1h-吡咯-2,4-二羰基-衍生物和它们作为调味剂的用图
【专利说明】1Η-吡咯-2,4-二羰基-衍生物和它们作为调味剂的用途 发明领域
[0001] 本发明主要涉及1Η-吡咯-2,4-二羰基-衍生物及其作为调味剂的用途。本发明的 化合物适用于产生、赋予或增强鲜味(umamiflavor)。本发明还涉及调味混合物、口服消耗 组合物以及即食、即用和半成品，其包含有效量的式（I)的化合物，并涉及产生、赋予、改变 和/或增强特定风味印象的特定方法。
[0002] 发明背景
[0003] 基础味道之一是"鲜"味，其在经口摄入谷氨酸单钠(谷氨酸钠，"MSG"）时产生。MSG 已知对一些人产生不良反应，并在寻找MSG的人工替代品中已取得一定进展。几种天然存在 的材料已知可提高或增强MSG作为鲜美（savory)调味剂的效力，因此对于给定的调味用途 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)或鸟苷一磷酸(GMP)已知 对MSG的鲜美味道具有增效作用，但从天然来源中分离和提纯或合成IMP和GMP是非常困难 和昂贵的，因此对大多数商业用途只有有限的实用性。能够提供与MSG类似的味道特征以部 分或完全替代调味剂中的MSG的新型调味剂或增强MSG的效力以作为MSG增强剂取代MP或 GMP的新型化合物是具有高价值的。
[0004]在过去，一些替代性物质已被描述为能够产生或增强鲜味，特别是用于替代谷氨 酸单钠。这些"鲜味"化合物中的一些已被FEMA认定为GRAS(公认安全)类别以用于食品。
[0005]US2009/0311401和US2009/0110796提出某些新薄荷基衍生物作为主要具有鲜 味和/或咸味的调味材料。
[0006] US2009/0311401尤其将氨基甲酸（lS，2S，5R)-2-异丙基-5-甲基环己基乙酯的外 消旋物的风味特征(flavorprofi1e)描述为"凉爽、鲜味、薄荷醇基调(note)"。
[0007] US2009/0280230提出在制备固体香料浓缩组合物或亲脂鲜美(savory)香料浓缩 组合物的方法中使用某些鲜美味道改进剂作为调味剂和/或谷氨酸单钠增强剂。
[0008] US2011/0020517建议某些吡啶-衍生物来赋予或增强厚味(kokumi)或鲜味。
[0009]W0 2013000673A1和US20120308703A1描述了某些能够提供、增强、改进或改变 厚味或鲜味的肉桂酰胺。
[0010] 本领域中仍然需要新的优选改进的调味剂，即风味活性化合物或可产生、赋予、改 变或强化风味印象的化合物。特别地，需要可产生、赋予、改变或强化"鲜味"印象的类型的 化合物。特别地，提供复杂和多方面味道特征，例如除鲜味外的一种或多种附加风味方面的 调味剂特别有意义。与优选具有特定味道方向的其他调味剂结合，这样的调味剂能够创造 有意思的感官印象和独特的味道特征。
[0011] 本发明的目的因此是提供一种或多种化合物和相应的方法和用途，借此可以产 生、赋予、改变或强化(增强)某些风味基调，优选"鲜味"类型。
[0012] 鲜味型化合物可以很好地与赋予一种或多种风味印象，如温暖、热、刺痛、麻、硫磺 味、葱蒜味、酚味、烟熏、浓烈（刺激)和/或辛辣风味基调的其他感官活性物质结合。尽管这 样的风味基调通常是特定风味方向特有的，但这些基调通常被感觉为令人不快的、讨厌的 和/或烦人的，特别是如果在风味特征内太强或太占优势。但是，如果没有这些风味基调或 没有产生这些风味基调的物质，会感觉风味方向不够典型、不够真实、不够有价值并通常不 太受到消费者喜爱。
[0013] 因此另外希望所述一种或多种新型化合物不仅能够产生或增强特定的所需基调， 还能减轻一种或多种不想要的基调、改善和/或勾化(roundoff)总体风味特征而不在可觉 察程度上损害或损害总体风味特征。
[0014] 特别地，所述一种或多种新型化合物应该能够增强、强化和/或匀化一种或多种其 他调味物质的一种或多种感官印象，其中优选增强、强化和/或匀化所述或更多其他调味物 质的优选一种、几种或所有感官印象口感、肉味、烘烤味、咸味、生津(mouth-watering)和长 持久性。
[0015] 许多3,5-二甲基1!1-啦略-2,4-二甲酸的单酯和二酯是已知的。102009/86303公开 了在改变真核生物的寿命期限的方法中使用的3,5_二甲基-1H-吡咯-2,4-二甲酸的几种4-乙基-2-杂芳基甲基酯。对于任何上述已知的3,5_二甲基1H-吡咯-2,4-二甲酸酯，与味道增 强或与鲜味有关的性质都没有被报道。
