Конъюгаты сахара с дипептидом как ароматические молекулы
Изобретение относится к соединениям и композициям для применения в усилении аромата и/или солоноватости пищевого продукта. В частности, настоящее изобретение относится к соединениям общей формулы (I), где R1 указан в формуле изобретения, и к содержащим их композициям. 7 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр., 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к соединениям и композициям для применения в усилении аромата и/или солоноватости пищевых продуктов.
Уровень техники
Многие потребляемые сегодня продукты имеют богатый вкус и аромат умами и/или мясной вкус и аромат. Вкус умами или мясной вкус пищевого продукта можно, например, обеспечить или усилить добавлением в их кулинарные рецептуры по отдельности глутамата натрия (MSG) и/или рибонуклеотидов GMP и IMP. Много таких усилителей вкуса доступны сегодня и используются для ряда различных кулинарных применений и в ряде различных форм, таких как пасты, порошки, жидкости, прессованные кубики или гранулы.
Добавление кулинарных добавок помогает обеспечить аппетитность и усилить вкусовые и ароматические свойства пищевых продуктов. И, разумеется, во всем мире вкус и аромат воспринимаются как одни из ключевых характеристик высококачественной пищи. Следовательно, множество исследований посвящено идентификации и анализу новых молекул, обеспечивающих аппетитность и усиленные вкусовые и ароматические свойства пищевых продуктов.
Например, в недавней научной публикации A. Dunkel и T. Hofmann (Dunkel and Hofmann, 2009, J. Agric. Food Chem. 2009, 57, 9867-9877) органолептически направленное фракционирование свежеприготовленного на водяной бане куриного супа определило, что вклад в густо-кислую оросенсацию белого мяса внесли β-аланил дипептиды L-ансерин, L-карнозин и β-аланилглицин. В результате количественного анализа с последующими экспериментами на рекомбинацию и опущение вкуса впервые обнаружили, что, когда они присутствуют совместно с L-глутаминовой кислотой и ионами натрия и/или калия, подпороговые концентрации этих трех β-аланил пептидов улучшают типовую густо-кислую оросенсацию и характер белого мяса, присущие мясу птицы. Это является первым шагом в нахождении новых соединений, способных придавать богатство аромата и усиливать эффект вкуса умами от глутамата.
В работе T. Sonntag et al., J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 6341-6350 описано органолептически направленное фракционирование сока тушеного говяжьего мяса, которое привело к идентификации нескольких вкусоактивных производных дипептидов и креатинина. Количественный анализ выявил, что подпороговые концентрации этих вкусомодулирующих молекул усиливают типовую густо-кислую и оросенсацию, обеспечивающую ощущение сухости во рту, придаваемую соком тушеного говяжьего мяса.
В работе J.P. Ley, Chem. Percept. 2008, 1:58-77 представлены маскирующие горечь молекулы, которые могут быть полезными в пищевых продуктах и напитках. В частности, в работе Ley описан орнитин и такие производные орнитина, как L-орнитил-β-аланин или L-орнитинилтаурин, как обладающие эффектом маскировки горечи против солей калия. L-Орнитин был также описан как ингибитор постороннего привкуса в комбинации с горькими аминокислотами с разветвленной цепью.
В работе M. Tamura et al. Agric. Biol. Chem., 1989, 53 (2), 319-325 описано соотношение между вкусом и первичной структурой аппетитного пептида из говяжьего супа, который обеспечивает соленый вкус и вкус умами, а также аппетитный вкус. Авторы ссылались на более раннюю работу, в которой они для примера синтезировали орнитил-таурин и обнаружили, что он обеспечивал соленый вкус. Аналогичный вкусовой эффект был обнаружен и у других аналогичных дипептидов.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является улучшение уровня техники и обеспечение предшествующего уровня техники альтернативным или усовершенствованным решением, лишенным по меньшей мере некоторых из описанных выше недостатков. В частности, целью настоящего изобретения является обеспечение альтернативного или улучшенного решения по усилению вкуса и аромата пищевых продуктов. В частности, целью настоящего изобретения является улучшение вкуса, такого как, например, аппетитный умами и/или соленый вкус пищевого продукта. Целью настоящего изобретения также является улучшение аромата пищевых продуктов, такого как, например, мясной аромат, хлебный аромат и, в частности, аромат приготовленного на гриле мяса или аромат хлеба.
Цель настоящего изобретения достигается посредством объекта изобретения, представленного в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения идея настоящего изобретения получает дальнейшее развитие.
Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения предложено соединение общей формулы I:
I),
причем R1 является гидроксилом (–OH) или содержащей аминогруппу кислотой, и при этом n равно 1 или 2; или соль указанного соединения.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей указанное соединение общей формулы I) в количестве по меньшей мере 0,25 мг/г, предпочтительно по меньшей мере 0,5 мг/г, 1,0 мг/г, 1,5 мг/г, 2,5 мг/г или 5 мг/г общей композиции.
Дополнительные аспекты настоящего изобретения относятся к применению указанного соединения для усиления аромата и/или солоноватости пищевого продукта.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является способ усиления аромата и/или солоноватости кулинарного пищевого продукта, включающий стадию добавления указанного соединения или содержащей указанное соединение композиции в пищевой продукт.
Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что некоторые конъюгаты сахара с орнитином и орнитин-дипептидами обладают значительно более сильным эффектом усиления аромата, чем их соответствующие агликоны. Фактически эти конъюгаты сахара усиливают восприятие аромата приготовленного на гриле мяса и аромата хлеба и соленого вкуса на значительно более низких пороговых уровнях, чем их соответствующие агликоны. Они также усиливают стойкость этих ароматов и вкусов в полости рта, в то время как при той же самой концентрации соответствующие им агликоны вообще не действуют на ароматы в чистом виде. Такие молекулы конъюгата сахара обычно обеспечивают на месте в процессе термической обработки пищевого сырья конденсацией редуцирующего сахара, например, с орнитином или орнитин-дипептидом, таким как, например, L-орнитинил-β-аланин или L-орнитинил таурин. Соответствующие агликоны, т. е. орнитин и орнитин-дипептиды, были идентифицированы и описаны, например Sonntag et al., 2010, J. Agric. Food Chem. 58, 6341-6350; J.P. Ley, Chem. Percept. 2008, 1:58-77; и M. Tamura et al., Agric. Biol. Chem., 1989, 53 (2), 319-325.
Однако вкусовые свойства этих производных орнитина отличаются от вкусовых свойств соответствующих им конъюгатов сахара. Доказательство этого приведено ниже в разделе «Пример». Таким образом, описанные в настоящем изобретении молекулы в большей степени способны к усилению аромата и соленого вкуса по сравнению с известными орнитином и орнитин-дипептидами. Они позволяют дополнительно снизить количества и применения, например, глутамата натрия (MSG), рибонуклеотидов, таких как IMP и GMP, и обычной поваренной соли в кулинарных пищевых продуктах и применениях без ухудшения при этом богатства аромата, аппетитности и восприятия солености указанных продуктов. Они также позволяют создавать острые пищевые концентраты, содержащие значительно меньше MSG, рибонуклеотидов и/или соли или вообще не содержащие этих веществ, и при этом продолжающие обеспечивать сильный и типовой аппетитный, мясной, соленый вкусовой эффект при применении в пищевом продукте. Это также позволяет создавать такие острые пищевые концентраты, которые являются более сильными и более концентрированными в обеспечении вкуса приготовленного на гриле мяса или соленого вкуса для пищевого продукта при их применении.
Краткое описание фигур
На Фиг. 1 представлена органолептическая оценка куриных супов, приправленных 2 г/л Fru-orn-βala (a) и orn-ala (b). Органолептические баллы показателей вкуса/аромата показаны в виде разностей (положительных и отрицательных) с соответствующими баллами контрольного образца куриного супа без orn соединений. *) указывает на статистически значимые разности.
На Фиг. 2 представлена органолептическая оценка куриных супов, приправленных Fru-orn в концентрации 2 г/л (a) и 0,25 г/л (b). Органолептические баллы показателей вкуса/аромата показаны в виде разностей (положительных и отрицательных) с соответствующими баллами контрольного образца куриного супа без orn соединения. *) указывает на статистически значимые разности.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение относится к соединению общей формулы I), причем R1 является гидроксилом (–OH) или содержащей аминогруппу кислотой, и при этом n равно 1 или 2; или соли указанного соединения. В частности, содержащая аминогруппу кислота может быть выбрана из группы, состоящей из аланина, таурина, аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты.
Когда n равно 1, сахарный фрагмент соединения общей формулы I) предпочтительно выбран из ксилозы или рибозы. В данном случае соединение предпочтительно является производным ксилозы или рибозы.
Когда n равно 2, сахарный фрагмент соединения общей формулы I) предпочтительно является глюкозой. В данном случае соединение предпочтительно является производным глюкозы.
Предпочтительно соединение настоящего изобретения выбрано из группы, состоящей из 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитина, 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланина, 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитина и 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитил-β-аланина.
