專利名稱：含賴氨酸的無金屬和金屬含量低的鹽替代品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鹽替代品，尤其是具有鹽味和香味并可用來代替食用鹽(NaCl)的新氨基酸衍生物。
現(xiàn)有鹽替代品試圖模仿氯代鈉的味道和外觀，其中Nu-SaltR(Cumberland Packing Corp.，USA)含氯化鉀，No-SaltR(RCN Products，U S A)也含氯化鉀，Lite SaltR(Morton Intenateonal)為氯化鈉和氯化鉀的50∶50混合物，而另一產(chǎn)品Papa DashTM(Alberto Culver，USA)含麥芽糖糊精，NaCl和碘化鉀。含鉀產(chǎn)品有或味和金屬味，因此用途極有限。
雖然沒有鹽替代品，但?？蓪⒃鑫秳┤绻劝彼?鹽和肌苷酸鈉加入各種食品配方以提高加鹽食品的咸度。不過，這些物料沒鹽味。
已多方努力開發(fā)象氯化鈉那樣有鹽味并可增加香味的有機(jī)產(chǎn)品。
US3015567(Hauseetal.)說明了L-賴氨酸琥珀酸鹽，L-賴氨酸琥珀酸氫鹽和L-賴氨酸己二酸氫鹽等化合物“具有可達(dá)到要求鹽味并且加入食品后可提高食品香味的獨(dú)特性能”，但因有機(jī)酸和無機(jī)酸組合而達(dá)到的高酸度使這些化合物不能用作食用鹽替代品，因此雖然該專利期限已過，但這些化合物仍未能用作鹽替代品。
目前仍要求開發(fā)沒有食用鹽或現(xiàn)有食用鹽替代品的缺點(diǎn)的鹽替代品。
本發(fā)明目的是提出有鹽味并能提高香味的化合物。
本發(fā)明另一目的是提出無鈉和無鉀鹽以及低鈉和低鉀鹽及其混合物，其鹽味濃，香味宜人。
已發(fā)現(xiàn)，含各種mol比的L-賴氨酸，琥珀酸和氯離子的獨(dú)特?zé)o鈉和無鉀鹽具有要求的鹽味，這是出人意料的，因?yàn)榘碒auseetal.的專利所述，將L-賴氨酸(甜味氨基酸)與琥珀酸(酸味酸)以1∶1或2∶1的mol比混合時(shí)會(huì)得到具有酸味，但鹽味并不太濃的鹽。
僅含L-賴氨酸，氯離子和琥珀酸的無鈉和無鉀鹽咸度類似于氯化鈉的咸度，但沒有導(dǎo)致人患高血壓的鈉。
本發(fā)明優(yōu)選無鈉和無鉀鹽中含L-賴氨酸，氯離子和琥珀酸，其mol比為2∶1∶1或4∶3∶2或8∶3∶4或8∶5∶4或16∶7∶8或32∶5∶16，所有這些鹽中賴氨酸分子數(shù)量均大于氯離子或琥珀酸分子。
本發(fā)明優(yōu)選低鈉和低鉀鹽中除鈉或鉀離子而外還含L-賴氨酸，氯離子和琥珀酸，其mol比為2∶1∶1或4∶3∶2或8∶3∶4或8∶5∶4或16∶7∶8或32∶5∶16，這些復(fù)合物中鈉濃度(一鈉4.3wt%，二鈉8.6wt%)低于氯化鈉(39+%)或谷氨酸一鈉鹽MSG(12+%)。優(yōu)選復(fù)合物含賴氨酸，氯離子，琥珀酸和鈉，其mol比為8∶5∶4∶1，其中僅含1.22wt%鈉，但鹽味很濃。而且，低鉀鹽中具有類似的低鉀濃度。除一鈉鹽和一鉀鹽之外，還可制成二，三或多鈉或鉀鹽，并且必要時(shí)可制成加碘鹽，即一或多個(gè)HCl由HI代替。
本發(fā)明鹽可表示如下
其中n為1-16，Y為H，Na或K并可相同或不同，而X為OH或鹵素如Cl或F并且至少一個(gè)X為Cl，但不是所有X為Cl。
