说明书一种食品香料剂的化合物
技术领域
本发明涉及食品化学领域。更尤其涉及一种用作食品香料剂的化合物。
背景技术
本发明涉及苯并嘧啶化合物以及该新的化学物质用在及用作香料和香精。香料和香精业需要不断提供新的化学物质，以使食品调味师和香料商能够创造出新的风味和香型产品。在寻找新的香料化合物时，发现了新的具有香味的苯并嘧啶化合物。这些化合物可以被食品调味师用于许多种香料中。本发明的一个实施方式涉及一种通过添加有效量的式I化合物对食品进行改进、强化或改性的方法。本发明一个优选的实施方式涉及一种通过添加有效量的结构式I化合物对食品进行改进、强化或改性的方法。
发明内容
本发明的一个实施方式涉及一种通过添加有效量的式I化合物对食品进行改进、强化或改性的方法。
本文中使用的术语“食品”包括提供给人或动物的固体和液体的可摄取材料，通常具有但并不需要具有营养价值。所以，食品包括肉类，肉汁，汤，方便食品，麦芽，包括软饮料和汽水(soda)在内的酒精和其它饮料，含大豆的产品，包括酸奶和冰淇淋在内的奶类和乳制品，包括罗勒、莳萝草、欧芹、牛至、甘牛至草、鼠尾草、百里香、迷迭香、薄荷、芫荽叶、龙嵩、细叶芹在内的药草，包括鱼类、甲壳动物、软体动物等在内的海鲜，糖果，蔬菜，谷类，小吃，狗粮和猫粮，以及其它兽医产品等。
式I化合物也可以用于开胃食品应用。优选食品的例子包括汤、肉汁、肉菜、小吃、醋渍汁和调味汁。在本发明的一个优选实施方案中，式I化合物可以用来对食品进行改进、强化或改性。
认为式I化合物具有热带水果、catty、桃子和浆果的风味特征(flavornote)。该结构化合物见于烤芝麻籽油中。可以用于棕色香料(可乐、威士忌和巧克力)，热带水果、浆果和柑橘香料(桃子、番石榴、芒果、柚子、柠檬、酸橙、蓝莓、黑莓)，风味香料(坚果、炖肉、脆饼干、煎蒜头、炒洋葱)。
本发明中的化合物用于调味组合物时，可以与常规的调味材料或佐剂组合。此类组合成分或调味佐剂的此类用途为本领域所熟知，文献中已对其进行了广泛描述。要求此类佐剂材料与结构I化合物在味觉上相容，可摄取可接受，且无毒或无害。除了这些要求以外，可以使用常规材料，广泛地包括其它调味材料、运载体、稳定剂、增稠剂、表面活性剂、调节剂和风味强化剂。
此类常规调味材料包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和氨基酸；包括伯醇和仲醇在内的醇类；酯类；包括醛类和酮类在内的羰基化合物；内酯类；包括芳基化合物、脂环族化合物和诸如呋喃、吡啶、吡嗪等杂环类在内的其它环状有机材料；含硫化合物，包括硫醇类、硫化物、二硫化物等；蛋白质；脂类；碳水化合物；所谓的风味增强剂，如谷氨酸单钠；谷氨酸镁、谷氨酸钙、鸟苷酸盐和肌苷酸盐；天然调味材料，如可可粉、香草和焦糖；香精油和提取物，如茴香油、丁香油等；以及人造调味材料，如香兰素、 乙基香兰素等。
具体的优选调味佐剂包括但并不限于下列物质：茴香油；2-甲基丁酸乙酯；香兰素；顺-3-庚烯醇；顺-3-己烯醇；反-2-庚烯醛；戊酸丁酯；2，3-二乙基吡嗪；甲基环戊酮醇；苯甲醛；缬草油；3，4-二甲氧基苯酚；乙酸戊酯；肉桂酸戊酯；γ-丁内酯；糠醛；三甲基吡嗪；苯乙酸；异戊醛；乙基麦芽酚；乙基香兰素；戊酸乙酯；丁酸乙酯；可可浸膏；咖啡浸膏；薄荷油；留兰香油；丁香油；茴香脑；小豆蔻油；冬青油；肉桂醛；2-甲基戊酸乙酯；γ-己烯内酯；2，4-庚二烯醛；甲基噻唑基醇(4-甲基-5-β-羟乙基噻唑)；2-甲基丁硫醇；4-巯基-