Второй аспект настоящего изобретения относится к композиции, содержащей указанное соединение общей формулы I) в количестве по меньшей мере 0,25 мг/г, по меньшей мере 0,50 мг/г, по меньшей мере 0,75 мг/г, по меньшей мере 1,0 мг/г, по меньшей мере 1,5 мг/г, по меньшей мере 1,7 мг/г, по меньшей мере 2 мг/г, по меньшей мере 2,5 мг/г, по меньшей мере 3 мг/г, по меньшей мере 3,5 мг/г или по меньшей мере 5 мг/г всей композиции.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция имеет форму экстракта из растительного, грибного и/или мясного сырья. Предпочтительно композиция имеет форму экстракта, например, из растительного, грибного и/или мясного сырья, обогащенного соединением настоящего изобретения. При этом преимуществом является то, что композиция имеет натуральное происхождение и не содержит каких-либо химически синтезированных соединений.
В другом варианте осуществления композиция настоящего изобретения является результатом реакции ароматизации. В настоящем документе термином «реакция ароматизации» обозначается химическая реакция, происходящая между по меньшей мере одним редуцирующим сахаром и по меньшей мере одной аминокислотой или протеином. Обычно данная химическая реакция происходит в процессе нагревания и обычно называется также реакцией Майяра. В одном примере реакция ароматизации является реакцией Майяра.
В предпочтительном варианте осуществления композиция настоящего изобретения представляет собой пищевую композицию. Под термином «пищевой» авторы изобретения подразумевают, что композиция подходит для потребления человеком, например, непосредственно, в концентрированном виде и/или при использовании ее в пищевом продукте в разбавленном виде.
Например, композиция настоящего изобретения выбрана из группы, состоящей из кулинарной приправы, кулинарной добавки, соусного или супового концентрата, сухого или влажного корма для животных.
Дополнительные аспекты настоящего изобретения относятся к применению указанного соединения для усиления аромата и/или вкуса пищевого продукта. Такой пищевой продукт может быть готовым к употреблению пищевым продуктом. Он может быть также концентрированным ароматизатором, используемым для приправления еще одного пищевого продукта. Преимуществом является то, что соединение настоящего изобретения можно использовать для добавления в приправу, кулинарную добавку или пищевой концентрат. Таким образом, в приправе, кулинарной добавке или пищевом концентрате возрастает сила обеспечения, например, мясного или соленого вкуса еще одному пищевому продукту.
В частности, настоящее изобретение также относится к применению соединений для усиления аромата приготовленного на гриле мяса или аромата хлеба в пищевом продукте.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к применению соединений настоящего изобретения для усиления солоноватости пищевого продукта. В частности, это применение позволит либо усилить восприятие солоноватости пищевого продукта без фактического повышения уровня соли или натрия в указанном пищевом продукте, либо уменьшить количество используемой в пищевом продукте соли или натрия с сохранением фактического восприятия солоноватости указанного продукта. Преимуществом является возможность значительного сокращения количества соли и натрия, в настоящее время потребляемых потребителями с такими продуктами.
Дополнительные аспекты настоящего изобретения также относятся к применению композиции, содержащей указанное соединение в количестве по меньшей мере 0,25 мг/г, по меньшей мере 0,50 мг/г, по меньшей мере 0,75 мг/г, по меньшей мере 1,0 мг/г, по меньшей мере 1,5 мг/г, по меньшей мере 1,7 мг/г, по меньшей мере 2 мг/г, по меньшей мере 2,5 мг/г, по меньшей мере 3 мг/г, по меньшей мере 3,5 мг/г или по меньшей мере 5 мг/г всей композиции для усиления аромата и/или солоноватости пищевого продукта. Преимуществом является то, что пищевой продукт может быть готовым к употреблению пищевым продуктом.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является способ усиления аромата и/или солоноватости кулинарного пищевого продукта, включающий стадию добавления указанного соединения или содержащей указанное соединение композиции в пищевой продукт. Пищевой продукт может быть готовым к употреблению пищевым продуктом или концентрированным ароматизатором.
Специалистам в данной области будет очевидно, что все описанные в настоящем документе элементы настоящего изобретения можно свободно комбинировать. В частности, признаки, описанные по отношению к продуктам настоящего изобретения, можно комбинировать с применениями и способом настоящего изобретения и наоборот. Кроме того, можно комбинировать элементы, описанные для различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Дополнительные преимущества и элементы настоящего изобретения очевидны из фигур и примеров.