這種離子復(fù)合物形態(tài)表明該復(fù)合物可按其組分mol比制成，圖示單元數(shù)一般為1-16并表示加2-32個(gè)賴氨酸分子。每一圖示單元由mol比為2∶1的賴氨酸和琥珀酸組成，并要求其余陽(yáng)離子Y和陰離子X在干燥過程中保持適當(dāng)pH并保持電荷中性。符號(hào)Y代表陽(yáng)離子H，Na和K。無堿金屬鹽可用琥珀酸和賴氨酸制成，此時(shí)所有Y為H。若要求配制無鈉鹽，則加入一定量鉀離子以代替一些質(zhì)子。n為16時(shí)，可制成鉀最低量為含1個(gè)鉀原子/32個(gè)賴氨酸分子的鹽，以圖示質(zhì)量計(jì)該鹽含0.27wt%鉀。另一方面，當(dāng)n為16時(shí)，又可制成鉀最大量為含32個(gè)鉀原子/32個(gè)賴氨酸分子的鹽，以圖示質(zhì)量計(jì)該鹽含8.8wt%鉀。用鈉離子代替質(zhì)子，也可制成含鈉鹽，可制成鈉最低量為1個(gè)鈉離子/32個(gè)賴氨酸分子的鹽，以圖示質(zhì)量計(jì)該鹽含0.28wt%鈉，也可制成鈉最大量為32個(gè)鈉離子/32個(gè)賴氨酸分子的鹽，以圖示質(zhì)量計(jì)該鹽含9.1wt%鈉。
陰離子X-一般為氫氧根OH，已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明鹽的器官感覺特性是從甜到咸到酸，而用鹵離子Cl-，I-或F-之一代替氫氧根即可調(diào)整器官感覺特性。n為16時(shí)，最少可將1個(gè)鹵離子/32個(gè)賴氨酸分子加入式中，而最多可加入31個(gè)氯離子/32個(gè)賴氨分子。加32個(gè)氯離子就代替了所有氫氧根，就得到不符合要求的酸味。
還確定在鹽干燥過程中會(huì)出現(xiàn)各種水合狀態(tài)，其中賴氨酸一氫氯化物，賴氨酸一水合物和琥珀酸鈉均作為水合物存在。還發(fā)現(xiàn)水合的水分子數(shù)量取決于式中氯原子，鈉離子和琥珀酸分子數(shù)量，其中可達(dá)到1-3個(gè)水合水分子/圖示單元。
本發(fā)明鹽易于用常見成鹽法或在L-賴氨酸一氫氯化物用作賴氨酸源時(shí)用常見的電滲析法使其中的氯含量降低而制成本發(fā)明鹽。
除作為鹽替代品而外，本發(fā)明鹽還因琥珀酸的性質(zhì)而可作為保存劑。
本發(fā)明鹽上述及其它優(yōu)點(diǎn)見于以下優(yōu)選實(shí)施方案。
優(yōu)選無鈉和無鉀鹽中含L-賴氨酸，氯離子和琥珀酸，其mol比為2∶1∶1，4∶∶2，8∶3∶4，8∶5∶4，16∶7∶8和32∶5∶16，可方便地將L-賴氨酸一氫氯化物和L-賴氨酸一水合物溶于水并向溶液中加琥珀酸而制成這些鹽，溶液在爐中干燥直到溶液冷卻到室溫下開始形成固體為止，而且必要時(shí)可將固體粉碎而得自由流動(dòng)粉。
優(yōu)選低鈉或低鉀鹽中含L-賴氨酸，氯離子，琥珀酸以及鈉或鉀，其mol比為2∶1∶1∶1，4∶3∶2∶1，8∶5∶4∶1，8∶3∶4∶1，16∶7∶8∶1和32∶5∶16∶1，可將L-賴氨酸一水合物溶于水，加鹽酸，琥珀酸二鈉鹽或琥珀酸二鉀鹽和琥珀酸而制成這些鹽，而且必要時(shí)可用氫氧化鈉或氫氧化鉀調(diào)為要求mol比。
以下實(shí)施例說明本發(fā)明鹽的制備方法。
實(shí)施例1制備2∶1∶1鹽將10gL-賴氨酸一氫氯化物和8.95gL-賴氨酸一水合物溶于25ml水中，加6.5g琥珀酸并使其溶解，溶液然后在110℃爐中干燥直到冷卻到室溫時(shí)開始形成固體為止。15-30分鐘后室溫下形成固體并收集起來。
實(shí)施例2制備2∶1∶1鹽重復(fù)例1，其中用17.9gL-賴氨酸和8.95g濃鹽酸作為L(zhǎng)-賴氨酸和氯離子源。