[0016]附图描述
[0017]图：八种不同风味描述的强度/重度的评审员分数
[0018] 发明概述
[0019] 根据本发明，上述目的使用式(I)的化合物及其适合人类或动物消耗的盐实现：
[0021 ]其中：
[0022]R1、R2和R3彼此独立地为&-C4烷基；
[0023] Z和Z'彼此独立地为硫、氧或CR4R5,条件是当Z或Z'之一是硫或氧时，另一个不是硫 或氧；
[0024]R4和R5彼此独立地为氢或CrC4烷基；
[0025]J是任选被(^-(：3烷基取代的含有至少一个氮原子的五或六元的不饱和、任选苯并 稠合的杂环基或杂芳基。
[0026]发明详述
[0027] 在一个优选实施方案中，上述目的通过式(I)的化合物实现，
[0028] 其中：
[0029]R1、R2、R3彼此独立地为&-C4烷基；
[0030] Z是氧或CR4R5;
[0031 ] Z'是硫或CR4R5;
[0032]R4和R5彼此独立地为氢或&-C4烷基；
[0033]J是任选被(^-(：3烷基取代的含有至少一个氮原子的五或六元的不饱和、任选苯并 稠合的杂环基或杂芳基。
[0034]在另一优选实施方案中，上述目的通过式(I)的化合物实现，
[0035]其中：
[0036]R\R2、R3彼此独立地为甲基或乙基；
[0037]Z是氧或CR4R5;
[0038]Z'是硫或CR4R5;
[0039] R4和R5都是氢；
[0040]J是可任选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残 基。
[0041]在另一优选实施方案中，上述目的通过式(I)的化合物实现，其选自：
[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]丙酰基}-3,5-二甲基-lH-吡咯- 4-甲酸甲酯：
[0050]本发明还涉及包含式（I)化合物的化合物混合物、基本由式(I)化合物构成或由式 (I)化合物构成的化合物混合物。
[0051]发现，式（I)的化合物及其混合物具有有意思的感官性质以产生、赋予、改变或强 化"鲜味"印象。与其他调味剂，优选具有下示特定味道方向的其他调味剂结合，式（I)的化 合物及其混合物能够产生有意思的感官印象和独特的味道特征。
[0052]式(I)的化合物及其混合物能够增强、强化、匀化、协调、平衡、缓和和/或柔化一种 或多种其他调味物质，优选一种或多种产生或赋予一种、几种或所有感官印象口感(有时也 称作"在口中的饱满度"）、肉味、烘烤味、咸味、生津和长持久性的其他调味物质的一种或多 种感官印象。
[0053]特别地，与产生温暖、热、刺痛、麻、硫磺味、葱蒜味、酚味、烟熏、刺激和/或辛辣 (辣)风味印象的其他调味物质结合，式(I)的化合物及其混合物能够产生感觉上更平顺、更 柔和、更勾称(rounder)(更勾化(rounded-off))、更和谐、更平衡和更令人愉悦的风味特 征，因此具有总体上改进的风味性质。
[0054] 本发明的一种特别优选的化合物是3，5_二甲基-1H-吡咯-2，4_二甲酸2-吡啶-2-基甲酯4-乙酯。这种化合物具有良好的溶解度并对热和日光稳定。其在3ppm下在人类感官 评审小组中带来非常令人愉悦的鲜美味道感觉。没有察觉到后味或异味。其根据用途在4-20ppm的浓度下充当MSG替代品，而根据用途在0.5-10ppm的浓度下充当MSG强化剂。该化合 物在标准体外Ames平板掺入试验中在不存在或存在代谢活化的情况下在鼠伤寒沙门氏菌 (Salmonellatyphimurium)的菌株中都不致诱变。
[0055]另一方面，本发明因此涉及
[0056] (1)式（1)的化合物，
[0057] (ii)式(I)的化合物的混合物，
[0058]或
[0059] (iii)包含一种或多种式(I)的化合物的组合物 [0060]作为食品添加剂、饮料添加剂和/或调味剂的用途。
[0061]我们自己的感官试验揭示，本发明的式（I)的化合物或其混合物可以在MSG减少或 无MSG的可口服消耗组合物中赋予或改变上述感官效果。
[0062]最初的风味印象、风味特征和更长的持久性，以及因此的总体感官体验通常被认 为令人愉悦和多元化，在许多情况下与含有MSG而非式(I)的化合物的相应调味剂相比甚至 更优选和更可变。