2-丁酮；3-巯基-2-戊酮；1-巯基-2-丙烯；苯甲醛；糠醛；糠醇；2-巯基丙酸；烷基吡嗪；甲基吡嗪；2-乙基-3-甲基吡嗪；四甲基吡嗪；多硫化合物；二丙基二硫醚；苄基甲基二硫醚；烷基噻吩；2，3-二甲基噻吩；5-甲基糠醛；2-乙酰呋喃；2，4-癸二烯醛；愈创木酚；苯乙醛；β-癸内酯；d-苧烯；乙偶姻；乙酸戊酯；麦芽酚；丁酸乙酯；乙酰丙酸；胡椒醛；乙酸乙酯；辛醛；戊醛；己醛；丁二酮；谷氨酸单钠；谷氨酸单钾；含硫氨基酸，例如半胱氨酸；水解植物蛋白；2-甲基呋喃-3-硫醇；2-甲基二氢呋喃-3-硫醇；2，5-二甲基呋喃-3-硫醇；水解鱼蛋白；四甲基吡嗪；丙基丙烯基二硫；丙基丙烯基三硫；二烯丙基二硫；二烯丙基三硫；联丙烯基二硫；联丙烯基三硫；4-甲基-2-[(甲硫基)-乙基]-1，3-二硫戊环；4，5-二甲基-2-(甲硫基甲基)-1，3-二硫戊环；以及4-甲基-2-(甲硫基甲基)-1，3-二硫戊环。这些和其它的调味成分见于美国专利US6110520和US6333180，通过引用纳入本文。
如上文所述，式I化合物或包含其的组合物可以与一个或多个运载体或载体组合，添加到特定产品中。运载体可以是可食用的，或是其它合适的材料，如乙醇、丙二醇、水等，如上文所述。载体包括如阿拉伯树胶、角叉菜胶、黄原胶、瓜耳胶等。
式I化合物可以与载体通过常规方式结合，如喷雾干燥、滚筒干燥等。此类载体也可以包括凝聚本发明苯并嘧啶化合物的材料，以提供如上文所述的包封产品。所述载体是乳液时，调味组合物也可以包含乳化剂，如甘油单酯和甘油二酯，或脂肪酸等。可以利用这些载体或运载体制备所述组合物的所需物理形式。
式I化合物的使用量应该足以使产品具有所需的风味特征。使用量会根据以下因素而发生变化：最终食品、最初存在于食品中的香料的量和类型、食品受到的进一步加工或处理步骤、地区性及其它偏好因素、产品需经的储存类型(如果有的话)、最终消费者将给予产品的诸如烘烤、油煎等食用前处理。
式I化合物在产品中的优选剂量范围是从0.001ppm到10ppm，优选0.001ppm到5ppm，更优选0.001ppm到1ppm。因而，香料组合物可以包含一种或多种本发明中的化合物。
因此，术语“有效量”和“足够量”在本发明的背景下应理解为在数量上可以改变食品风味的足够的量。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。实施例中用到的所有原料和溶剂均购自Sigma Biochemical and Organic Compounds for Research and Diagnostic Clinical Reagents公司。
实施例1：式I化合物的制备。
步骤一：将化合物4-硝基-2-氯磺酰-甲苯(10 mmol)加入到氢碘酸(30 mL, 50%)中，加热到100oC搅拌4小时。浓缩溶剂，再用饱和碳酸氢钠溶液将其调节到中性，pH = 7。混合物用乙酸乙酯萃取，收集有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩溶剂得到1.6 g化合物。将其直接用于下步合成。
步骤二：将2,5-二氯-4-甲基苯并嘧啶(7.9 mmol)和二异丙基乙胺 (115.8 mmol)溶解在15 mL DMF中，在-50C下向其中加入吗啉(0.71 mmol)。在同一温度下搅拌2小时后向反应液中加入水，用乙酸乙酯萃取，收集有机相，用无水硫酸钠干燥后过滤。减压浓缩溶剂，得到1.4 g粗产物，并直接用于下步反应。
