1h-吡咯-2,4-二羰基-衍生物和它們作為調(diào)味劑的用圖
【專利說明】1Η-吡咯-2,4-二羰基-衍生物和它們作為調(diào)味劑的用途 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明主要涉及1Η-吡咯-2,4-二羰基-衍生物及其作為調(diào)味劑的用途。本發(fā)明的 化合物適用于產(chǎn)生、賦予或增強(qiáng)鮮味(umamiflavor)。本發(fā)明還涉及調(diào)味混合物、口服消耗 組合物以及即食、即用和半成品,其包含有效量的式(I)的化合物,并涉及產(chǎn)生、賦予、改變 和/或增強(qiáng)特定風(fēng)味印象的特定方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 基礎(chǔ)味道之一是"鮮"味,其在經(jīng)口攝入谷氨酸單鈉(谷氨酸鈉,"MSG")時(shí)產(chǎn)生。MSG 已知對一些人產(chǎn)生不良反應(yīng),并在尋找MSG的人工替代品中已取得一定進(jìn)展。幾種天然存在 的材料已知可提高或增強(qiáng)MSG作為鮮美(savory)調(diào)味劑的效力,因此對于給定的調(diào)味用途 需要更少的MSG。例如,天然存在的核苷酸化合物肌苷一磷酸(MP)或鳥苷一磷酸(GMP)已知 對MSG的鮮美味道具有增效作用,但從天然來源中分離和提純或合成IMP和GMP是非常困難 和昂貴的,因此對大多數(shù)商業(yè)用途只有有限的實(shí)用性。能夠提供與MSG類似的味道特征以部 分或完全替代調(diào)味劑中的MSG的新型調(diào)味劑或增強(qiáng)MSG的效力以作為MSG增強(qiáng)劑取代MP或 GMP的新型化合物是具有高價(jià)值的。
[0004]在過去,一些替代性物質(zhì)已被描述為能夠產(chǎn)生或增強(qiáng)鮮味,特別是用于替代谷氨 酸單鈉。這些"鮮味"化合物中的一些已被FEMA認(rèn)定為GRAS(公認(rèn)安全)類別以用于食品。
[0005]US2009/0311401和US2009/0110796提出某些新薄荷基衍生物作為主要具有鮮 味和/或咸味的調(diào)味材料。
[0006] US2009/0311401尤其將氨基甲酸(lS,2S,5R)-2-異丙基-5-甲基環(huán)己基乙酯的外 消旋物的風(fēng)味特征(flavorprofi1e)描述為"涼爽、鮮味、薄荷醇基調(diào)(note)"。
[0007] US2009/0280230提出在制備固體香料濃縮組合物或親脂鮮美(savory)香料濃縮 組合物的方法中使用某些鮮美味道改進(jìn)劑作為調(diào)味劑和/或谷氨酸單鈉增強(qiáng)劑。
[0008] US2011/0020517建議某些吡啶-衍生物來賦予或增強(qiáng)厚味(kokumi)或鮮味。
[0009]W0 2013000673A1和US20120308703A1描述了某些能夠提供、增強(qiáng)、改進(jìn)或改變 厚味或鮮味的肉桂酰胺。
[0010] 本領(lǐng)域中仍然需要新的優(yōu)選改進(jìn)的調(diào)味劑,即風(fēng)味活性化合物或可產(chǎn)生、賦予、改 變或強(qiáng)化風(fēng)味印象的化合物。特別地,需要可產(chǎn)生、賦予、改變或強(qiáng)化"鮮味"印象的類型的 化合物。特別地,提供復(fù)雜和多方面味道特征,例如除鮮味外的一種或多種附加風(fēng)味方面的 調(diào)味劑特別有意義。與優(yōu)選具有特定味道方向的其他調(diào)味劑結(jié)合,這樣的調(diào)味劑能夠創(chuàng)造 有意思的感官印象和獨(dú)特的味道特征。
