【doc】新型凉味剂薄荷酰胺（WS-3）

【doc】新型凉味剂薄荷酰胺（WS-3） 新型凉味剂薄荷酰胺(WS-3) 《现代食品科技》ModernFoodScienceandTechnologyVo1.22No.4(总90) 文章篇号:1007—2764(2006)04—0269—089 新型凉味剂薄荷酰胺(WS-3) 陈磊,晏日安 (暨南大学理工学院食品系,广东广州510632) 摘要:本丈主要介绍了新型凉味剂WS一3的性质,应用和目前的合戍方法. 关键词:薄荷醇;WS一3(薄荷酰胺) TheNewCoolingAgentofWS-3 ChenLei.YanRi.an Abstract:Thecharacteristics,application,andsyntheticmethodsofws一3,anewcoolingagent,wereintroduced. Keywords:Menthol;WS一3(y—ethyl—P—menthane一3一carboxamides, 薄荷醇是传统的清凉剂.由于其能赋予产品清凉, 新鲜的感觉,因此在食品,医药,日化,烟草等行业 得到了广泛的使用,但其缺点也是非常明显的:薄荷 的味道非常明显并带苦味及刺激性气味;用量低时 清凉效果不明显;挥发性强故作用短暂;几乎不溶 于水和对眼睛有较强的刺激性等.由于薄荷醇的上述 缺点,使得薄荷醇在很多产品中的使用受到了限制. 为了克服传统清凉剂薄荷醇的上述缺点,通过对其分 子结构进行修饰而得到的新型凉味剂便不断产生,例 如:乙酸薄荷酯,乳酸薄荷酯,薄荷酮甘油缩酮,薄 荷酰胺等.在众多的产物中,以薄荷酰胺(~Hws一3, 英文名N.ethy1.P.menthane.3一carboxamides)的凉味效果最强 烈,味感停留最长,可以给人一种怡人而持久的清新 凉快感觉. 薄荷酰胺的化学命名和结构见图1,它的FEMA 编号为3455.U.S.4.193.936曾介绍说薄荷酰胺是有着 比薄荷醇更低或者几乎没有特殊味道的凉味剂. U.S.4,060,091,U.S.4,136,163,U.S.5.405.604曾介绍过 薄荷酰胺作为一种凉味剂在食品中的应用. U.S.5,009,893,U.S.5,244,670,WO93/23005,WO93/ 25l17都叙述了薄荷酰胺以及薄荷醇及其他凉味剂在 一 些产品中的应用.WO97/06695介绍了虽然薄荷酰 胺虽然作为一种效果非常好的凉味剂,但其在风味上 也有缺点,尤其是对水果风味的影响.WO97/06695 进一步介绍了为了避免其缺点,就是在使用过程中尽 量控制在产品允许的使用范围. 薄荷酰胺没有薄荷醇的甜感,为纯粹的冲击性很 收稿日期:2006-06—15 广州市科技攻关项目(2005E3-E0351)资助 强的新鲜持久的凉味,无气息,与任何凉味料都能很 好地配合,在皮肤上有几近冰凉的感觉,强烈的抑汗 效果.在凉味料中用量很少,通常用量在产品总质量 的0.01%就足以提升整体的凉感.薄荷酰胺可用于口 香糖,牙膏,糖果,糕点和药品等制品.尽管薄荷酰 胺在我国目前有一定应用,但人们对其认识不够,因 此对薄荷酰胺进行介绍是很有必要的. 图1薄荷酰胺的化学结构 1薄荷酰胺来源及性质 薄荷酰胺最早被发现在1970年.在RoyRandolph 的领导下,WilkinsonSwordLtd公司对这个课题展开 了广泛的研究.在这个期间,HughR.Watson和他的 合作者合成出了近1200种有凉味的化合物,这类化合 物最有趣的地方是它能使人产生凉的感觉,但不会像 含薄荷醇的剃须泡那样由于其薄荷挥发的副作用而对 眼睛产生刺激,其中WS一3(薄荷酰胺)由于其独特 的凉味效果而受到人们的重视. WS一3为几近无色的白色晶体,主要用于如医药, 口腔护理,糖果中的制凉剂,与薄荷油混合使用效果 会更好.它能产生更具冲击的,清新的,持久的香气, 它的口感阀值为200ppb(用树脂浸渍纸条放入口中测 得).Mosciano形容当香气达到10%时”几近无味,有 轻微的酒精味及凉味”.