CN1282222A - 含天冬甜素和天冬甜素衍生物的甜味剂组合物 - Google Patents

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Abstract

由天冬甜素(APM)与3,3－二甲基丁醛的还原烷基化反应制备N－[N－(3,3－二甲基丁基)－L－α－天冬氨酰基]－L－苯基丙氨酸甲酯时,使用的3,3－二甲基丁醛相对于APM等摩尔量以下以从存在的一部分APM制备N－[N－(3,3－二甲基丁基)－L－α－天冬氨酰基]－L－苯基丙氨酸甲酯之后,并经把还原剂从反应溶液中分离、晶析操作后,分离出析出的结晶,就可以简便的以良好的得率和纯度制得均匀的含有APM和上述APM衍生物的、近似呈现蔗糖的味道的优异甜味剂组合物。

Description

含天冬甜素和天冬甜素衍生物的甜味剂组合物
技术领域
本发明涉及含甜味物质天冬甜素(APM)与N-[N-(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯(以下简写为“N-(3，3-二甲基丁基)-APM”或简称为“APM衍生物”)的甜味剂组合物的制法及此甜味剂组合物。
背景技术
近年来，随着饮食生活的水平提高，特别是由于糖分的过多摄取，已引起了肥胖以及由此带来的各种疾病的问题，因此期望开发出替代砂糖的低热甜味剂。在安全性和甜味品质方面都优异的APM已作为甜味剂而得到广泛的使用，但其稳定性还稍有问题。所以，作为稳定性有若干改善并提高甜度的试验之一，已探讨了在构成APM的天冬氨酸的氨基上引入烷基的化合物，其中N-(3，3-二甲基丁基)-APM的甜度明显提高，这在法国专利2697844的说明书中已有记述。作为N-(3，3-二甲基丁基)-APM的制法已知的有，在甲醇中于3，3-二甲基丁醛的共存下用氰基硼氢钠使APM还原烷基化的方法(参见FR 2697844)和在pH4．5～5的水-甲醇混合溶剂中于3，3-二甲基丁醛的共存下用铂碳为催化剂来使APM还原烷基化的方法(参见WO95／30689)。按照这些说明书所述方法进行反应的场合，反应混合液中或产物粗结晶中都还混有不少量的未反应的3，3-二甲基丁醛和APM或已引入了2个烷基的N-[N，N-二-(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯。
已有报道说，高甜度甜味剂N-(3，3-二甲基丁基)-APM及氨基酸类甜味剂APM的甜度与蔗糖比较，按重量比计各自分别为10，000倍(参见特表平8-503206)和约200倍(参见特公昭47-31031)(此重量比随浓度和共存成分的种类而变化)。
虽然对N-(3，3-二甲基丁基)-APM的甜味品质特性还没有详细报道，但根据本发明人等的了解，其先味(与蔗糖一样很快感觉到甜味)极弱而后味(比蔗糖迟出现甜味的感觉)则极强。而且，涩味强，与蔗糖相比甜味品质的均衡性差。另一方面，关于APM，其甜味品质特性尽管没有N-(3，3-二甲基丁基)-APM的程度，但仍是先味弱而后味强。因此，无论二者中的任一种的甜味特性都与蔗糖的自然甜味情况不一样，都有先味弱而后味强的不协调感觉。
为改善APM的甜味特性，主要有关改善其后味方面，现已有种种方案提出(例如，参见特开昭56-148255、58-141760、58-220668等)，还有把蔗糖与APM合并使用等来得到比较接近于蔗糖的自然甜味的方法(参见特开昭57-152862)。不过，根据本发明人等的已经发现的知识，通过把高甜度的甜味剂N-(3，3-二甲基丁基)-APM与氨基酸类甜味剂APM组合起来，可以加强先味、减弱后味并减弱涩味，实现了甜味品质的均衡。即，把先味弱的N-(3，3-二甲基丁基)-APM与APM均匀而且适当组合就可以使其先味比单独使用N-(3，3-二甲基丁基)-APM与APM的场合都有改善，作为整体其均衡性好，可以期待得到接近于蔗糖甜味品质的高甜度甜味剂。
高甜度的甜味剂N-(3，3-二甲基丁基)-APM的甜度，与蔗糖相比，以重量比计，为10，000倍(参见特表平8-503206)，但随之有在使用时甜度调节的困难。因此，不仅从改善甜味品质来看，而且从使用方面看都期待把N-(3，3-二甲基丁基)-APM与APM适当合并来作为甜味剂使用。
发明的课题