Пример 1. Синтезирование или приготовление 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланина(Fru-Orn-βala)
Стадия 1. Синтез бензил (S)-3-(2-((((9H-флуорен-9-ил)метокси)карбонил)амино)-5-((трет-бутоксикарбонил)амино)пентанамидо)пропаноата I
| № соединения/Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| 2-((((9H-Флуорен-9-ил)метокси)карбонил)амино)-5-((трет-бутоксикарбонил)амино)пентановая кислота | 15,0 г | 33,039 | 1,0 | 15,0 г (73,85%) |
| Бензил 3-аминопропаноат | 20,69 г | 115,638 | 3,5 | |
| 1-Этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимидгидрохлорид (EDC. HCl) | 8,20 г | 42,951 | 1,3 | |
| Гидроксибензотриазол (HOBT) | 2,23 г | 16,519 | 0,5 | |
| Дихлорметан | 600 мл | – | 40 об. |
2-((((9H-Флуорен-9-ил)метокси)карбонил)амино)-5-((трет-бутоксикарбонил)амино)пентановую кислоту (15,0 г, 33,039 ммоль, 1,0 экв.) растворяли в дихлорметане(600 мл) с последующим добавлением бензил 3-аминопропаноата (20,69 г, 115,638 ммоль, 3,5 экв.), EDC.·HCl (8,20 г, 42,951 ммоль, 1,3 экв.), HOBT (2,23 г, 16,519 ммоль, 0,5 экв.) при комнатной температуре. Полученный раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 5 часов. Затем смесь разбавляли дихлорметаном (300 мл) и промывали насыщенным раствором бикарбоната (300 мл). Органический слой сушили над Na2SO4 и сконцентрировали под пониженным давлением с получением неочищенного продукта, который затем очищали методом колоночной хроматографии с использованием нейтрального силикагеля 60–120 меш. 0–60% этилацетат использовали в качестве градиента в гексане для элюирования. После выпаривания растворителя под пониженным давлением получали 15,0 г соединения I (73,85%).
Стадия 2. Синтез бензил (S)-3-(2-((((9H-флуорен-9-ил)метокси)карбонил)амино)-5-аминопентанамидо)пропаноата II
| № соединения/Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| Соединение I | 15,0 г | 24,390 | 1,0 | 11,9 г (94,74%) |
| HCl в 1,4-диоксане (4 M) | 20 мл | – | – | |
| Дихлорметан | 300 мл | – | 20 об. |
Соединение I (15,0 г, 24,390 ммоль, 1,0 экв.) растворяли в дихлорметане (300 мл) и медленно добавляли HCl в 1,4-диоксане(4 M) при 0 °C. Полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 4 часов. Реакционную массу затем концентрировали под пониженным давлением с получением 11,9 г соединения II (94,74%).
Стадия 3. Синтезирование 3-((2S)-2-((((9H-флуорен-9-ил)метокси) карбонил)амино)-5-(((2,3,4,5-тетрагидрокситетрагидро-2H-пиран-2-ил)метил)амино)пентатамидо)пропановой кислоты III
| № соединения/Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход = 13,4 г (100%) |
| Соединение III | 11,8 г | 22,912 | 1,0 | |
| D-глюкоза | 11,54 г | 64,155 | 2,8 | |
| Бисульфит натрия | 0,66 г | 6,415 | 0,28 | |
| Глицерин | 20 мл | – | – | |
| Уксусная кислота | 7 мл | – | – | |
| Метанол | 80 мл | – | – | |
| Вода | 80 мл |
D-Глюкозу(11,54 г, 64,155 ммоль, 2,8 экв.) и бисульфит натрия (0,66 г, 6,415 ммоль, 0,28 экв.) добавляли в смесь метанола (80 мл) и глицерина (20 мл). Реакционную массу затем дефлегмировали в течение 30 мин при 80°C с последующим добавлением соединения II (11,8 г, 22,912 ммоль, 1,0 экв.) и уксусной кислоты (7 мл). Реакционную массу затем прогревали при 100°C в течение 5 часов и концентрировали под пониженным давлением с получением 13,4 г конечного соединения III, которое использовали без какой-либо дополнительной очистки.
Стадия 4. Синтезирование Fru-orn-βala
| № соединения/Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| Соединение III | 13,4 г | 22,827 | 1,0 | 4,2 г (50,42%) |
| 10% Pd на угле (влажность 50%) | 4,0 г | – | – | |
| MeOH | 400 мл | – | 40 об. |
Соединение III (13,4 г, 22,827 ммоль, 1,0 экв.) растворяли в MeOH (400 мл) и медленно добавляли 10% Pd на угле (влажность 50%). Полученную суспензию перемешивали при комнатной температуре в течение 6 часов в атмосфере H2. После завершения реакционную массу фильтровали через целит, промывали водой и концентрировали под пониженным давлением с получением 8,0 г неочищенного продукта, который затем заливали в насадочную колонну (ионообменная смола Amberlite IRN-77, 100 г) и элюировали с 0,2% NH3 в воде. Собранные фракции выпаривали под пониженным давлением с получением 4,2 г Fru-Orn-βαla (50,42%).