[0011] 本發(fā)明的目的因此是提供一種或多種化合物和相應(yīng)的方法和用途,借此可以產(chǎn) 生、賦予、改變或強(qiáng)化(增強(qiáng))某些風(fēng)味基調(diào),優(yōu)選"鮮味"類型。
[0012] 鮮味型化合物可以很好地與賦予一種或多種風(fēng)味印象,如溫暖、熱、刺痛、麻、硫磺 味、蔥蒜味、酚味、煙熏、濃烈(刺激)和/或辛辣風(fēng)味基調(diào)的其他感官活性物質(zhì)結(jié)合。盡管這 樣的風(fēng)味基調(diào)通常是特定風(fēng)味方向特有的,但這些基調(diào)通常被感覺為令人不快的、討厭的 和/或煩人的,特別是如果在風(fēng)味特征內(nèi)太強(qiáng)或太占優(yōu)勢。但是,如果沒有這些風(fēng)味基調(diào)或 沒有產(chǎn)生這些風(fēng)味基調(diào)的物質(zhì),會(huì)感覺風(fēng)味方向不夠典型、不夠真實(shí)、不夠有價(jià)值并通常不 太受到消費(fèi)者喜愛。
[0013] 因此另外希望所述一種或多種新型化合物不僅能夠產(chǎn)生或增強(qiáng)特定的所需基調(diào), 還能減輕一種或多種不想要的基調(diào)、改善和/或勾化(roundoff)總體風(fēng)味特征而不在可覺 察程度上損害或損害總體風(fēng)味特征。
[0014] 特別地,所述一種或多種新型化合物應(yīng)該能夠增強(qiáng)、強(qiáng)化和/或勻化一種或多種其 他調(diào)味物質(zhì)的一種或多種感官印象,其中優(yōu)選增強(qiáng)、強(qiáng)化和/或勻化所述或更多其他調(diào)味物 質(zhì)的優(yōu)選一種、幾種或所有感官印象口感、肉味、烘烤味、咸味、生津(mouth-watering)和長 持久性。
[0015] 許多3,5-二甲基1!1-啦略-2,4-二甲酸的單酯和二酯是已知的。102009/86303公開 了在改變真核生物的壽命期限的方法中使用的3,5_二甲基-1H-吡咯-2,4-二甲酸的幾種4-乙基-2-雜芳基甲基酯。對于任何上述已知的3,5_二甲基1H-吡咯-2,4-二甲酸酯,與味道增 強(qiáng)或與鮮味有關(guān)的性質(zhì)都沒有被報(bào)道。
[0016]附圖描述
[0017]圖:八種不同風(fēng)味描述的強(qiáng)度/重度的評審員分?jǐn)?shù)
[0018] 發(fā)明概述
[0019] 根據(jù)本發(fā)明,上述目的使用式(I)的化合物及其適合人類或動(dòng)物消耗的鹽實(shí)現(xiàn):
[0021 ]其中:
[0022]R1、R2和R3彼此獨(dú)立地為&-C4烷基;
[0023] Z和Z'彼此獨(dú)立地為硫、氧或CR4R5,條件是當(dāng)Z或Z'之一是硫或氧時(shí),另一個(gè)不是硫 或氧;
[0024]R4和R5彼此獨(dú)立地為氫或CrC4烷基;
[0025]J是任選被(^-(:3烷基取代的含有至少一個(gè)氮原子的五或六元的不飽和、任選苯并 稠合的雜環(huán)基或雜芳基。
[0026]發(fā)明詳述
[0027] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,上述目的通過式(I)的化合物實(shí)現(xiàn),
[0028] 其中:
[0029]R1、R2、R3彼此獨(dú)立地為&-C4烷基;
[0030] Z是氧或CR4R5;
[0031 ] Z'是硫或CR4R5;
[0032]R4和R5彼此獨(dú)立地為氫或&-C4烷基;
[0033]J是任選被(^-(:3烷基取代的含有至少一個(gè)氮原子的五或六元的不飽和、任選苯并 稠合的雜環(huán)基或雜芳基。
[0034]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,上述目的通過式(I)的化合物實(shí)現(xiàn),