本发明的课题是鉴于上面记载的APM以及APM衍生物[N-(3，3-二甲基丁基)-APM]的甜味品质特性，将含有改善了的APM与APM衍生物的甜味剂组合物，与分别制备后再以其它途径混合的方法作比较，从而提供既简便又均匀且得率、纯度均优的方法以及这样得到的优异的甜味剂组合物。
发明的公开
本发明人等为解决上述课题进行了锐意的探讨，结果发现，在由APM与3，3-二甲基丁醛还原烷基化反应制备N-[N-(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯时，当使用的3，3-二甲基丁醛相对于APM在等摩尔量以下，优选以相对于1 mol的APM用3，3-二甲基丁醛0．0003～0．28 mol范围、更优选相对于1 mol的APM用3，3-二甲基丁醛0．0005～0．25 mol范围时，从部分APM制备了此APM衍生物[N-(3，3-二甲基丁基)-APM]，把还原剂从此反应液中分离掉，分离出晶析后析出的结晶时，并没有产生引入2个烷基的副产物N-[N，N-二(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯，而且与用分别制备APM和APM衍生物之后再混合的方法相比，此方法简便且均匀，而且以良好的得率、高的纯度得到甜味品质均衡的甜味剂组合物，从而完成了本发明。
也就是说，本发明是，在由APM与3，3-二甲基丁醛还原烷基化反应制备N-[N-(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯时，使用的3，3-二甲基丁醛相对于APM在等摩尔量以下、由部分APM制备了此APM衍生物，把还原剂从此反应液中分离掉，分离出晶析后析出的结晶的含有APM与所述APM衍生物的甜味剂组合物的制法。
由此制法可以制备含有APM和APM衍生物的均匀甜味剂组合物。
本发明进一步包含了下述内容：
1．含有由上述制法得到的APM和APM衍生物的甜味剂组合物适合于作为甜味剂。
2．如上所述，由本发明制备的处于干燥状态的干燥甜味剂组合物特别适合于作为甜味剂。
3．由于使用由本发明得到的上述甜味剂组合物，并根据需要还包含它和甜味剂用载体从而可以用于甜味剂，而且还可以使用它对人等动物要求甜味的食品、口内化妆品、口服药品等给予甜味。有关甜味剂用载体的选择、调制可以利用已知的技术来选择与调制。
4．关于上述甜味组合物中的APM与APM衍生物的含有比率，以重量比计，为APM100∶APM衍生物0．05～50的范围时，特别优选用于甜味剂组合物的场合。
5．在上述制法的还原烷基化反应中，使用相对于1 mol的APM为0．0003～0．28 mol范围、更优选的是在0．0005～0．25 mol范围的3，3-二甲基丁醛进行反应来制备上述甜味剂组合物时，可以得到特别优选的甜味剂组合物。
实施方案
在由APM与3，3-二甲基丁醛的还原烷基化反应制备APM衍生物[N-(3，3-二甲基丁基)-APM]时，如果使用相对于APM在等摩尔量以下的3，3-二甲基丁醛，优选以相对于1 mol的APM用3，3-二甲基丁醛在0．0003～0．28 mol范围，更优选以相对于1 mol的APM用3，3-二甲基丁醛在0．0005～0．25 mol范围就可以高效的把所存在的一部分APM转换成APM衍生物而且不产生副产物N-[N，N-二(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯。在反应完了之后，把使用的还原剂分离掉时，即得到含APM与此APM衍生物的溶液。将此溶液，如果需要再进行浓缩、晶析操作后分离出析出的结晶，就可以制备出含有APM和APM衍生物的特别适合于作为均匀含有APM和APM衍生物的甜味剂的甜味剂组合物。
作为反应中使用的还原剂已知有铂碳、钯碳、铂黑和钯黑(参见WO95／30689说明书)等，但还原剂的种类并不限于这些。也可以使用今后开发的还原剂。
作为上述烷基化反应所用溶剂可以从水、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸、甲苯、己烷、四氢呋喃、乙腈、二甲氧基乙烷、乙醚、异丙醇、乙醇、甲醇、二氯甲烷、氯仿以及1，2-二氯乙烷等中选出的1种溶剂或这些中的2种以上的混合溶剂为好。
为提高得率，有必要提高进行晶析的反应液的APM浓度。据此，反应使用的溶剂以使用醇类溶剂或它与其它溶剂的混合溶剂为优选。不过，在最终制品中的残余溶剂成为制品品质上的大问题的场合，用水或它与醇类溶剂的混合溶剂为优选。