Спектр 1H ЯМР в D2O: 1,582–1,591 (д, 4H), 2,277–2,310 (т, 2H), 2,889–2,924 (м, 2H), 3,115–3,136 (м, 2H), 3,232–3,261 (м, 1H), 3,359–3,376 (м, 2H), 3,604–3,629 (м, 2H), 3,749–3,774 (м, 1H), 3,877–3,907 (м, 2H).
Жидкостную хроматографию с масс-спектрометрией выполняли с помощью Sunfire C18 (250 x 4,6 мм, 5 мкм). Расход в колонне составил 0,3 мл/мин, а в качестве растворителей использовали 0,1% ТФУ в воде (A) и MeOH (B). Метод элюирования: изократическое 95% A и 5% B.
| Пик молекулярного иона | Длина волны | Время удерживания | |
| Fru-Orn-βAla | 366,25 [M + H]+ | 202 нм | 10,082 |
Пример 2. Синтезирование или приготовление 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитина (Fru-Orn)
Стадия 1. Синтезирование бензил 5-амино-2 (((бензилокси)карбонил)амино)пентаноата IV
| Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| Z-Orn-OH | 20,0 г | 75,187 | 1,0 | 17,0 г (63,5%) |
| PTSA·H2O | 14,28 г | 75,187 | 1,0 | |
| Бензиловый спирт | 24,36 г | 225,563 | 3,0 | |
| Толуол | 400 мл | – | 20 об. |
К перемешанному раствору Z-Orn-OH (20,0 г, 75,187 ммоль, 1,0 экв.) в толуоле, при комнатной температуре добавляли PTSA·H2O (14,28 г, 75,187 ммоль, 1,0 экв.) и бензиловый спирт (24,36 г, 225,563 ммоль, 3,0 экв.) и смесь затем перемешивали в течение ночи при 120°C, собирая воду сепаратором Дина — Старка. После завершения реакционную смесь охлаждали до 0°C и разбавляли диэтиловым эфиром. Продукт фильтровали и сушили под пониженным давлением с получением 17,0 г соединения IV (63,5%).
Стадия 2. Синтезирование бензил 2-(((бензилокси)карбонил)амино)-5-(((2,3,4,5-тетрагидрокси-тетрагидро-2H-пиран-2-ил)метил)амино)пентаноата V
| Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| Глюкоза | 22,65 г | 125,842 | 2,8 | 15,8 г (67,86%) |
| Соединение IV | 16,0 г | 44,943 | 1,0 | |
| Бисульфит натрия | 1,30 г | 12,584 | 0,28 | |
| Глицерин | 20 мл | – | – | |
| Уксусная кислота | 5,1 мл | – | – | |
| Метанол | 60 мл | – | – | |
| Вода | 60 мл |
D-Глюкозу(22,65 г, 125,842 ммоль, 2,8 экв.) и бисульфит натрия (1,3 г, 12,584 ммоль, 0,28 экв.) добавляли в смесь метанола (60 мл) и глицерина (20 мл). Реакционную массу затем дефлегмировали в течение 30 мин при 80°C с последующим добавлением соединения IV (16,0 г, 44,943 ммоль, 1,0 экв.) и уксусной кислоты (5,1 мл). Реакционную массу затем подогревали при 80°C в течение 3 часов, охлаждали и разбавляли водой (60 мл). Смесь затем заливали в насадочную колонну (ионообменная смола Amberlite IRN-77, 160 г). Неочищенный продукт элюировали водой и собранные фракции затем выпаривали под пониженным давлением с получением 15,8 г чистого соединения V (67,86%).
Стадия 3. Синтезирование Fru-orn
| Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| Соединение V | 15,8 г | 30,501 | 1,0 | 4,8 г (53,57%) |
| 10% Pd на угле (влажность 50%) | 5,0 г | – | – | |
| MeOH | 400 мл |
Соединение V (15,8 г, 30,501 ммоль, 1,0 экв.) растворяли в MeOH (400 мл) и медленно добавляли 10% Pd на угле (влажность 50%). Полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение ночи в атмосфере H2. После завершения реакционную массу фильтровали через целит, промывали водой и концентрировали под пониженным давлением. Неочищенный продукт затем заливали в насадочную колонну (ионообменная смола Amberlite IRN-77, 100 г) и элюировали с 0,5% NH3 в воде. Собранные фракции выпаривали под пониженным давлением с получением 4,8 г Fru-Orn (53,57%).
