Твердая дисперсия амидных пищевых ароматизаторов

Предложен способ повышения скорости растворения в воде соединения формулы (I)

в форме любого из его стереоизомеров или их смеси, где n представляет собой целое число от 0 до 2; пунктирная линия представляет собой углерод-углеродную простую или двойную связь; и каждый из R¹ - R⁴, взятый независимо друг от друга, представляет собой атом водорода или представляет собой R⁵ или OR⁵ группу, R⁵ представляет собой C₁ - C₅ алкильную группу; и необязательно одна из групп R₁ - R₄ представляет собой –OH; и/или когда R₁ и R₂ объединены вместе, и/или R₃ и R₄ объединены вместе, они представляют собой OCH₂O группу, при условии что указанные объединенные группы являются соседними заместителями в фенильной группе, включающий: (a) растворение соединения в смешивающемся с водой растворителе в высокой концентрации от 4% вес./вес. до 20% вес./вес. с образованием раствора, где растворитель на стадии (а) выбран из смешивающихся с водой, летучих органических растворителей; (b) смешение полученного раствора с водным раствором в присутствии водорастворимого стабилизатора, с образованием смеси растворителей, содержащей суспензию кристаллов указанного соединения; и (c) удаление растворителя с получением твердой дисперсии, содержащей частицу, состоящую из указанного соединения, покрытого стабилизатором, где стабилизатор выбран из группы, состоящей из желатина и аравийской камеди. Также предложена частица твердой дисперсии амидного пищевого ароматизатора, непосредственно полученная способом, который описан выше. Кроме того, предложена частица твердой дисперсии амидного пищевого ароматизатора, содержащая кристаллизованное соединение, покрытое желатином, где указанная частица имеет длину от примерно 1 мкм до примерно 10 мкм и ширину от 0.3 мкм до 3 мкм, и где указанные частицы сформированы в отсутствии блок-сополимера и растворяются в воде со скоростью до 30 м.д./мин. Технический результат – растворение действующего вещества в фазе растворителя в высокой концентрации, что позволяет реализовать быстрое и, в некоторых вариантах осуществления, немедленное равномерное выпадение соединения формулы (I) в осадок в фазе антирастворителя, что способствует высокому содержанию соединения формулы (I) в порошковой смеси. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Область техники, к которой относится настоящее изобретение, касается системы доставки для слаборастворимых в воде ароматизаторов или модификаторов вкуса, представляющих собой амиды.

Уровень техники

Амиды, описанные в заявке на патент PCT/EP2012/060641, которая включена в настоящий текст в полном объеме посредством ссылки, слабо растворяются в воде и трудно поддаются солюбилизации. Поэтому разработка средства для увеличения скорости растворения этих соединений в воде дала бы важное преимущество.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении описан способ повышения скорости растворения в воде соединения, имеющего формулу (I),

Формула (I)

в форме любого из его стереоизомеров или их смеси, где n представляет собой целое число от 0 до 2; пунктирная линия представляет собой углерод-углеродную простую или двойную связь; и каждый из R¹ - R⁴ независимо друг от друга представляет собой атом водорода или R⁵ или группу OR⁵, R⁵ представляет собой C₁ - C₅ алкильную группу; и одна из групп R₁ - R₄ необязательно представляет собой –OH; и/или когда R₁ и R₂ объединены вместе, и/или R₃ и R₄ объединены вместе, то они представляют собой группу OCH₂O, при условии, что указанные группы, объединенные вместе, являются соседними заместителями у фенильной группы, включающий:

- растворение соединения в смешивающемся с водой растворителе в высокой концентрации;

- смешение полученного раствора с водным раствором в присутствии водорастворимого стабилизатора, с образованием смеси растворителей, содержащей суспензию кристаллов указанного соединения; и

- удаление растворителя с получением твердой дисперсии, содержащей частицу, состоящую из указанного соединения, покрытого стабилизатором.