当以浓度10一IOOppb品尝时, 269 《现代食品科技》ModernFoodScienceandTechnologyVo1.22No.4(总90) “对三叉神经有强烈而长时问的刺激.凉味感觉慢慢的 稳定增强,最后直到满嘴都是清凉的感觉,并伴有轻 微的樟脑和薄荷的味道.” 2薄荷酰胺的凉味效果 薄荷酰胺作为一种合成的新型凉昧剂,清凉效果 较其它凉味剂有更加明显的作用,是薄荷醇的1.5倍. 2004年2月,Behrendt发表了他的研究成果,给 出了一种新的评价凉味剂的衡量方法.在Behrendt的 研究成果中,表述了冷一薄荷传感器TRPM8对70薄 荷及相类似化合物的反应情况.这些检测利用了 FLIPR(莹光碟图读数器)来读取含量.其中有十个物质 有肌肉收缩反应(芳樟醇,香叶醇,羟基香草醛,WS一3, WS一23,FrescolatMGA,FrescolatML,PMD38, CoolactP,凉味剂lO),其中薄荷醇的数值为100,WS一3 为l11. WS一3作为一种新型的合成凉味剂,其效果明显 高于其它凉味剂.实验结果表明,WS一3本身具有怡 人凉快清新,清凉效果更持久,不带苦涩,肤感 温和,无刺激感,无灼烧的感觉,具有增香效果, 因此其研究,开发,生产和应用具有较大的潜在价值. 另外,WS一3作为一种凉味剂,它几乎是无毒的, LD5o是2g/kg.同时皮肤试验表明,对于那些皮肤过敏 性很强的人也不会有过敏症状. 们还没有足够认识到WS一3的潜在价值,在产物的合 成过程中还存在着一定的难度,因此国内外关于其合 成方法的报道不是很多,其产量也不是很高,目前工 业化生产摹本按照图2,即:以左旋薄荷醇为原料, 经氯代,羧酸化和酰胺化三步制成,以左旋薄荷醇为 起始原料计,总产率为30.1.中间体(1R,2S,5R) 一 (一)一氯代薄荷,(1R,2S,5R)一(一)一薄荷基羧酸, (1R,2S,5R)一(一)一薄荷基羧酸酰氯和最终产物N一 乙基一L一薄荷基甲酰胺通过折光度,旋光度的测定及红 外光谱等确证其与目标产物结构一致. 另外还有其他的合成方法,如图3,但在生产中 很少应用,如通过L一薄荷腈与硫酸乙酯制备,而L一 薄荷腈可以通过原料L一薄荷脑经过二步反应制得.原 料一氯代一L一薄荷腈一与硫酸乙酯反应生成WS一3. 4前景 尽管目前WS一3在合成的过程中还有着一定的困 难,但由于其高效的,特殊的凉味效果以及可应用于 范围的广泛,如啤酒,酒精,饮料,口香糖,糖果, 巧克力,乳制品,果冻,果酱,面包,淀粉食品, 肉制品,口香糖,含片润喉糖,漱口水,牙膏,日 化产品,香烟等.随着科学技术的发展以及人们对其 研究的深入,其势必能在凉味剂中占有重要地位,应 用于更多的产品. 3目前合成方法参考文献 270 图2薄荷酰胺的工业化合成 图3薄荷酰胺的其它合成流程 作为一种人工合成的薄荷醇的衍生物,目前,人 …WO99/07235 [2]JhonZanone,MontvilleTownship,RogerE.Stier,Clifton, US6,497,859 [3]HughR.Wagon,Wargrave;DavidGRowsell,Staines;David J.Spring,US4,l50,025 [4]HughR.Wagon,Wargrave;DavidGRowsell,Staines;David J.Spring.US4.060.091 [5]HughR.Wagon,Wargrave;DavidGRowsell,Staines;David J.Spring,US4,l36,l63 [6]HughR.Watson,Wargrave;DavidGRowsell,Staines;David J.Spring,US4,l93,936 [7]王建新,聂侃,罗玲玲.凉味剂左旋薄荷酰胺的合成.香料香 精化妆品,2004,(8)4, [8]壬二三永,李春荣.新型凉味剂N.乙基.L.薄荷基甲酰胺的合 成研究.香料香精化妆品,2005.I [9]乇建新,聂侃.凉型风味料简介,2003,3 [10]乇建新,聂侃.凉型风味料介绍.香料香精化妆品,2003,2