[发明专利]制备柠檬酸钙的方法

说明书

本发明涉及一种新的有用的柠檬酸钙盐，这种盐在果糖甜化的粉状软饮料中作为防结块剂的应用，以及制备这种新钙盐的方法。

含有甜味剂、食用酸、风味剂和流动剂的干饮料混合物是众所周知的。一般来说，饮料中的主要甜味剂是蔗糖、葡萄糖或人造甜味剂。

虽然蔗糖能将食品甜化，但是从营养角度考虑，近来在鼓励减少某些预先甜化的食品中、特别是饮料中的蔗糖和/或总糖量。为了在减小的重量浓度下达到传统的甜味水平，必须使用单位重量的甜化能力比蔗糖高（即，相对甜度高）的甜味剂。虽然已建议使用某些高效的非营养性的或“人造的”甜味剂，但是现行的食品法规和消费者对人造甜味剂的强烈偏见使工艺上正努力设法提供只用营养性碳水化合物甜味剂的预先甜化的饮料。

因为在绝对基础上比较时果糖比糖甜10%-17%，而在50/50的混合物中甜30%左右，所以曾作了很多努力用果糖作为某些食品的甜味剂，市售的果糖主要有两种形式：（1）高果糖的玉米糖浆（以后称为“HFCS”），通常为液体，和（2）固体粉末状的结晶果糖。

HFCS的优点是比结晶果糖便宜，软饮料制造商已用它降低充气饮料的成本。使用HFCS作为预先甜化的干饮料的主要成分是不实际的，因为HFCS中含有的20%的水分形成了胶粘和结块的干食品混合物。

HFCS的另一个问题是不如结晶果糖甜。果糖主要以α-呋喃、β-呋喃、α-吡喃和β-吡喃四种结构形式存在。但是果糖的甜味感觉主要取决于β-吡喃果糖形式的数量。因此，结晶果糖常常制成理论上纯的无水β-D-吡喃果糖（虽然一般的分析表明仅含97.2%的β-吡喃果糖）。另一方面，HFCS不如纯的结晶果糖甜，因为它是这些不甜形式的果糖与甜味果糖的无定形混合物。HFCS（按总果糖计）还含有葡萄糖，它的甜味比果糖低。因此，按单位重量计，结晶果糖比HFCS（按干重计）甜得多。

使用结晶果糖虽然甜味较强，但是没有解决果糖混合物的吸湿本性。此外，结晶果糖比蔗糖贵，不过，所需之量较少有助于降低成本。还有，与作为非还原糖的蔗糖不同，果糖是一种还原糖。还原糖在中等碱性的溶液中不稳定，而非还原二糖（例如蔗糖）在此pH范围最稳定。

先有技术中有很多含有单糖、酸、风味剂和防结块剂的干食品混合物的实例。

1980年4月22日颁布的Hughes等的题为“不吸湿的速溶干饮料混合物”的美国专利4，199，610叙述了制造干燥和稳定的酸化饮料混合物的方法，该方法是将磷酸加到粒度为1-100微米的磨细的（不是粒状的）糖中，最好是磨细的果糖中，然后将这种磷酸混合物干燥，把干块磨细。

1987年5月12日颁布的Saleeb等的题为“在镁盐基质上固着食物成分的方法”的美国专利4，664，920使用镁盐来固定汁粉、风味剂、色素和高果糖玉米糖浆。

1985年9月17日颁布的Schenz等的题为“易喷雾干燥低分子量糖的方法及其制造”的美国专利4，541，873提到一种将糖类，包括果糖，用金属阳离子络合以改进抗吸湿性和流动性的方法。

在1982年8月10日颁布的Wood等的题为“速溶粉状饮料及制造方法”的美国专利4，343，819讨论了另一种速溶饮料，它是含有与蔗糖颗粒相结合的碳酸盐的干饮料混合物。

在题为“制备含右旋糖、水合物和带涂层柠檬酸的饮料混合物”的美国专利4，273，695中，用一种干燥剂，例如二氧化硅，涂覆食用酸颗粒，然后将带涂层的颗粒与糖类物质混合，制得自由流动的饮料混合物。

所述先有技术中有很多都采用特殊的结晶或干燥技术，但是由果糖的吸湿性造成的问题，即，含果糖的食品混合物的结块，不溶易解决。很多干食品配方，例如含果糖作为甜味剂的干软饮料，都含有防结块剂，例如磷酸三钙和氧化镁。但是，由于这类试剂的碱性本质，当暴露在高相对湿度下、特别是在高温下（例如在约21℃（70°F）以上）时，在这类软饮料组合物中会发生果糖褐变反应。柠檬酸酸三钙在水悬浮液中提供了碱性介质（pH9-11），而且市售品只有含约13%水的水合物。另一方面，柠檬酸二钙在水悬浮液中是酸性的，但是难以干燥，并且比本发明的新盐吸湿性更强。氧化镁和硅酸钙同样会造成果糖于其中发生褐变反应的碱性环境。

这里所用的食品中的“褐变反应”一词是一个通用名词，用来作为产物不稳定性的标志和对中间产物以及大多数情形下是不良产物的概括表示。颜色变化明显，是变质的引人注意的主要迹象。