Осуществление изобретения

В одном варианте осуществления, указанный растворитель представляет собой смешивающийся с водой, летучий органический растворитель. В частном варианте осуществления, указанный растворитель выбран из группы, состоящей из пропиленгликоля, бензилового спирта, пропанола, этанола, триацетина и этилцитрата. В частном варианте осуществления, указанный растворитель выбран из группы, состоящей из пропиленгликоля и пропанола. В более частном варианте осуществления, растворитель представляет собой пропиленгликоль. В другом варианте осуществления, растворитель представляет собой пропанол. В другом варианте осуществления, растворитель представляет собой смесь двух или больше смешивающихся с водой, летучих органических растворителей. Соединение формулы (I) растворяют в смешивающемся с водой летучем органическом растворителе в концентрации от примерно 0.1% вес./вес. до примерно 60% вес./вес., более предпочтительно в концентрации от примерно 1% вес./вес. до примерно 20% вес./вес., и еще более предпочтительно в концентрации от примерно 1% вес./вес. до примерно 10% вес./вес.

В другом варианте осуществления, фаза растворителя соответствует следующему определению: Растворитель, в котором соединение растворяется в высоких концентрациях (растворимость > 1% вес./вес. при температуре от 15°C до 90°C).

Антирастворитель или нерастворитель в идеальном случае смешивают с фазой растворителя в таком соотношении, которое делает возможным быстрое выпадение в осадок гидрофобного действующего вещества.

В одном варианте осуществления, подходящий стабилизатор для описанных в настоящем тексте частиц представляет собой хорошо растворимый в воде пищевой полимер или эмульгатор. В другом варианте осуществления, стабилизатор выбран из группы, состоящей из желатина, зеина, белков, растительного белка, казеина, крахмала, пектина, крахмала октенилсукцината, аравийской камеди, сапонина и эфиров сахарозы. В частном варианте осуществления, желатин выбран из группы, состоящей из куриного, рыбного и говяжьего желатина. В другом варианте осуществления, стабилизатор представляет собой смесь двух или больше водорастворимых пищевых полимеров или эмульгаторов. Стабилизатор добавляют в воду в концентрации от примерно 0.001% вес./вес. до примерно 20% вес./вес., более предпочтительно в концентрации от примерно 0.001% вес./вес. до примерно 10% вес./вес., еще более предпочтительно от примерно 0.1% вес./вес. до примерно 10% вес./вес. В одном варианте осуществления, стабилизатор можно добавлять в концентрации, достаточной для достижения полной защиты гидрофобного действующего вещества.

В одном варианте осуществления, водный раствор делают забуференным, со значением рН в диапазоне от 0 до 14.

В одном варианте осуществления, смешивающийся с водой растворитель с растворенным соединением формулы (I) добавляют в водный раствор, содержащий стабилизатор. Концентрация соединения формулы (I) в смеси растворителей должна быть выше, чем его предел растворимости, чтобы сделать возможным выпадение в осадок соединения формулы (I).

В другом варианте осуществления, описана частица, которую получают и/или которую можно получить описанными в настоящем тексте способами. В частном варианте осуществления, в настоящем тексте описана частица, содержащая кристаллизованное соединение формулы (I), покрытое желатином, где указанная частица имеет среднюю длину от примерно 1 мкм до примерно 10 мкм и среднюю ширину от примерно 0.3 мкм до примерно 3 мкм.

В другом варианте осуществления, описана частица при практическом отсутствии блок-сополимера, в частности меньше 0.5% блок-сополимера, более предпочтительно – меньше 0.1% блок-сополимера, и еще более предпочтительно – меньше 0.01% блок-сополимера.

В одном варианте осуществления, описанная в настоящем тексте частица растворяется в воде со скоростью до 30 м.д./мин при температуре около 60°C, в частности со скоростью 10 м.д./мин при температуре около 60°C.

В одном аспекте, описанные в настоящем тексте способы обеспечивают повышенные скорости растворения соединения формулы (I) в воде. В другом аспекте, описанные в настоящем тексте способы могут дополнительно улучшать работу соединения формулы (I) в качестве ароматизаторов или модуляторов вкуса при применении в пище и напитках. Не ограничиваясь рамками какой-либо теории, постулируется, что при осаждении антирастворителем образуется твердая дисперсия. Антирастворителем в данном случае, в одном варианте осуществления, является вода, которая вызывает выпадение соединения формулы (I) в осадок в виде кристаллов из смеси растворителей. Когда смесь растворителей, содержащую воду, упаривают, то стабилизатор покрывает кристаллы с образованием частиц в порошкообразной форме, где полученный порошок при добавлении в водный раствор, такой как супы или напитки, делает возможным ускорение кинетики растворения соединения формулы (I). Таким образом, данный вариант осуществления включает нанесения покрытия на соединение формулы (I), которое также называют действующим веществом.