[0035]其中:
[0036]R\R2、R3彼此獨(dú)立地為甲基或乙基;
[0037]Z是氧或CR4R5;
[0038]Z'是硫或CR4R5;
[0039] R4和R5都是氫;
[0040]J是可任選被甲基取代的吡啶基、1,3,4-噁二唑基、1,3,4-噻二唑基或喹喔啉基殘 基。
[0041]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,上述目的通過式(I)的化合物實(shí)現(xiàn),其選自:
[0042]-下式的3,5-二甲基-1H-吡咯-2,4-二甲酸4-乙酯2-吡啶-2-基甲酯(RN: 923767-67-3):
[0044]-下式的3,5_二甲基-1H-吡咯-2,4_二甲酸2-(3-甲基喹喔啉-2-基)甲酯4-乙酯:
[0046]-下式的3,5-二甲基-1H-吡咯-2,4-二甲酸2-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)甲酯 4_甲酯:
[0048]下式的2-{2-[(5_甲基-l,3,4-噻二唑-2-基)硫]丙?;鶀-3,5-二甲基-lH-吡咯- 4-甲酸甲酯:
[0050]本發(fā)明還涉及包含式(I)化合物的化合物混合物、基本由式(I)化合物構(gòu)成或由式 (I)化合物構(gòu)成的化合物混合物。
[0051]發(fā)現(xiàn),式(I)的化合物及其混合物具有有意思的感官性質(zhì)以產(chǎn)生、賦予、改變或強(qiáng) 化"鮮味"印象。與其他調(diào)味劑,優(yōu)選具有下示特定味道方向的其他調(diào)味劑結(jié)合,式(I)的化 合物及其混合物能夠產(chǎn)生有意思的感官印象和獨(dú)特的味道特征。
[0052]式(I)的化合物及其混合物能夠增強(qiáng)、強(qiáng)化、勻化、協(xié)調(diào)、平衡、緩和和/或柔化一種 或多種其他調(diào)味物質(zhì),優(yōu)選一種或多種產(chǎn)生或賦予一種、幾種或所有感官印象口感(有時(shí)也 稱作"在口中的飽滿度")、肉味、烘烤味、咸味、生津和長持久性的其他調(diào)味物質(zhì)的一種或多 種感官印象。
[0053]特別地,與產(chǎn)生溫暖、熱、刺痛、麻、硫磺味、蔥蒜味、酚味、煙熏、刺激和/或辛辣 (辣)風(fēng)味印象的其他調(diào)味物質(zhì)結(jié)合,式(I)的化合物及其混合物能夠產(chǎn)生感覺上更平順、更 柔和、更勾稱(rounder)(更勾化(rounded-off))、更和諧、更平衡和更令人愉悅的風(fēng)味特 征,因此具有總體上改進(jìn)的風(fēng)味性質(zhì)。
[0054] 本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的化合物是3,5_二甲基-1H-吡咯-2,4_二甲酸2-吡啶-2-基甲酯4-乙酯。這種化合物具有良好的溶解度并對熱和日光穩(wěn)定。其在3ppm下在人類感官 評審小組中帶來非常令人愉悅的鮮美味道感覺。沒有察覺到后味或異味。其根據(jù)用途在4-20ppm的濃度下充當(dāng)MSG替代品,而根據(jù)用途在0.5-10ppm的濃度下充當(dāng)MSG強(qiáng)化劑。該化合 物在標(biāo)準(zhǔn)體外Ames平板摻入試驗(yàn)中在不存在或存在代謝活化的情況下在鼠傷寒沙門氏菌 (Salmonellatyphimurium)的菌株中都不致誘變。
[0055]另一方面,本發(fā)明因此涉及
[0056] (1)式(1)的化合物,
[0057] (ii)式(I)的化合物的混合物,
[0058]或
[0059] (iii)包含一種或多種式(I)的化合物的組合物 [0060]作為食品添加劑、飲料添加劑和/或調(diào)味劑的用途。