[0063] 式（I)的化合物及其混合物产生鲜味并强化或增强调味的组合物的鲜味。在我们 自己的研究中，受过训练的评审人员以统计显著方式发现，简单通过将lOppm式（I)的化合 物添加到0.5重量％牛肉提取物的肉汤中，观察到的鲜味效果与通过添加0.0 5重量％ (500ppm)MSG实现的大致相同。
[0064]通过添加式（I)的化合物强化风味印象：口感、咸味、肉味、烘烤味、甜味、酸味、生 津和长持久性，在一些情况下与使用MSG相比在使用式（I)的化合物时它们甚至更强地增强 (参见下文详细描述的感官试验2)。
[0065]在一个优选实施方案中，本发明涉及式(I)的化合物或包含一种或多种式(I)的化 合物的组合物作为调味剂的用途，所述调味剂用于
[0066] (i)产生、赋予或强化鲜味和/或生理上凉爽效果，
[0067]和/或
[0068] (ii)增强、强化和/或匀化一种或多种其他调味物质[即不符合式（I)或不包含式 (I)的化合物的调味物质]的一种或多种感官印象，其中优选增强、强化和/或匀化所述或更 多其他调味物质的一种、几种或所有感官印象口感、肉味、烘烤味、咸味、生津和长持久性 (即风味特征和总体味道协调和平顺，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]在一个优选方面中，本发明涉及式(I)的化合物或包含一种或多种式（I)的化合物 的组合物用于产生、赋予、改变或强化鲜味，优选鲜味的用途。
[0070] 在我们自己的研究过程中进一步发现，在液体组合物中以更显著的方式观察到上 述感官效果和突出性能特别地。例如，当作为固体食品（例如固体零食，如脆饼干、薯片、坚 果、牛肉干等）的一部分来评估式(I)的化合物时，上述感官效果略弱于在非固体食品（例如 湿汤、涂抹物、辣酱、奶油、酱汁等）中相同浓度的式(I)的化合物。
[0071]在本发明中，术语"风味"包括味觉和嗅觉感官印象、感知和效果。因此，术语"风 味"包括在舌头上察觉到的味道和在鼻中察觉到的气味(芳味、酒香）（通过鼻前和/或鼻后 感知的）。但是，关于感官效果鲜味、生津和□感（以及优选生理上的凉爽），术语"风味"被理 解为涉及味道印象、感知和效果，因为所述感官效果主要或仅在嘴里和/或舌头上发生。
[0072]在本发明中，术语"感官有效量"是指在食用时足以产生风味印象，特别是鲜味和/ 或生理上的凉爽印象，和/或改变(包括强化、增强、匀化、减少不想要的基调等)一种或多种 其他调味剂，特别是产生或赋予一种、几种或所有下列方面或感官效果：口感、肉味、烘烤 味、咸味、生津和长持久性的其他调味剂的风味感知的量。
[0073]在本发明中，"基本由...构成"是指总重量份额为所用的相应总质量的92重量％ 或更多，优选95重量％或更多，更优选96重量％或更多，最优选97重量％或更多。
[0074]式（I)的化合物可以与公知的合成方法类似地获得且其中一些也可购得。
[0075]例如，本发明的某些式（I)的化合物可以通过如下将式（II)的化合物转化成式 (III)的化合物获得
[0077] 其中R\R2和R3如式(I)中所定义
[0079] 其中R1、R2、R3和J如式（I)中所定义，Z是氧或硫，Z'是CR4R5，其中R4和R5如式（I)中 所定义
[0080]其中在有机溶剂，优选甲苯中，在合适的温度下，优选在室温下用合适的羧酸基活 化剂，例如用能在式（II)的化合物和酰化剂之间形成混合酐的酰化剂，优选用三氟乙酸酐 处理式（II)的化合物一定时间，优选1至18小时，然后用式（IV)的化合物处理
[0082]其中Z是氧或硫，Z'是CR4R5，且R4、R5和J如式(I)中所定义。
[0083] 根据另一方面，本发明涉及一种调味混合物，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)感官有效量的一种或更多种，优选两种或更多种，更优选三种或更多种其他成 分[即不符合式(I)的附加成分，其选自赋予一种或多种感官(优选一种或多种风味)印象的 物质，优选为赋予选自温暖、热、刺痛、麻、刺、流涎(salivating即诱发唾液分泌的物质）、硫 磺味、葱蒜味（即葱属香气或reminiscent的物质部分）、辛辣(辣）、肉、鱼、海鲜、海藻、蘑燕、 芳香、烟熏、刺激、辛香、草本、鲜美和口感的一种或多种感官印象的物质。
[0087] 优选地，本发明的调味混合物包含一种或更多种，更优选两种或更多种，再更优选 三种或更多种选自成分(8-1)、（8-2)、（8-3)、（8-4)、（8-5)、（8-6)和0-7)的（8)组附加成 分，
