hindre oksydase-mørkning. De opp-skårne ferskene ble pakket i 0,24 1 glass med skrukork og fylt til toppen med en sirup inneholdende 20% polydekstrose, 0,077% av en blanding bestående av 14% CP-54,802 og 86% AS-K og 0,1% sitronsyre. Glassene ble deretter påsatt lokkene løst og plassert i en hjemmehermetiseringsautoklav inneholdende varmt vann (ca. 4 cm under toppen av glassene) og oppvarmet ved 100°C i 45 min. Glassene ble fjernet og straks forseglet ved å tette korkene og fikk avkjøles ved neddykking i kaldt vann.

Smaksvurderinger indikerte at de hermetiserte ferskenene var sammenlignbare når det gjaldt søthetsintensitet og -kvalitet med lignende hermetiserte ferskener som inneholdt 50% sukrose.

EKSEMPEL 7

Jordbærsyltetøy

Følgende dietetiske jordbærsyltetøy inneholdende en blanding av 20% CP-54,802 og 80% AS-K ble funnet å være sammenlignbar når det gjaldt søthetsintensitet med et lignende syltetøy inneholdende 48% sukrose.

Fremgangsmåte:

Polydekstrosen, natriumbikarbonatet, vannet og pektinet ble kombinert. Blandingen ble langsomt oppvarmet ved omrøring til kokepunktet (105°C) og, ved god omrøring, ble kalsiumklorid-løsningen tilsatt. Blandingen ble igjen oppvarmet til 105°C, jordbærfrukten tilsatt og oppvarmingen fortsatt ved omrøring

(for å hindre vedbrenning) inntil det ble oppnådd en temperatur på 104 - 105°C. Blandingen ble fjernet fra varmen, syren og løsningen av de kunstige søtningsmidlene ble tilsatt med grundig blanding, og syltetøyet fikk lov å avkjøles til 80 - 90°C. Det ble overført til glass, tett lukket og avkjølt til omgivelsestem-peratur for lagring.

EKSEMPEL 8

Vaniljekake

En typisk kontrollkake (1) ble fremstilt ved å bruke føl-gende ingredienser og fremgangsmåte:

Fremgangsmåte:

I bollen til en elektrisk hjemmemikser ble det laget krem av smøret, ikke-fete melkefaststoffer og sukker ved lav hastig-het i 3 min. Eggene ble tilsatt og blandingen ble slått i 2 min. Vann og vaniljeekstrakt ble kombinert og tilsatt til det ovenstående, og den resulterende blanding ble blandet i 2 - 3 min inntil det ble oppnådd en homogen, kremaktig oppslemming. I mellomti-den ble kakemelet, natriumbikarbonatet og glukono-delta-laktonet forhåndsblandet og tilsatt til de andre hydratiserte ingredien-sene. Den resulterende blanding ble blandet 2-3 min inntil det ble oppnådd en deig med glatt og kremaktig konsistens. En porsjon av denne deigen (450 g) ble helt i en lett smurt rund<. kakeform på 20 x 4 cm, og så bakt ved 177°C i 30 min. En synstetisk søtet kake (2) ble fremstilt i hvilken all sukrosen var erstattet med en like stor mengde polydekstrose, en ikke-kalorisk og ikke-søt vannløselig sukkererstatning. En blanding inneholdende 6% CP-54,802 og 94% AS-K ble brukt for å gi kaken søthet. De brukte ingredienser var som følger:

Fremgangsmåten for fremstilling av kaken (2) var den samme som for kontrollen, bortsett fra at AS-K og CP-54,802 ble opp-løst i vannet før kombinasjonen med vaniljen og tilsetningen til blandingen.

Smakssammenligning av de resulterende kakene indikerte at de oppviste i det vesentlige ekvivalent søthetsintensitet og -kvalitet ifølge bedømmelsen av tekstur, farve og andre generelle fysiske egenskaper.

EKSEMPEL 9

Hardt sukkertøy

Sukkerfrie harde sukkertøy med myntesmak ble fremstilt ved å erstatte 100% av sukkeret i en standardresept med polydekstrose og en blanding inneholdende 6% CP-54,802 og 94% AS-K, ved å bruke følgende mengder av ingredienser og ifølge den anvisning som er gitt nedenfor.

<1>75 deler FD&C gul #5, 10% løsning, 25 deler FD&C blått #1,

10% løsning.

<2>Haarmann and Reimer Corporation.

Fremgangsmåte:

1. Fremstill et stort forråd av hver av blandingene henholds-vist del B og del C, og sett dem til side. 2. Tilsett polydekstrose til vann, og oppvarm under omrøring inntil den er oppløst. Oppvarm til 14 0 - 14 5°C ved atmos-færisk trykk. 3. Fjern fra varmen, og tilsett forhåndsblandede ingredienser av del B med god omrøring til massen hever seg og ingredi-ensene er jevnt blandet. 4. Innfør forhåndsblandede ingredienser av del C med god om-røring. 5. Hell i former eller presse med bruk av konvensjonelt labo-ratorieutstyr for fremstilling av sukkertøy.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en kunstig sø tet blanding for oral bruk, karakterisert ved at 0,5- 20 vektdeler 3-(L-aspartyl-D-alaninamido)-2,2,4,4-tetrametyltietan eller et spiselig salt derav kombineres med 80 - 99,5 vektdeler 6-metyl-1,2,3-oksatiazin-4(3H)-on-2,2-dioksyd eller et spiselig kationisk salt derav, idet summen av vektdelene er lik 100, i totale mengder som gir blandingen den ønskede søthet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fremstilles en blanding som er et spiselig næringsmiddel eller en drikk.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det fremstilles en blanding hvori det spiselige næringsmiddel er en konfekt eller en tyggegummi.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det fremstilles en blanding hvori det spiselige næringsmiddelet eller drikken er en karbonisert eller ikke-karbonisert drikk med tilsatt smak, eller en tørr blanding for en ikke-karbonisert drikk.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert vedat det fremstilles en blanding hvori næringsmiddelet eller drikken er en hermetisert eller konservert frukt eller fruktsaft, en gelatindessert eller en pudding, eller en tørr blanding for en gelatindessert eller pudding .

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det fremstilles en blanding hvori det spiselige næringsmiddelet er en kake, søt kjeks eller andre bakte produkter.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fremstilles en blanding som er en væske eller et tørt pulver som er egnet for bruk som et bordsøtningsmiddel.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fremstilles en blan ding som er et oralt hygienisk produkt.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fremstilles en blanding som er et sammensatt medisinsk middel.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av et kunstig søtningsmid-del for anvendelse ved fremstillingen av et materiale for oral bruk, karakterisert ved at 0,5- 20 vektdeler 3-(L-aspartyl-D-alaninamido)-2,2,4,4-tetrametyltietan eller et spiselig salt derav kombineres med 80 - 99,5 vektdeler 6-metyl-l,2,3-oksatiazin-4(3H)-on-2,2-dioksyd eller et spiselig kationisk salt derav, idet nevnte vektdeler totalt er 100.