[0061]我們自己的感官試驗(yàn)揭示,本發(fā)明的式(I)的化合物或其混合物可以在MSG減少或 無MSG的可口服消耗組合物中賦予或改變上述感官效果。
[0062]最初的風(fēng)味印象、風(fēng)味特征和更長的持久性,以及因此的總體感官體驗(yàn)通常被認(rèn) 為令人愉悅和多元化,在許多情況下與含有MSG而非式(I)的化合物的相應(yīng)調(diào)味劑相比甚至 更優(yōu)選和更可變。
[0063] 式(I)的化合物及其混合物產(chǎn)生鮮味并強(qiáng)化或增強(qiáng)調(diào)味的組合物的鮮味。在我們 自己的研究中,受過訓(xùn)練的評審人員以統(tǒng)計(jì)顯著方式發(fā)現(xiàn),簡單通過將lOppm式(I)的化合 物添加到0.5重量%牛肉提取物的肉湯中,觀察到的鮮味效果與通過添加0.0 5重量% (500ppm)MSG實(shí)現(xiàn)的大致相同。
[0064]通過添加式(I)的化合物強(qiáng)化風(fēng)味印象:口感、咸味、肉味、烘烤味、甜味、酸味、生 津和長持久性,在一些情況下與使用MSG相比在使用式(I)的化合物時(shí)它們甚至更強(qiáng)地增強(qiáng) (參見下文詳細(xì)描述的感官試驗(yàn)2)。
[0065]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及式(I)的化合物或包含一種或多種式(I)的化 合物的組合物作為調(diào)味劑的用途,所述調(diào)味劑用于
[0066] (i)產(chǎn)生、賦予或強(qiáng)化鮮味和/或生理上涼爽效果,
[0067]和/或
[0068] (ii)增強(qiáng)、強(qiáng)化和/或勻化一種或多種其他調(diào)味物質(zhì)[即不符合式(I)或不包含式 (I)的化合物的調(diào)味物質(zhì)]的一種或多種感官印象,其中優(yōu)選增強(qiáng)、強(qiáng)化和/或勻化所述或更 多其他調(diào)味物質(zhì)的一種、幾種或所有感官印象口感、肉味、烘烤味、咸味、生津和長持久性 (即風(fēng)味特征和總體味道協(xié)調(diào)和平順,例如由于更少刺激、更少辛辣、更天然和更平衡而改 善感官印象)。
[0069]在一個(gè)優(yōu)選方面中,本發(fā)明涉及式(I)的化合物或包含一種或多種式(I)的化合物 的組合物用于產(chǎn)生、賦予、改變或強(qiáng)化鮮味,優(yōu)選鮮味的用途。
[0070] 在我們自己的研究過程中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),在液體組合物中以更顯著的方式觀察到上 述感官效果和突出性能特別地。例如,當(dāng)作為固體食品(例如固體零食,如脆餅干、薯片、堅(jiān) 果、牛肉干等)的一部分來評估式(I)的化合物時(shí),上述感官效果略弱于在非固體食品(例如 濕湯、涂抹物、辣醬、奶油、醬汁等)中相同濃度的式(I)的化合物。
[0071]在本發(fā)明中,術(shù)語"風(fēng)味"包括味覺和嗅覺感官印象、感知和效果。因此,術(shù)語"風(fēng) 味"包括在舌頭上察覺到的味道和在鼻中察覺到的氣味(芳味、酒香)(通過鼻前和/或鼻后 感知的)。但是,關(guān)于感官效果鮮味、生津和□感(以及優(yōu)選生理上的涼爽),術(shù)語"風(fēng)味"被理 解為涉及味道印象、感知和效果,因?yàn)樗龈泄傩Ч饕騼H在嘴里和/或舌頭上發(fā)生。
[0072]在本發(fā)明中,術(shù)語"感官有效量"是指在食用時(shí)足以產(chǎn)生風(fēng)味印象,特別是鮮味和/ 或生理上的涼爽印象,和/或改變(包括強(qiáng)化、增強(qiáng)、勻化、減少不想要的基調(diào)等)一種或多種 其他調(diào)味劑,特別是產(chǎn)生或賦予一種、幾種或所有下列方面或感官效果:口感、肉味、烘烤 味、咸味、生津和長持久性的其他調(diào)味劑的風(fēng)味感知的量。