Описанный в настоящем тексте способ обеспечивает растворение действующего вещества в фазе растворителя в высокой концентрации, что позволяет реализовывать быстрое и, в некоторых вариантах осуществления, немедленное равномерное выпадение соединения формулы (I) в осадок в фазе антирастворителя. Это также способствует высокому содержанию соединения формулы (I) в порошкообразной смеси, в отличие от простой распылительной сушки раствора соединения формулы (I).

На стадии сушки удаляется большая часть растворителя и образуется сухой продукт, который можно снова диспергировать в воде.

Финальное весовое соотношение в твердом сухом порошке между соединением формулы (I) и стабилизатором составляет от 100:1 до 1:100, более предпочтительно от 10:1 до 1:9, еще более предпочтительно от 5:1 до 1:5. В одном частном варианте осуществления, соотношение составляет 1:3.

Типами готовых продуктов, для получения которых можно применять настоящее изобретение, являются:

- бульоны для супов,

- любые пищевые продукты или напитки, в которых требуется введение гидрофобных действующих веществ и быстрое растворение и высокая концентрация действующего вещества в воде.

Описанные в настоящем тексте соединения и растворы могут применяться по отдельности или в смесях, и обеспечивать интенсивный вкус кокума или умами в исключительно низких концентрациях.

В настоящем тексте описано применение растворов, соединений и порошка в качестве придающего или усиливающего вкус ингредиента, и в частности для придания или усиления вкуса кокума или умами.

В частном варианте осуществления настоящего изобретения, указанное соединение (I) применяют для придания или усиления вкуса кокума или умами, а также для усиления солености и/или остроты аромата.

Частными областями применения, описанными в настоящем тексте, является применение в целях придания или усиления вкуса кокума или умами у острых ароматизаторов, таких как говяжьи, куриные ароматизаторы, ароматизаторы со вкусом свинины и морепродуктов. Неожиданно было обнаружено, что при применении для морепродуктов, таких как сурими или бульоны из морепродуктов, или в ароматизаторах для снеков, соединения формулы (I) также усиливают ощущение сладости и длительности вкуса. Напротив, было обнаружено, что при применении в ароматизаторах со вкусом говядины, соединения формулы (I) усиливают ощущение жирности и талловые ноты. Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что указанные соединения могут усилить ощущение сочности в мясных продуктах.

Подходящие пищевые основы, например пищевые продукты или напитки, могут быть жареными или нет, а также замороженными или нет, с низким содержанием жира или нет, маринованными, приготовленными в кляре, охлажденными, дегидратированными, быстрорастворимыми, консервированными, восстановленными, автоклавированными или в виде пресервов. Типичные примеры указанных пищевых основ включают:

- приправы или специи, такие как готовый бульон, приправа в виде кубика, порошковая смесь, ароматизированное масло, соус (например, овощной соус, соус барбекю, заправка, подливка или сладкий и/или кислый соус), заправка для салата или майонез;

- мясные продукты, такие как продукты на основе птицы, говядины или свинины, морепродукты, колбаса из сурими или рыбы;

- суп, такой как прозрачный суп, крем-суп, куриный или говяжий суп, или суп из томатов или аспарагуса;

- продукт на основе углеводов, такой как быстрорастворимая лапша, рис, паста, картофельные хлопья или жареный картофель, лапша, пицца, тортилья, роллы;

- молочные или жирные продукты, такие как спред, сыр, обычный маргарин или маргарин с низким содержанием жира, смесь масла и маргарина, сливочное масло, арахисовое масло, саломас, плавленый или ароматизированный сыр;

- несладкий продукт, такой как снек, печенье (например, чипсы или криспы) или яичный продукт, картофельные чипсы или чипсы из тортильи, приготовленный в микроволновой печи попкорн, орешки, претцели, рисовые хлебцы, рисовое печенье и т.д.;

- суррогатные продукты, такие как аналоги молочных продуктов (например, сыр из переработанных растительных масел, жиров и загустителей) или морепродуктов и мясных продуктов (например, вегетарианские заменители мяса, вегетарианские бургеры); или

- корм для животных или домашних животных.