[0088] (B-1)选自生理上温暖和/或刺痛感觉的物质，
[0089] (B-2)提供一种或多种硫磺味、葱蒜味和/或刺激基调，优选选自与萝卜、山葵、辣 根、芥末、洋葱、大蒜、韭葱、大葱、细香葱和水芹相关的基调的芳香分子，
[0090]优选选自具有小于300g/mol的分子量的含硫芳香分子，优选选自硫醇、硫醚、二硫 化物、三硫化物、噻吩类、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、thionoesters、硫代酸酯、二硫杂己稀环类 (dithiines)、二噻烧类、二噻嗪类、五硫杂环庚烧类、四噻烧类(tetrathianes)、二硫戊环 类、三硫杂环戊烷类和S-氧化物，更优选具有小于290g/mol的分子量，更优选具有小于 270g/mol的分子量，特别优选具有小于250g/mol的分子量，最优选具有小于235g/mol的分 子量，
[0091] (B-3)在肉中发现的或贡献肉香气的芳香分子，优选选自
[0092]C4-C12-吡嗪（即具有总共4至12个碳原子的吡嗪）、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、具有总共4至15个碳原子的直链或支化链烷醛、具有总共5至10个碳原 子的直链或支化链烷醇、C4-C15-酮、具有6至12个碳原子范围内的偶数个总碳原子的γ-内 酯、具有7至13个碳原子的奇数个总碳原子的δ-内酯、C4-C8-链烷酸、C6-C15-烃和具有0至5 (即0、1、2、3、4或5)个碳-碳双键的C16-C30-链烷酸和具有1或2个羟基和0至2(即0、1或2)个 甲氧基的C6-C12-酚，
[0093] (Β-4)赋予选自百里香、丁香、肉桂、甘椒、黑胡椒、白胡椒、红辣椒、青椒、大茴香、 柠檬香草、香草、椰子、焦糖、芫荽、姜、罗勒、甜罗勒、龙嵩、柠檬、咖喱、胡芦巴和酸橙的一种 或多种感官印象的芳香分子，
[0094] (Β-5)氨基酸类，优选选自氨基羧酸和氨基磺酸和它们的生理可接受盐，
[0095] (Β-6)肉和/或烘烤基调的进一步增味剂，
[0096]和
[0097] (Β-7)选自牛肉提取物、酱油、酱油提取物、大豆蛋白质、酵母提取物、自溶酵母提 取物、麦芽提取物、水解植物蛋白质、乳清蛋白质、酪蛋白酸盐和大麦提取物的物质，优选为 干燥形式(即基本无水，优选无水），更优选为粉末形式。
[0098]成分(Β1)的试剂-在食用时-对消费者产生生理上温暖、热、烧灼和/或刺痛感，并 可另外伴随着麻和/或辣感。
[0099]成分(Β3)的芳香分子贡献熟肉和/或熏肉，特别是水煮、烘烤、炙烤、油炸或烟熏 肉，特别是水煮、烘烤、炙烤、油炸或烟熏牛肉的风味特征。感官印象"肉"优选涉及熟肉。基 于感官评价，通常使用几种不同的特性或描述词描述熟肉的风味:黄油味、焦糖味、烧/烤 味、嫩(green)、油腻/多脂、坚果味和肉味。成分(Β3)还包括通常在烟(味）中发现的芳香分 子，例如由木材的热解获得的那些。
[0100]本发明的优选调味混合物包含选自成分(B-l)、（B-2)、（B-3)、（Β-4)、（Β-5)、(B-6) 和(B-7)的一种或更多种，优选两种或更多种，更优选三种或更多种附加成分，其中成分
[0101](B-1)包含或由选自如下的物质构成:千日菊酰胺（2E，6Z，8E-癸三烯酸N-异丁酰 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-羟基-2-甲基丙基)酰胺（[α]-羟基山椒醇）、2E，6E，8E，10E-十二碳四烯酸N-(2-羟基-2-甲基丙基)酰胺（[γ]-羟基山椒醇）、2Ε，4Ε，8Ζ，10Ε，12Ε-十四碳五烯酸Ν-(2-羟 基-2-甲基丙基)酰胺（[γ]-羟基山椒醇）、2Ε，4Ε，8Ε，10Ε，12Ε-十四碳五烯酸Ν-(2-羟基-2-甲基丙基)酰胺（[γ]_羟基异山椒醇）、2E，4E，8Z，10E，12E-十四碳五烯酸N-(2-甲基-2-丙 烯基）酰胺（[γ]_脱氢山椒醇）、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-羟基-2-甲基丙基)酰胺(bungeanoo1)、 2E，4E，8Z，11E-十四碳四烯酸N-( 2-羟基-2-甲基丙基）酰胺（isobungeanoo1)、2E，4E，8Z-十 四碳三稀酸N_(2-羟