實(shí)施例3制備2∶1∶1鹽將20%L-賴氨酸一氫氯化物溶液進(jìn)行常見電滲析處理，使氯含量從19.4wt%固體降至9.7wt%固體。以1mol琥珀酸/2molL-賴氨酸的比例加入琥珀酸?！睱-賴氨酸的確定方法是37℃下將0.2ml溶液和2.0ml2%(水合)茚三酮加熱15分鐘，500nm下分光光度分析確定紅色并與L-賴氨酸標(biāo)準(zhǔn)比較〕。然后按例1干燥溶液并收集固體。
實(shí)施例4制備2∶1∶1(鈉)鹽將12gL-賴氨酸一水合物溶于20ml已加6.0ml濃鹽酸的水中，再加2.964g琥珀酸二鈉鹽以中和一些過量的鹽酸并混入2.16g琥珀酸直到泡騰停止并且所有固體溶解為止。溶液在110℃爐中干燥直到冷卻到室溫時(shí)開始形成固體為止。15-30分鐘后，形成固體并收集起來。
實(shí)施例5制備2∶1∶1(鈉)鹽將L-賴氨酸氫氯化物進(jìn)行常規(guī)電滲析，使氯含量從19.4wt%固體降為9.7wt%固體固體，用氫氧化鈉或氯化鈉將鈉濃度調(diào)為500meq鈉/molL-賴氨酸，琥珀酸以1mol琥珀酸/2molL-賴氨酸的比例加入，然后按例1干燥所得溶液并收集固體。
同樣可制成各組分為其它mol比的鹽。
用于制備鹽的所有組分均易得到。
L-賴氨酸為市售基本氨基酸，而賴氨酸一水合物和賴氨酸氫氯化物可從各種途徑獲得(如從Ajinomoto，Degussa，ADM和BioKyowa，Inc.獲得)。
琥珀酸也可從各種途徑得到，也可用馬來酸酑合成得到或經(jīng)過發(fā)酵而得，已證明可在調(diào)味品中作為食品添加劑，也可有限地用作食品酸化劑，但不象檸檬酸，乳酸，蘋果酸和富馬酸那樣應(yīng)用廣泛，而且可在各種發(fā)酵食品如醬油，甜漿和清酒中作為添加劑，也可用琥珀酸鈉作為降低酸度的緩沖劑而制成鹽。
表1中將本發(fā)明鹽和現(xiàn)有鹽性能進(jìn)行了比較，其中用所示比例使L-賴氨酸，氯離子，琥珀酸及必要時(shí)的鈉或鉀離子mol比定量，如4∶3∶2指鹽中的1mol賴氨酸一水合物，3/4molHCl和1/2mol琥珀酸。表1列出水溶液的pH以及各種鹽在食品中經(jīng)器官感覺評(píng)價(jià)而確定的味道。
本發(fā)明鹽還可作為鈉百分含量不高的增味劑，如谷氨酸一鈉鹽增味劑含12.5wt%鈉，而本發(fā)明賴氨酸琥珀酸鹽HCl的一鈉鹽增味劑僅含4.5wt%鈉。
鹽的另一制備方法中用賴氨酸一氫氯化物，這是最便宜的原料，但將琥珀酸直接加入該物料中所得鹽太酸，而消除其酸度的辦法可有以下幾種1.若要求無鈉鹽，就必須去除最多1/2molHCl/mol賴氨酸，用電滲析法即可達(dá)到這一點(diǎn)，其中分別在堿和酸室中制成無水合物的堿和鹽酸。這樣應(yīng)用電滲析法可達(dá)到正確的賴氨酸Cl/賴氨酸OH之比并產(chǎn)生HCl。也可用常規(guī)電滲析法達(dá)到正確的賴氨酸Cl/賴氨酸OH之比。另一方面，也可用陰離子交換樹脂從賴氨酸一氫氯化物中去除1/2當(dāng)量氯化物。
2.若要求一鈉鹽，加琥珀酸鈉和琥珀酸或用NaOH和琥珀酸即可容易地配制成該物料。
加1.548磅NaCl/1.548磅鹽8∶3∶4即可制成最高含19.7%鈉的Lite SaltR(50∶50NaCl∶KCl)替代品。在低鹽用途(即干酪，快餐，肉，調(diào)味品，香料，花生醬和醬油)中可配入最多10wt%一鈉鹽。