Конкретные варианты пищевых продуктов, в которых находят применение соединения формулы (I), включают продукты, в которых важна такая первая нота запаха, как морепродукты, говядина, курица, овощи, сыр, жир, нутряной жир и/или костный мозг.

Для большей ясности необходимо сказать, что под «пищевыми продуктами» авторы подразумевают съедобные продукты, например, продукты питания и напитки. Поэтому ароматизированное изделие по настоящему изобретению содержит одно или больше соединений формулы (I), а также другие обеспечивающие благоприятный эффект агенты, соответствующие профилю вкуса или аромата целевого съедобного продукта, как например в случае приправы в виде кулинарного кубика. Природа и тип составных компонентов пищевых продуктов или напитков не требуют более детального описания в настоящем тексте, квалифицированный специалист в данной области способен выбрать их на основе общих знаний и в соответствии с природой указанного продукта.

В одном варианте осуществления, указанное соединение можно сначала растворить в растворителе в высокой концентрации. Это позволяет обеспечить быстрое выпадение в осадок, которое приводит к более равномерному суспендированию и лучшей полимерной защите. Примером гидрофобного действующего вещества является (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламид.

Приведенные ниже примеры не являются ограничивающими и имеют исключительно иллюстративные цели.

Примеры

Пример 1

4 вес.% (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида растворяли в пропиленгликоле при 80°C и добавляли в имеющий комнатную температуру 1 вес.% раствор говяжьего желатина в воде, получая в растворе 1:12 соотношение (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида и желатина. Полученный раствор лиофилизовывали, получая сухой продукт, который можно снова суспендировать в воде.

Пример 2

4 вес.% (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида растворяли в пропиленгликоле при 80°C и добавляли в имеющий комнатную температуру 1 вес.% раствор говяжьего желатина в воде, получая в растворе 1:9 соотношение (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида и желатина. Полученный раствор лиофилизовывали, получая сухой продукт, который можно снова суспендировать в воде.

Пример 3

4 вес.% (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида растворяли в пропиленгликоле при 80°C и добавляли в имеющий комнатную температуру 1 вес.% раствор куриного желатина в воде, получая в растворе 1:9 соотношение (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида и желатина. Полученный раствор лиофилизовывали, получая сухой продукт, который можно снова суспендировать в воде.

Пример 4

3% вес./вес. раствор (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида в н-пропаноле готовили при 50°C. Двадцать четыре (24) грамма полученного теплого раствора быстро смешивали (1 минута) с 200 граммами водной фазы, содержащей 1% аравийской камеди (смола superstab). Осаждение (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида происходит немедленно, и образуются кристаллы в форме удлиненных пластинок. Растворитель удаляют при 50°C при пониженном давлении, и полученную твердую дисперсию затем сушат в вакууме. Содержание (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида в готовом порошке составляет 25% вес./вес..

Пример 5

Анализировали кинетику растворения примера 4 в воде. Целевой при растворении в воде являлась финальная концентрация (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида, равная 20 м.д.. Восемьдесят (80) миллиграммов твердой дисперсии (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида и аравийской камеди, диспергировали в 1 литре воды milliQ, нагретой до 60°C. Полученный раствор механически перемешивали лопастной мешалкой при скорости перемешивания 200 об/мин. Процесс растворения отслеживали онлайн путем мониторинга УФ-сигнала растворенного (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида методом УФ/видимой спектроскопии с применением волоконно-оптического датчика от Ocean Optics. Весь порошок полностью растворился через 2 минуты. Максимальная скорость растворения во время процесса составляла 28 м.д./мин.

Пример 6

Сравнительный пример: чистый (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил) акриламид. Целевой при растворении в воде являлась финальная концентрация (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида, равная 20 м.д.. Двадцать (20) миллиграммов чистого (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида диспергировали в 1 литре воды milliQ, нагретой до 60°C. В ходе растворения была достигнута концентрация, составляющая 50% от целевой концентрации 20 м.д. (10 м.д.), через 78 минут. Целевая концентрация не была достигнута через 6 часов. Концентрация растворенного (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида через 6 часов составляла 15 м.д. (75% от целевой).

