DE2162720C3

DE2162720C3 - Alkoxynonane und ihre Verwendung als aromawirksame Stoffe

Info

Publication number: DE2162720C3
Application number: DE2162720A
Authority: DE
Inventors: M F Epstein
Original assignee: General Foods Corp
Current assignee: General Foods Corp
Priority date: 1971-03-31
Filing date: 1971-12-17
Publication date: 1981-01-22
Also published as: NO131566C; DE2162720A1; IT1050196B; DK129758C; US3754936A; DE2162720B2; JPS5522065B1; NL7117528A; DK129758B; SE374260B; GB1358290A; CH545594A; NL172206C; BE776268A; FR2119368A5; NL172206B; CA925102A; NO131566B

Description

worin R für einen niederen Alkoxyrest mit ein bis drei Kohlenstoffatomen und Ri für einen niederen Alkoxyrest mit ein bis drei Kohlenstoffatomen oder einen Hydroxylrest steht.

2. Verwendung von Alkoxynonanen der allgemeinen Formel

R R,

i
CH — CH, — CH — (CH, J₅ - CH₃

worin R für einen niederen Alkoxyrest mit 1 bis 3 C-Atomen und Ri für einen niederen Alkoxyrest mit 1 bis 3 C-Atomen oder einen Hydroxylrest steht, als Zusatz für Nahrungs- und Genußmittel.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind somit neue Alkoxynonane der allgemeinen Formel

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Die Erfindung betrifft Alkoxynonane und ihre Verwendung zur Steigerung und Verbesserung des Geschmacks und Aromas von Nahrungs- und Genußmitteln.

Zur Steigerung und/oder zur Verdeckung des -to Geschmacks und Aromas von Nahrungs- und Genußmitteln und Getränken ist es allgemein üblich, synthetische und natürlich isolierte Verbindungen und Stoffgemische zu verwenden. Im allgemeinen ermöglicht die Isolierung eines Einzelgeschmacks oder -n -aromas nicht die Voraussage äquivalenter Geschmacksund Aromacharakteristiken, da sich gezeigt hat. daß Verbindungen von stark unterschiedlicher Struktur ungefähr den gleichen Geschmacks- und Aromacharakter erzeugen, während Verbindungen von ίο Ihnlicher Struktur häufig stark unterschiedlich im Geschmack sind. Demzufolge erfordert die Identifizierung erwünschter Geschmacks- und Aromakomponenten die Synthese und Erprobung einzelner infrage kommender Stoffe, bis Verbindungen identifiziert sind, si die erwünschte Geschmacks- und Aromanoten haben.

Seit vielen Jahren suchen die Kaffee-Fachleute nach einer den Geschmack und das Aroma steigernden Verbindung, die die Geschmacks- und Aromanote hervorbringt, die von Fachleuten im allgemeinen als t,n »holzig« beschrieben wird. Kürzlich wurde eine Anzahl von 2=NönenaIen und 2-NohenöIen ideritifiziert_y die diese holzige Geschmacks' und Arömähote aufweisen. Diese Verbindungen werden in der DfrÖS 20 44 781 beschrieben. Im Verlauf der Synthese dieser Verbindung wurden neue Verbindungen gefunden; die als Zusatzstoffe zu Nahrungs· und Genußmitteln ihren Ge* schmäck Und ihr Aroma verbessern.

R R.

CH — CH₂ — CH — (CH₂Jj — CH₃
R

in von

30 ίο in der R ein niederer Alkoxyrest mit I bis 3 C-Atomen und Ri ein niederer Alkoxyrest mit I bis 3 C-Atomen oder einer Hydroxylgruppe ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung dieser Verbindungen und ihre Gemische als Zusatz zu

is Nahrungs- und Genußmitteln, insbesondere solchen mit Kaffee-Aroma und Kaffee-Geschmack. Denen sie
winzigen Mengen, im allgemeinen im bereich
Teilchen pro Milliarde zugesetzt werden.

Diese Verbindungen werden aus 2-Nonenal durch Umsetzung mit Trialkylorthoformiat in alkoholischem Bortnfluoridatherat hergestellt Die Trialkoxynonane können auch aus 2-NonenaldialkyIacetaIen und p-ToIuolsulfonsäure in Alkohol hergestellt werden.