步骤三：将化合物步骤一产物(4.77 mmol)和氢氧化钾(1 g)溶解到15 mL乙醇中，然后加热回流5小时。浓缩溶剂得到粗产物，并将其直接用于下步合成。
步骤四：将步骤三产物350 mg，700 mg步骤二产物溶解到10 mL1,4-二氧六环溶液中，然后加热回流搅拌过夜。浓缩溶剂，用盐酸溶液将其调节成中性，pH= 7。混合物用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩滤液后得到粗产物。用制备硅胶板分离纯化得到60 mg粗产物，并直接用于下步反应。
步骤五：将化合物步骤四产物(0.17 mmol), SnCl2.H2O (0.52 mmol)和1滴浓盐酸加入到5 mL乙醇溶液中，然后加热回流搅拌2小时。浓缩溶剂，用饱和碳酸氢钠溶液调节到中性，pH=7。混合物用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩滤液，最后用制备硅胶板分离纯化得到40 mg粗产物，并将其直接用于下步合成。
步骤六：将化合物步骤五产物(0.145 mmol)、4-氯-3-三氟甲基-苯乙氰酸酯(0.174 mmol)和三乙胺(0.174 mmol)溶解到5 mL无水四氢呋喃中，然后室温下搅拌2小时。浓缩溶剂，粗产物用硅胶柱层析纯化得到26 mg白色固体化合物，收率33%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm: 7.74 (m, 1 H), 7.61 (dd, J1=2.4, J2=8.8, 1 H), 7.55 (d, J=8.4, 1 H), 7.51 (m, 2 H), 7.42 (d, J=8.0, 1 H), 7.28 (s, 1 H), 7.09 (m, 1 H), 3.83 (m, 2 H), 3.70 (m, 2 H), 3.62 (m, 2 H), 3.53 (m, 2 H), 2.39 (s, 3 H), 2.34 (s, 3 H)。
实施例2：毒性试验。
[MTT测试]。
进行了MTT测试以检测本发明的化合物的细胞毒性。MTT是一种黄色水溶性物质，但当它被导入活细胞时，它被线粒体中的脱氢酶转变为紫色不溶晶体。可以通过在将MTT溶在二甲亚砜中后测定OD550来确定细胞毒性。实验如下进行。
将CV-1细胞接种到96孔板中(5000细胞/孔)。将细胞在37℃、5％CO2的温育箱中培养24小时，然后用不同浓度的式1和式2的化合物处理。然后在细胞中加入MTT试剂并将其再培养24小时。培养15分钟后，产生的紫色晶体溶解在二甲亚砜中。用微孔板阅读器测定光密度以确定细胞毒性。结果，确定了本发明的式1所表示的化合物及其光学异构体(式2的化合物)即使在100,000倍EC50值的浓度下也没有细胞毒性。
[小鼠毒性试验]。
使用小鼠进行了急性毒性和生殖毒性试验以评价本发明的式I化合物的毒性。将式1的化合物以50mg/kg、300mg/kg和2000mg/kg的剂量对6周龄的ICR小鼠进行口服施用，接着观察毒性14天。结果，即使是用最高浓度2000mg/kg，也没有观察到由于式1的化合物的施用引起的死亡，并且也没有观察到体重和饲料进食量的显著变化。尸检结果显示没有异常体征。使用C57BL/6小鼠的生殖毒性试验结果也与上述结果一致，没有观察到由式1的化合物造成的毒性。在对怀孕的雌性小鼠口服施用所述化合物后，检查了胚胎的重量增加和生长速度。结果，没有观察到由于所述化合物的施用引起的显著差异，并且没有观察到骨发育和疾病相关事件的变化。