反应液的后处理，首先是把所使用的还原剂分离掉。在用醇类溶剂或它与其它溶剂的混合溶剂来进行反应的场合，为使最终制品中的残余溶剂最少，由这样得到的反应液必须进行充分的水置换。这一点只要在反应液中加入适量水后进行浓缩就可以很容易的达到。
关于甜味剂组合物的制备，可以通过调整3，3-二甲基丁醛的量、反应温度、反应时间来达到控制组合物最终制品的APM衍生物占APM和APM衍生物的合计重量的重量比例，也可以通过在反应开始前加入其溶解度以上的适量的APM、在进行上述还原剂分离之前用加热等来使未溶解的APM溶解或向已分离掉还原剂之后的反应液中再加入适量的APM并使其溶解来达到。还有，本发明中不仅可以使APM溶于反应所用溶剂中进行反应，也可以直接用制备APM过程中所得到的APM浆料或APM溶解液来进行反应。
这样得到的反应液，根据需要进行浓缩后，通过冷却、浓缩、中和晶析等而对含有APM和APM衍生物的混合物进行晶析为好。在APM多量的场合，由于已知搅拌将生成微细结晶，因此按照例如特公平03-025438所述那样进行静置晶析或在进行静置晶析之后，再根据需要进行搅拌晶析也都是好的。
用这样的方法制备甜味剂组合物场合，与把APM和APM衍生物结晶并用其它途径混合的方法作比较，当然是有优点的，可以列举的最大优点在于达到了均匀混合状态。
对于由晶析得到的果子露冰激凌状物或浆料，经固液分离和干燥或如果必要的话再进行造粒就得到了最终制品。
作为固液分离的方法，列举的有，过滤和离心分离，而干燥有真空干燥器、流动层干燥器、喷雾干燥器、精密干燥器等，作为造粒方法有干式和湿式造粒等，不过并不限于这些。
在用由本发明得到的甜味剂组合物来作为甜味剂的制备、使用场合下，没有特别的困难，可以很容易的利用已知的甜味剂制备或使用方法进行。
最佳实施方案
下面用实施例来更详细的说明本发明。
实施例 1
把55．0 g(0．180 mol)含水分3．9重量％的APM(天冬甜素)和2 ml(0．016 mol)3，3-二甲基丁醛加入到1000 ml水中，溶液保持在23℃。向其中加入5％钯碳5．0 g并在氢流速100 ml／h下还原2 h。然后，停止氢的吹入，升温至69℃使未溶解的结晶完全溶解。用(0．5μm的滤纸)过滤除去催化剂，把滤液在5℃下进行4 h的静置晶析。所得到的类似固相(果子露冰激凌状)保持在5℃下直接搅拌一夜得到浆料。把得到的浆料通过(5μm的滤纸)过滤，使固相与液相分离，然后用250ml的水洗涤固相。冼净的固相在50℃下减压干燥一夜，得到43．6 g含水分2．7重量％的干燥结晶，由高速液相色谱测定结果是，它含APM：95．8重量％和N-(3，3-二甲基丁基)-APM：2．5重量％。还有，对其进行薄层色谱(TLC)分析的结果可知，它不含二烷基化产物N-[N，N-二(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯。所得组合物是均质的，甜味品质已得到改善，作为甜味剂呈现出极优的味道。
发明的效果
本发明方法中的还原烷基化反应可以明显抑制因使用APM与3，3-二甲基丁醛在等摩尔量以上所引起的上述副产物的生成。
进而，与各自制备APM和APM衍生物后混合的制法比较，本发明的方法可以很简便的以良好得率制备均匀、良好纯度的味道已改善的含APM和APM衍生物的甜味剂组合物。

Claims (6)

1．含有APM和该APM衍生物的甜味剂组合物的制法，其特征在于，在由APM与3，3-二甲基丁醛的还原烷基化反应来制备N-[N-(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酰基]-L-苯基丙氨酸甲酯时，其中所用3，3-二甲基丁醛为相对于APM的等摩尔量以下、由部分APM来制备所述的APM衍生物、从此反应液中分离掉还原剂后把晶析后析出的结晶分离出来。
2．含有APM与APM衍生物的甜味剂组合物，其特征在于，它是用权利要求1所述方法制得的。
3．权利要求2所述组合物，其特征在于，它是干燥甜味剂组合物。
4．一种甜味剂，其特征在于，它含有权利要求3所述组合物和甜味剂用载体。
5．权利要求2所述组合物，其特征在于，它所含有的APM与APM衍生物的重量比在100∶0．05～50的范围。
6．权利要求1所述制法，其中所述还原烷基化反应中，相对于1molAPM所用3，3-二甲基丁醛为0．0003～0．28 mol。
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