[0073]在本發(fā)明中,"基本由...構(gòu)成"是指總重量份額為所用的相應(yīng)總質(zhì)量的92重量% 或更多,優(yōu)選95重量%或更多,更優(yōu)選96重量%或更多,最優(yōu)選97重量%或更多。
[0074]式(I)的化合物可以與公知的合成方法類似地獲得且其中一些也可購得。
[0075]例如,本發(fā)明的某些式(I)的化合物可以通過如下將式(II)的化合物轉(zhuǎn)化成式 (III)的化合物獲得
[0077] 其中R\R2和R3如式(I)中所定義
[0079] 其中R1、R2、R3和J如式(I)中所定義,Z是氧或硫,Z'是CR4R5,其中R4和R5如式(I)中 所定義
[0080]其中在有機(jī)溶劑,優(yōu)選甲苯中,在合適的溫度下,優(yōu)選在室溫下用合適的羧酸基活 化劑,例如用能在式(II)的化合物和酰化劑之間形成混合酐的?;瘎?,優(yōu)選用三氟乙酸酐 處理式(II)的化合物一定時(shí)間,優(yōu)選1至18小時(shí),然后用式(IV)的化合物處理
[0082]其中Z是氧或硫,Z'是CR4R5,且R4、R5和J如式(I)中所定義。
[0083] 根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及一種調(diào)味混合物,其包含
[0084] (A)感官有效量的式(I)的化合物或式(I)的化合物的混合物,
[0085] 和
[0086] (B)感官有效量的一種或更多種,優(yōu)選兩種或更多種,更優(yōu)選三種或更多種其他成 分[即不符合式(I)的附加成分,其選自賦予一種或多種感官(優(yōu)選一種或多種風(fēng)味)印象的 物質(zhì),優(yōu)選為賦予選自溫暖、熱、刺痛、麻、刺、流涎(salivating即誘發(fā)唾液分泌的物質(zhì))、硫 磺味、蔥蒜味(即蔥屬香氣或reminiscent的物質(zhì)部分)、辛辣(辣)、肉、魚、海鮮、海藻、蘑燕、 芳香、煙熏、刺激、辛香、草本、鮮美和口感的一種或多種感官印象的物質(zhì)。
[0087] 優(yōu)選地,本發(fā)明的調(diào)味混合物包含一種或更多種,更優(yōu)選兩種或更多種,再更優(yōu)選 三種或更多種選自成分(8-1)、(8-2)、(8-3)、(8-4)、(8-5)、(8-6)和0-7)的(8)組附加成 分,
[0088] (B-1)選自生理上溫暖和/或刺痛感覺的物質(zhì),
[0089] (B-2)提供一種或多種硫磺味、蔥蒜味和/或刺激基調(diào),優(yōu)選選自與蘿卜、山葵、辣 根、芥末、洋蔥、大蒜、韭蔥、大蔥、細(xì)香蔥和水芹相關(guān)的基調(diào)的芳香分子,
[0090]優(yōu)選選自具有小于300g/mol的分子量的含硫芳香分子,優(yōu)選選自硫醇、硫醚、二硫 化物、三硫化物、噻吩類、硫氰酸酯、異硫氰酸酯、thionoesters、硫代酸酯、二硫雜己稀環(huán)類 (dithiines)、二噻燒類、二噻嗪類、五硫雜環(huán)庚燒類、四噻燒類(tetrathianes)、二硫戊環(huán) 類、三硫雜環(huán)戊烷類和S-氧化物,更優(yōu)選具有小于290g/mol的分子量,更優(yōu)選具有小于 270g/mol的分子量,特別優(yōu)選具有小于250g/mol的分子量,最優(yōu)選具有小于235g/mol的分 子量,
[0091] (B-3)在肉中發(fā)現(xiàn)的或貢獻(xiàn)肉香氣的芳香分子,優(yōu)選選自