1. Способ повышения скорости растворения в воде соединения формулы (I)

в форме любого из его стереоизомеров или их смеси, где n представляет собой целое число от 0 до 2; пунктирная линия представляет собой углерод-углеродную простую или двойную связь; и каждый из R¹ - R⁴, взятый независимо друг от друга, представляет собой атом водорода или представляет собой R⁵ или OR⁵ группу, R⁵ представляет собой C₁ - C₅ алкильную группу; и необязательно одна из групп R₁ - R₄ представляет собой –OH; и/или когда R₁ и R₂ объединены вместе, и/или R₃ и R₄ объединены вместе, они представляют собой OCH₂O группу, при условии, что указанные объединенные группы являются соседними заместителями в фенильной группе, включающий:

(a) растворение соединения в смешивающемся с водой растворителе в высокой концентрации от 4% вес./вес. до 20% вес./вес. с образованием раствора,

где растворитель на стадии (а) выбран из смешивающихся с водой летучих органических растворителей;

(b) смешение полученного раствора с водным раствором в присутствии водорастворимого стабилизатора, с образованием смеси растворителей, содержащей суспензию кристаллов указанного соединения; и

(c) удаление растворителя с получением твердой дисперсии, содержащей частицу, состоящую из указанного соединения, покрытого стабилизатором,

где стабилизатор выбран из группы, состоящей из желатина и аравийской камеди.

2. Способ по п. 1, где указанное соединение представляет собой соединение формулы (I)

в форме любого из его стереоизомеров или их смеси, где n представляет собой целое число от 0 до 2; пунктирная линия представляет собой углерод-углеродную простую или двойную связь; и каждый из R¹ - R⁴, взятый независимо друг от друга, представляет собой атом водорода или представляет собой R⁵ или OR⁵ группу, R⁵ представляет собой C₁ - C₅ алкильную группу; и необязательно одна из групп R₁ - R₄ представляет собой –OH; и/или когда R₁ и R₂ объединены вместе, и/или R₃ и R₄ объединены вместе, они представляют собой OCH₂O группу, при условии, что указанные объединенные группы являются соседними заместителями в фенильной группе.

3. Способ по п. 2, где указанное соединение представляет собой соединение формулы (II)

в форме любого из его стереоизомеров или их смеси, где каждый из R³ или R⁴, взятый независимо друг от друга, представляет собой атом водорода или представляет собой R⁵ или OR⁵ группу, R⁵ представляет собой C₁ - C₅, или даже C₁ - C₃ алкильную группу.

4. Способ по п. 1, где указанное соединение выбрано из группы, состоящей из (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-метоксифенетил)акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(3-метоксифенетил)акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(3-этоксифенетил)акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(3-пропоксифенетил)акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-изопропокси-фенетил)акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-этилфенетил) акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(3,4-диметилфенетил)акриламида, (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(4-изопропилфенетил)акриламида или (E)-3-(3,4-диметоксифенил)-N-(3-метилфенетил)акриламида (в примерах именуется Амидом 17).

5. Способ по п. 1, где твердую дисперсию лиофилизуют с получением твердых частиц.

6. Способ по п. 1, где твердую дисперсию подвергают распылительной сушке с получением твердых частиц.

7. Способ по пп. 1, 2, где указанный растворитель выбран из группы, состоящей из пропиленгликоля, бензилового спирта, пропанола, этанола, триацетина и этилцитрата.

8. Способ по пп. 1, 2, где указанный желатин выбран из группы, состоящей из куриного, рыбного и говяжьего желатина.

9. Частица твердой дисперсии амидного пищевого ароматизатора, непосредственно полученная способом по любому из пп. 1, 2.

10. Частица твердой дисперсии амидного пищевого ароматизатора, содержащая кристаллизованное соединение по любому из пп. 1-2, покрытое желатином, где указанная частица имеет длину от примерно 1 мкм до примерно 10 мкм и ширину от примерно 0.3 мкм до примерно 3 мкм, и где указанные частицы сформированы в отсутствии блок-сополимера и растворяются в воде со скоростью до 30 м.д./мин.

11. Частица по п. 10, где указанные частицы растворяются со скоростью до 10 м.д./мин при температуре около 60°C.