Спектр 1H ЯМР в D2O: 1,679–1,814 (м, 4H), 2,920–2,957 (т, 2H), 3,055–3,072 (д, 2H), 3,197–3,242 (т, 2H), 3,552–3,672 (м, 3H), 3,759–3,791 (м, 1H), 3,876–3,905 (д, 2H).
Жидкостную хроматографию с масс-спектрометрией выполняли с помощью Sunfire C18 (250 x 4,6 мм, 5 мкм). Расход в колонне составил 0,5 мл/мин и в качестве растворителя использовали 20 мМ ацетата аммония + 0,1% уксусной кислоты в воде. Метод элюирования: изократическое (100% A).
| Пик молекулярного иона | Длина волны | Время удерживания | |
| Fru-Orn | 295,10 [M + H]+ | 236 нм | 4,710 |
Пример 3. Синтезирование или приготовление 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитина (Rib-Orn)
Стадия 1. Синтезирование (2S)-2-(((бензилокси)карбонил)амино)-5-((((3R,4R)-2,3,4-тригидрокситетрагидрофуран-2-ил)метил)амино)пентановой кислоты
I
| Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| D-Рибоза | 22,55 г | 150,375 | 4 | 10,0 г (66,66%) |
| Карбоксибензилорнитин (Z-Orn-OH) | 10,0 г | 35,593 | 1,0 | |
| Уксусная кислота | 0,6 мл | – | – | |
| Метанол | 800 мл | – | – |
D-Рибозу (22,55 г, 150,375 ммоль, 4,0 экв.) суспендировали в метаноле (800 мл). Реакционную смесь затем дефлегмировали в течение 60 мин при 90 °C с последующим добавлением Z-Orn-OH (10,0 г, 35,593 ммоль, 1,0 экв.) и ACOH (0,6 мл). Реакционную массу подогревали при 90 °C в течение еще 1 часа. После завершения реакционную массу лиофилизировали с получением конечного неочищенного соединения, которое очищали осаждением в MeOH : ACN (1 : 5). Твердый продукт лиофилизировали с получением 10,0 г чистого соединения I (66,66%).
Стадия 2. Синтезирование (2S)-2-амино-5-((((3R,4R)-2,3,4-тригидрокситетрагидрофуран-2-ил)метил)амино)пентановой кислоты
| Реагенты | Кол-во | ммоль | Соотн. экв. | Выход |
| (2S)-2-(((Бензилокси)карбонил)амино)-5-((((3R,4R)-2,3,4-тригидрокситетрагидрофуран-2-ил)метил)амино)пентановая кислота (соединение I) | 10,0 г | 25,062 | 1,0 | 4,8 г (69,69%) |
| 10% Pd на угле (влажность 50%) | 4,0 г | |||
| Метанол | 600 мл | – | – |
(2S)-2-(((Бензилокси)карбонил)амино)-5-((((3R,4R)-2,3,4-тригидрокситетрагидрофуран-2-ил)метил)амино)пентановую кислоту (соединение I)(10,0 г, 25,062 ммоль, 1,0 экв.) растворяли в MeOH (600 мл) и медленно добавляли 10% PD на угле (50% влажности). Полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов в атмосфере H2. После завершения реакционную массу фильтровали через целит и промывали водой. Ее лиофилизировали с получением 4,8 г чистого соединения Rib-Orn (выход: 69,69%).
Спектр 1H ЯМР в D2O: 1,700–1,816 (м, 4H), 3,042–3,188 (м, 2H), 3,213–3,245(м, 1H), 3,543–3,552 (м, 1H), 3,746–3,964 (м, 3H), 4,037–4,351 (м, 2H).
Жидкостную хроматографию с масс-спектрометрией выполняли с помощью колонны X-Bridge C18 (250 x 4,6 мм, 5 мкм). Расход в колонне составил 0,5 мл/мин и в качестве растворителя использовали 10 мМ ацетата аммония + 0,3% NH3 в воде. Метод элюирования: изократическое (100% A).
| Пик молекулярного иона | Длина волны | Время удерживания | |
| Rib-Orn | 265,28 [M + H]+ | 202 нм | 6,54 |
Пример 4. Органолептическая оценка соединений в воде
Каждое из соединений (орнитин, орнитил-β-аланин, 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин, 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланин и 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитин (Rib-Orn)) разбавляли водой и растворяли в ней с конечной концентрацией 2 г/л. Растворы затем оценивали с помощью 12 дегустаторов, предварительно проверенных и отобранных в соответствии с их органолептическими способностями. Результаты органолептической оценки можно обобщить следующим образом. Хотя водный раствор с L-орнитином в литературе описывался как сладкий, водный раствор с дипептидом орнитил-β-аланином воспринимался как терпкий; водный раствор с 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитином описывался как соленый, а водный раствор с Rib-Orn воспринимался как терпкий, кислый, металлический и сладковатый.