实施例3：应用实施例。
阈值：15ppb(轻微的水果、热带、桃子、浆果味)；
最大值：60ppm(橡胶、苯酚、蘑菇味) ；
在较低水平时，可以感觉到更加类似桃子的风味特征；在较高水平时，所述材料更加类似巧克力。
可用于：棕色香料(可乐、威士忌和巧克力)，热带水果、浆果和柑橘香料(桃子、番石榴、芒果、柚子、柠檬、酸橙、蓝莓、黑莓)，风味香料(坚果、炖肉、脆饼干、煎蒜头、炒洋葱)。
速溶燕麦片(常规风味)：
60ppb：添加全麦风味特征；
80ppb：过高，味道非常类似桃子，不自然；
150ppb：过高；
成分：整粒滚压燕麦片、碳酸钙、盐、瓜尔胶、焦糖色素、还原铁、烟酰胺、维生素A棕榈酸酯、维生素B6盐酸盐、核黄素、硝酸硫胺和叶酸。
香草奶昔：
100ppb：改进了香草风味、添加了巧克力特征、更类似巧克力风味布丁、减少了脱维生素风味特征(vitamin off-notes)；
150ppb：浓郁香草风味；
成分：水、糖、玉米麦芽糊精、酪蛋白酸钙和酪蛋白酸钠、大豆油、大豆蛋白浓缩物、玉米油、菜籽油、人造调味料、大豆卵磷脂、角叉菜胶和结冷胶。
带草莓果酱(45g)的普通脱脂酸奶(255g)：
2100ppb：增强的酸味，催熟了的草莓；
340ppb：加深了草莓颜色，添加了桃子风味特征；
450ppb：使草莓颜色发亮，添加了桃子风味特征；
成分：A级发酵脱脂牛奶、糖、草莓。
水中含2％时威士忌风味：
150ppb：增强了泥煤状(peaty)特征，减弱了蜡状特征；
320ppb：稍嫌过高，但是也增强了泥煤状特征；
巧克力牛奶 (337g低脂奶中含35g好时(Hershey)(纯正的巧克力风味)糖浆) ：
170ppb：更深的巧克力风味和更丝滑的感受；
210ppb：增加了深色特征，略带水果特征(类似蓝莓)；
310ppb：过高，类似吡嗪；
430ppb：过高，热带水果(类似桃子)，类似吡嗪；
成分：牛奶、高果糖玉米糖浆、水、可可粉、糖、山梨酸钾、盐、黄原胶、聚山梨酯60、香兰素、人造香料。
咖啡(300g)+低脂牛奶(150g)：
220ppb：深色烘培咖啡；
450ppb：烧糊咖啡；
成分：新鲜煮好的咖啡、低脂牛奶。
橙子汽水：
260ppb：增强了总体风味，包括柑橘的效果和口感，添加了柠檬酸橙风味；
成分：碳酸水、高果糖玉米糖浆和/或糖、柠檬酸、苯甲酸钠(防腐剂)、改性食品淀粉、天然香料、咖啡因、木松香的甘油酯、抗坏血酸(防腐剂)、黄6、红40。
奶油布丁：
230ppb：增强了奶油风味；
120ppb：增加了甜品的乳脂状程度，使其富含奶油风味；
成分：脱脂牛奶、水、糖、改性玉米淀粉、植物油(包含一个或多个下列物质：棕榈油、部分水解棕榈油、葵花油、部分水解大豆油)、少于2％的：盐、添加的色素(包括黄6和黄5)、碳酸钙、硬脂酰乳酸钠、人造香料。
牛肉汁：
360ppb：增加了棕色烘烤特征，增加了对烹饪时间的感知；
成分：牛肉原料、水、改性玉米淀粉、改性小麦面粉、牛肉脂肪、盐、牛肉、缓冲剂、水解大豆蛋白、酱油、焦糖色素、酵母提取物、玉米麦芽糊精、糖、蒜粉、洋葱粉、天然调味料、黑胡椒、牛奶。
桃子饮料（对照的味道是苹果汁中的桃子风味）：
1ppm：太像硫燃烧的散发出的特征；
500ppb：显著改变了外观，颜色更深，呈棕色；
80ppb：增强了苹果风味，呈棕色，焦糖，煮熟的桃子；
成分：水、糖、调味料。