除了直接作為食用鹽的替代品而外，本發(fā)明的其它潛在用途是作為增味劑，食品添加劑和藥物成分，而進(jìn)一步的應(yīng)用可基于例如鹽的可溶性以及可與油脂，油，蛋白和調(diào)味化合物結(jié)合的氨基和羧酸根的官能度。這些鹽也可代替NaCl而用于谷物，湯，沙拉調(diào)料，快餐，碳酸飲料，醬油，腌制產(chǎn)品，果仁產(chǎn)品，烤制品，蔬菜罐頭，肉汁，肉，肉制品，嬰兒食品，干酪，酪農(nóng)干酪和調(diào)味料中，還可用來改善已配制食品的微波加工性。必要時(shí)還可將碘和礦物質(zhì)以及防結(jié)塊劑加入鹽中。
本專業(yè)人員可清楚地看出，在本發(fā)明范圍內(nèi)，還可作出各種改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明范圍應(yīng)如權(quán)利要求書所述。
權(quán)利要求
1.下式鹽
其中n為1-16，Y為H，Na或K并可相同或不同，而X為OH或鹵素如Cl或I或F，其中至少1個(gè)，但不是全部X為Cl。
2.權(quán)利要求1的鹽，其中Y僅為H。
3.權(quán)利要求1的低鈉鹽，其中Y選自H和Na，至少1個(gè)Y為Na并且鈉的重量百分比為0.25-9.1%。
4.權(quán)利要求1的無鈉鹽，其中Y為H或K并且鉀的重量百分比為0.25-8.8%。
5.權(quán)利要求1的鹽，其中n為2，Y僅為H并且2個(gè)X為OH，另2個(gè)X為Cl。
6.權(quán)利要求1的鹽，其中n為4，Y僅為H并且3個(gè)X為OH，另5個(gè)X為Cl。
7.權(quán)利要求1的鹽，其中n為4，Y僅為H并且5個(gè)X為OH，另3個(gè)X為Cl。
8.權(quán)利要求1的鹽，其中圖示1個(gè)單元中至少1個(gè)Y為Na并且其余為H。
9.權(quán)利要求1的鹽，其中圖示1個(gè)單元中至少1個(gè)Y為K并且其余為H。
10.權(quán)利要求1的鹽，其中有1-3個(gè)水合水分子。
11.權(quán)利要求1的鹽，其中圖示1個(gè)單元中至少可1個(gè)X為I。
12.含權(quán)利要求1所述鹽的食用鹽替代品。
13.含權(quán)利要求1所述鹽的食品。
14.含權(quán)利要求1所述鹽的增味劑。
15.組合物，其中包括賴氨酸，氯離子和琥珀酸，該組合物中所含賴氨酸分子數(shù)大于氯離子或琥珀酸分子數(shù)。
16.權(quán)利要求15的組合物，其中賴氨酸，氯離子和琥珀酸mol比為約2∶1∶1。
17.權(quán)利要求15的組合物，其中賴氨酸，氯離子和琥珀酸mol比為約8∶3∶4。
18.權(quán)利要求10的組合物，其中還含Na或K。
19.權(quán)利要求17的組合物，其中還含Na或K。
20.含權(quán)利要求15所述的組合物作為基本成分的食用鹽替代品或增味劑。
21.權(quán)利要求15的組合物，其中賴氨酸選自L-賴氨酸，D-賴氨酸和DL-賴氨酸。
全文摘要
含賴氨酸，氯離子和琥珀酸并且賴氨酸的mol濃度大于氯離子或琥珀酸的鹽具有鹽味，使其可作食用鹽替代品和增味劑，當(dāng)然也可制成除賴氨酸，氯離子和琥珀酸而外還含鈉或鉀的低鈉和低鉀鹽。
文檔編號(hào)A23L1/227GK1083318SQ9311621
公開日1994年3月9日 申請(qǐng)日期1993年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月4日
發(fā)明者R·特克 申請(qǐng)人:密歇根州生物研究所