[0092]C4-C12-吡嗪(即具有總共4至12個(gè)碳原子的吡嗪)、C5-C12-吡啶、C4-C12-吡咯、C4-C12-吡咯啉、C4-C10-噁唑啉、C4-C10-噻唑、C4-C10-噻唑啉、C3-C8-噻唑烷、C4-C12-呋 喃、C4-C12-呋喃酮、具有總共4至15個(gè)碳原子的直鏈或支化鏈烷醛、具有總共5至10個(gè)碳原 子的直鏈或支化鏈烷醇、C4-C15-酮、具有6至12個(gè)碳原子范圍內(nèi)的偶數(shù)個(gè)總碳原子的γ-內(nèi) 酯、具有7至13個(gè)碳原子的奇數(shù)個(gè)總碳原子的δ-內(nèi)酯、C4-C8-鏈烷酸、C6-C15-烴和具有0至5 (即0、1、2、3、4或5)個(gè)碳-碳雙鍵的C16-C30-鏈烷酸和具有1或2個(gè)羥基和0至2(即0、1或2)個(gè) 甲氧基的C6-C12-酚,
[0093] (Β-4)賦予選自百里香、丁香、肉桂、甘椒、黑胡椒、白胡椒、紅辣椒、青椒、大茴香、 檸檬香草、香草、椰子、焦糖、芫荽、姜、羅勒、甜羅勒、龍嵩、檸檬、咖喱、胡蘆巴和酸橙的一種 或多種感官印象的芳香分子,
[0094] (Β-5)氨基酸類,優(yōu)選選自氨基羧酸和氨基磺酸和它們的生理可接受鹽,
[0095] (Β-6)肉和/或烘烤基調(diào)的進(jìn)一步增味劑,
[0096]和
[0097] (Β-7)選自牛肉提取物、醬油、醬油提取物、大豆蛋白質(zhì)、酵母提取物、自溶酵母提 取物、麥芽提取物、水解植物蛋白質(zhì)、乳清蛋白質(zhì)、酪蛋白酸鹽和大麥提取物的物質(zhì),優(yōu)選為 干燥形式(即基本無水,優(yōu)選無水),更優(yōu)選為粉末形式。
[0098]成分(Β1)的試劑-在食用時(shí)-對消費(fèi)者產(chǎn)生生理上溫暖、熱、燒灼和/或刺痛感,并 可另外伴隨著麻和/或辣感。
[0099]成分(Β3)的芳香分子貢獻(xiàn)熟肉和/或熏肉,特別是水煮、烘烤、炙烤、油炸或煙熏 肉,特別是水煮、烘烤、炙烤、油炸或煙熏牛肉的風(fēng)味特征。感官印象"肉"優(yōu)選涉及熟肉。基 于感官評價(jià),通常使用幾種不同的特性或描述詞描述熟肉的風(fēng)味:黃油味、焦糖味、燒/烤 味、嫩(green)、油膩/多脂、堅(jiān)果味和肉味。成分(Β3)還包括通常在煙(味)中發(fā)現(xiàn)的芳香分 子,例如由木材的熱解獲得的那些。
[0100]本發(fā)明的優(yōu)選調(diào)味混合物包含選自成分(B-l)、(B-2)、(B-3)、(Β-4)、(Β-5)、(B-6) 和(B-7)的一種或更多種,優(yōu)選兩種或更多種,更優(yōu)選三種或更多種附加成分,其中成分
[0101](B-1)包含或由選自如下的物質(zhì)構(gòu)成:千日菊酰胺(2E,6Z,8E-癸三烯酸N-異丁酰 胺)、2E,6Z,8E,10E-十二碳四烯酸N-( 2-甲基丙基)酰胺([α]-山椒醇)、2E,6Z,8E,10E-十二 碳四烯酸N-(2-羥基-2-甲基丙基)酰胺([α]-羥基山椒醇)、2E,6E,8E,10E-十二碳四烯酸N-(2-羥基-2-甲基丙基)酰胺([γ]-羥基山椒醇)、2Ε,4Ε,8Ζ,10Ε,12Ε-十四碳五烯酸Ν-(2-羥 基-2-甲基丙基)酰胺([γ]-羥基山椒醇)、2Ε,4Ε,8Ε,10Ε,12Ε-十四碳五烯酸Ν-(2-羥基-2-甲基丙基)酰胺([γ]_羥基異山椒醇)、2E,4E,8Z,10E,12E-十四碳五烯酸N-(2-甲基-2-丙 烯基)酰胺([γ]_脫氫山椒醇)、2E,4E,8Z,10E,12E-十四碳五烯酸N-(2-甲基丙基)酰胺([γ]-山椒醇)、2Ε,4Ε,8Ζ,11Ζ-十四碳四烯酸Ν-(2-羥基-2-甲基丙基)酰胺(bungeanoo1)、 2E,4E,8Z,11E-十四碳四烯酸N-( 2-羥基-2-甲基丙基)酰胺(isobungeanoo1)、2E,4E,8Z-十 四碳三稀酸N_(2-羥