[发明专利]功能性糖替代物

说明书

本发明涉及糖的替代物组合物，其具有糖的甜化特征和结构特征。更具体而言，本发明涉及一种固体或半固体功能性甜味剂，其可在任何制剂中以1/1重量计和/或另外以1/1体积计代替糖。

糖是人食品制剂中常用的甜味添加剂。糖应理解为蔗糖以及其它常用的富含热量(calorie)的甜味添加剂如葡萄糖、果糖和高果糖玉米糖浆。流行的摄食习惯倾向于表现过量的消费糖。但是特别是由于其高热量含量，对于用于饮食不推荐摄入大量糖。糖的最常见不良健康影响是龋齿和肥胖。认为二十世纪70年代高果糖玉米糖浆被迅速引入食品供应特别是软饮料中是最近30年中肥胖在世界范围内流行的重要原因。此外，患糖尿病的人需要控制糖的摄入。血中高葡萄糖水平是有害的。尽管症状不是立即严重的，但是不控制的高血糖水平可能损伤小血管，导致包括对眼睛和肾脏的不可逆损伤在内的并发症。神经也可能受到损伤，其影响内部器官以及感知感觉和疼痛的能力。不控制的糖尿病增加心血管疾病如心脏病发作和中风的风险。因此，用于大众食品的糖替代物溶液具有高的价值。

本发明涉及关于健康营养习惯和功能性食品的新观念。这一观念的基本且最重要的理念是人们不再需要为了改进健康而改变饮食习惯。在本发明的观念中，尽可能简单且有效地消费具有积极健康作用的食物而无需放弃消费者的任何喜好例如食物的甜味或咸味、适口结构和质地是可能的。主要目标是代替用量最大但同时甚至对健康人也有隐匿毒性的食物成分。属于这一情形的最重要的成分之一是糖。

因此看来，认识到复杂的微生物区系作为健康人的一部分存在于胃肠道(GI道)，更特别是结肠中是重要的。在胃肠道中，微生物在结肠中普遍存在，在这里它们为约10¹¹-10¹²/g结肠内容物。已知大肠中的微生物完成小肠中未消化的食物组分例如为寡糖和多糖的纤维以及多数情况下的来自植物的食物材料的消化处理。

这些寡糖和多糖的特征取决于例如糖的组成、糖之间的键及聚合度(DP)。聚合度相应于一个寡糖或多糖分子的碳水化合物链中互相连接的糖单元(例如果糖和葡萄糖)的数目。多糖可以定义为聚合度为至少10的支链或直链糖单元。寡糖可以定义为聚合物为2-10的支链或直链单糖单元。此外，平均聚合度可以定义为单糖单元的总数除以给定寡糖或多糖组合物中存在的糖分子的总数。使用高效阴离子交换色谱(HPAEC)与脉冲安培检测(PAD)可以有利地测量聚合度，如BleckerC等，Characterisation of different inulin samples by DSC，Journal ofThermal Analysis and Calorimetry71(1)：215-224，2003所述。此外，还可以通过以下分析方法之一测定聚合度：Campa C等， Determinationof average degree of polymerisation and distribution of oligosaccharidesin a partially

这些纤维中的一些具有益生特性，被称为益生纤维或益生寡糖或多糖。它们主要是不可消化的可溶性寡糖和多糖，这意味着它们既不被人GI道中的酶所消化也不在上消化道中被吸收。因此，它们没有改变地到达结肠，在这里它们主要被结肠中存在的有益细菌如双歧杆菌(Bifidobacteria)和乳杆菌(Lactobacilli)至少部分地发酵。因此，这些有益细菌利用益生纤维作为在结肠中生长和繁殖的选择性能源。

这种作用称为益生活性，是指对肠道中促进健康的细菌的刺激和/或激活作用。例如对人的研究已经证实摄入适当量的这些益生纤维(每日5g开始)使结肠中双歧杆菌显著增加(高达10倍)。发酵过程中，这些纤维被降解并产生短链脂肪酸(SCFA)，降低pH水平，并为大肠细胞的生长和维持提供能源。这一过程导致癌细胞分化，这是癌细胞被杀死前必须的关键步骤。酸产生导致的pH降低作用导致改善的钙和镁的摄取，同时创造了对致病菌和腐败细菌如梭菌(Clostridia)、大肠杆菌(E.coli)或类杆菌(Bacteroides)有害的环境。

关于复杂的微生物区系，联合国粮食及农业组织(FAO)召集了专家组对益生菌进行定义。他们将益生菌定义为“以适宜的量给予对宿主产生有益作用的活的微生物”。实际上，主要是将某些双歧杆菌和乳杆菌称为益生菌。这些细菌能够定居在肠道，更具体是结肠中，在这里对人健康发挥有益作用。但是，只有一些属于这两个属的菌株产生商业应用中所声称的积极的健康作用。