Пример 5. Органолептическая оценка соединений в основе куриного супа
Подготовка образцов. Куриные супы готовили растворением 6 г порошка куриной основы (подробный рецепт приведен в таблице 1), 1 г глутамата натрия и 1 г хлорида натрия в 500 мл горячей воды. Затем добавляли по отдельности 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланин, N-орнитил-β-аланин, 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин или альтернативно 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитин (Rib-Orn) в конечных концентрациях 2 и 0,25 г/л.
Таблица 1. Композиция порошка куриной суповой основы
| Ингредиент | Количество (мас.%) |
| Порошок куриного мяса | 30 |
| Крахмал | 1,52 |
| Ароматизаторы | 2,58 |
| Порошок сельдерея | 0,50 |
| Порошок чеснока | 0,90 |
| Куриный жир | 8,00 |
| Мальтодекстрин | 56,50 |
| В общей сумме | 100 |
Протокол сенсорного исследования. Органолептическую оценку выполняли с помощью 12 дегустаторов, предварительно отобранных по их органолептическим способностям. Дегустаторы оценивали максимум 6 образцов за сеанс. В качестве очищающего средства для рта была доступна вода Vittel и крекеры. Во всех случаях дегустаторов просили оценить образцы по следующим показателям: общая стойкость аромата, мясной аромат, аромат приготовленного на гриле/в виде попкорна продукта, хлебный аромат, сладость, горькость и соленость. Образцы кодировали случайными 3-значными номерами в соответствии со сбалансированным дизайном представления, нагревали примерно до 65°C и выставляли в коричневых пластиковых контейнерах емкостью 40 мл под красный свет для сведения к минимуму разницы во внешнем виде (выход каждого образца составил примерно 25 мл).
Статистический анализ результатов. Для анализа необработанных органолептических данных использовали следующие статистические испытания. Сначала, для определения того, имеется ли разница между образцами, был реализован дисперсионный анализ (ANOVA) c двумя факторами, продуктами (фиксированный фактор) и субъектом (случайный фактор). Предел значимости (альфа-риск) был установлен на 5%. Затем, для определения того, какие пары образцов отличались значительным образом, для случаев, когда ANOVA показал существенную разницу, была выполнена проверка методом наименьшей значимой разности (LSD) с множественным парным сравнением. Предел значимости (альфа-риск) был установлен на 5%.
Результаты органолептической оценки
Сравнение контрольного супа (REF)и супа, содержащего дипептид N-орнитил-β-аланин (orn-ala)
Несмотря на тот факт, что дипептид orn-ala в оценке в водном растворе воспринимался как терпкий, не смогли обнаружить какой-либо статистически значимой разницы при сравнении разбавленной основы куриного супа с orn-ala дипептида или без него в концентрации 2 г/л. Это же относилось ко всем вышеперечисленным органолептическим показателям, т. е. к общей стойкости аромата, мясному аромату, аромату приготовленного на гриле / в виде попкорна продукта, хлебному аромату, сладости, горькости и солености. Это означает, что при низкой концентрации 2 г/л orn-ala дипептид не влияет на профиль аромата простой основы куриного супа.
Сравнение между суповыми основами, содержащими дипептид N-орнитил-β-аланин (orn-ala) и конъюгат сахара 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланин (Fru-Orn-βala)
При сравнении органолептического профиля супа, содержащего orn-ala дипептид, с супом, содержащим Fru-Orn-βala, каждый раз при одинаковых концентрациях орнитиновых соединений в 2 г/литр горечь, аромат хлеба, аромат приготовленного на гриле продукта и общая стойкость аромата значительно отличались. Фактически конъюгат сахара Fru-Orn-βala значительно усиливал показатели хлеба и приготовленного на гриле продукта, при этом значительно снижая показатель воспринимаемой горечи куриного супа. Результат показан на Фиг. 1.
Можно сделать вывод о том, что добавление конъюгата сахара Fru-Orn-βala положительно изменяет ароматический профиль куриного супа и усиливает желательную нотку аромата приготовленного на гриле продукта и аромата хлеба, при этом снижая общую горечь, при проведении непосредственного сравнения с соответствующим ему контрольным orn-ala дипептидом.
Куриные супы с конъюгатом сахара с орнитином при различных концентрациях
Когда конъюгат глюкозы с орнитином, т. е. 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин, добавляли к основе куриного супа в концентрации 0,25 г/л и проверяли его воздействие на аромат, желательные ароматы хлеба были значительно ощутимее по сравнению с контрольной суповой основой. Однако при более высокой концентрации в 2 г/л было замечено значительное усиление аромата приготовленного на гриле мяса и солоноватости.
Примечательно, что когда к основе куриного супа добавляли конъюгат рибозы с орнитином, т. е. Rib-Orn, в концентрации 0,25 г/л, как аромат печеного хлеба, так и вкус умами значительно усиливались по сравнению с контрольной суповой основой.
Можно сделать вывод о том, что добавление конъюгата сахара с орнитином изменяет ароматический профиль куриного супа и особенно усиливает нужный аромат приготовленного на гриле продукта и аромат хлеба, а также солоноватость и умамистость. Результаты показаны на Фиг. 2.
Сводные данные о результатах органолептического испытания
В таблице 2 сведены основные органолептические эффекты испытанных конъюгатов сахара.
| Таблица 2 |
| Соединения | Известные показатели | Показатель аромата в воде (2 г/л) | Органолептическое влияние на куриный суп |
| Fru-Orn | Соленый | Приготовленный на гриле/в виде попкорна, хлебный продукт, солоноватость | |
| Fru-Orn-βala | Сладкий, хлебный продукт | Приготовленный на гриле/в виде попкорна, хлебный продукт, солоноватость | |
| Orn-ala | Эффект усиления солоноватости | Терпкий | Нет |
| Orn | Сладкий | Не испытывали | Не испытывали |
| Rib-Orn | Терпкий, сладковатый | Приготовленный на гриле/хлебный продукт, умами |
Пример 6. Сравнение между суповыми основами, содержащими конъюгат сахара 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин (Fru-orn) и смесь глюкозы и орнитина
Первый суп готовили, добавляя в описанную выше суповую основу 2 г/л (6,82 ммоль/л) 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитина. Второй суп готовили, добавляя ту же самую молярную концентрацию глюкозы и орнитина. Растворы затем оценивали с помощью 6 дегустаторов по той же самой процедуре, что описана выше.
Явные различия были обнаружены между двумя образцами: суп, содержащий 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин был отмечен как более соленый при дегустации с носовым зажимом и имеющий более сильный куриный аромат при дегустации без носового зажима.
Пример 7. Приправочные композиции
Томатные супы можно готовить, растворяя 6 г порошка томатной основы, доступного в продаже, в 500 мл горячей воды. 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин или альтернативно 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланин можно добавлять в супы в концентрации 2 г/л для улучшения их вкусового и ароматического профиля. Супы после этого приобретают более выраженный острый аромат приготовленного на гриле продукта и будут восприниматься немного более солеными по сравнению с соответствующими контрольными супами, не содержащими соединения с орнитином.
1. Соединение общей формулы I
I),
причём R1 является гидроксилом (-OH) или β-аланином, и при этом n равно 1 или 2.
2. Соединение по п. 1, в котором соединение с n, равным 1, является производным ксилозы или рибозы.
3. Соединение по п. 1, в котором соединение с n, равным 2, является производным глюкозы.
4. Соединение по п. 1, представляющее собой 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитин, 1-деокси-D-фруктозил-N-орнитил-β-аланин, 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитин или 1-деокси-2-пентулофураноза-1-ил-орнитил-β-аланин.
5. Композиция, содержащая соединение по одному из пп. 1-4 в количестве по меньшей мере 0,25 мг/г, предпочтительно по меньшей мере 1,5 мг/г, которая представляет собой пищевую композицию и в которой указанное соединение содержится для усиления аромата и/или солоноватости пищевого продукта.
6. Композиция по п. 5, выбранная из группы продуктов, состоящей из кулинарной приправы, кулинарной добавки, соуса или супового концентрата, сухого или влажного корма для животных.
7. Применение соединения по одному из пп. 1-4 для усиления аромата пищевого продукта.
8. Применение соединения по п. 7 для усиления аромата приготовленного на гриле мяса или аромата хлеба в пищевом продукте.
9. Применение соединения по одному из пп. 1-4 для усиления солоноватости и/или умамистости пищевого продукта.
10. Применение композиции по одному из пп. 5-6 для усиления аромата и/или солоноватости пищевого продукта.
11. Способ усиления аромата приготовленного на гриле мяса и/или аромата хлеба в кулинарном пищевом продукте, включающий стадию добавления в пищевой продукт соединения по одному из пп. 1-4 или композиции по одному из пп. 5-6.
12. Способ усиления солоноватости кулинарного пищевого продукта, включающий стадию добавления в пищевой продукт соединения по одному из пп. 1-4 или композиции по одному из пп. 5-6.