Als Beispiel geeigneter Verbindungen der Formel (I) seien genannt:

1,1,3-Trimethoxynonan,

1,13-Triäthoxynonan,

1,13-Tripropoxynonan,

l.I-Dimethoxy-3-hydroxynonanund

l.l-Diäthoxy-3-hydroxynonan.

Die Verbindungen der Formel (I) sind wertvoll für die Verbesserung und Steigerung des Geschmacks und Aromas von Nahrungs- und Genußmitteln. Sie verbessern und steigern den Kaffee-Geschmack und das Kaffee-Aroma von Nahrungs- und Genußmitteln, für die eine von Kaffee-Experten als »holzig« bezeichnete, aber fehlende Geschmacks- und Aromanote von regulärem Kaffee gewünscht wird, z. B. bei gewissen regulären Kaffeesorten, wie den Robustas, bei entcoffeiniertem Kaffee, löslichem Kaffee, Nahrungs- und Genußmitteln im Kaffeegeschmack, z. B. Güssen. Getränken. »Postum-brandK-Getränk, Desserts, Kaltschalen und Zuckerwaren.

Die Verbindungen der Formel (I) und ihre Gemische verleihen einen Kaffeegeschmack und ein Kaffee-Aroma, wenn sie Wasser oder Nahrungs- und Genußmittel zugesetzt werden. Außer der Verleihung eines regulären kaffeeartigen Geschmacks und Aromas mit starker holziger Note bei Kaffee üben diese Verbindungen eine ausgleichende Wirkung auf andere erwünschte Kaffeegeschmacksnc'en aus. /. B. die kräftig-herben, erdigen und butterartigen Noten, während sie die unerwünschten sauren, bitteren (iesihmacksnoten und Karamelnoten verdecken. Die Verbindungen üben ferner eine Mischwirkung auf den Gesamtgeschmack und das Gesamtaroma des aus löslichem Kaffee bereiteten Getränks aus. Die Verbindungen der Formel (I) können beliebigen Kaffeesorien. nämlich löslichem Kaffee, regulärem oder löslichen entcoffcinierten Kaffee oder löslichem und regulärem gemahlenen Röstkaffee zugesetzt werde«, Sie können auch mit andeferii sowohl synthetischen als auch aus Kaffee erhaltenen Kaffeearo» fnafräktionen zugesetzt werden und. üben mit diesen eine ausgleichende und abrundende Wirkung aus. Während sie die holzigen Geschmacks- und Aromanotefi vöfi regulärem Kaffee verstärken.

In Abhängigkeit vom gewünschten Geschmack Und

Aroma können die Verbindungen der Formel (1) dem Nahrungs- oder Genußmiuel allein, in Kombination mit anderen Geschmacks- und Aromastoffen oder mit Trägern zugesetzt werden. Zum Würzen von löslichem Kaffee können sie entweder dem regulären Kaffee vor der Extraktion oder dem Kaffeeperkolat vor der Trocknung zugesetzt oder zum Oberziehen des trockenen Kaffees verwendet oder dem trockenen Kaffee zugemischt werden. Da nur eine winzige Menge der Geschmacks- und Aromastoffe erforderlich ist, werden sie vorzugsweise in einen eßbaren Trägerstoff oder ein Konzentrat vor der Zugabe zum Kaffee eingearbeitet Das Konzentrat oder der Trägerstoff kann in Abhängigkeit vom vorgesehenen Verwendungszweck flüssig, sirupartig oder fest sein. Beispielsweise können die Verbindungen der Formel (I) Äthanol, Propylenglykol, ölen, z.B. Baumwollsaatöl, Kaffeeöl oder Erdnußöl, oder anderen eßbaren Trägern unter Bildung eines Konzentrats zugesetzt werden, das sich einfach und bequem zum Versand bringen, lagern und dem Nahrungs- und Genußmittel zusetzen läßt. Beispielsweise kann ein öl, das eine Verbindung der Formel (I) oder Gemische dieser Verbindungen enthält, auf löslichen Kaffee aufgetragen werden, um seinen Geschmack und sein Aroma zu steigern, oder das die aromawirksame Verbindung enthaltende Öl kann einem Extrakt zugesetzt und getrocknet werden. Trockenkonzentrate, die die Verbindungen der Formel (I) oder ihre Gemische enthalten, können auch unter Verwendung von filmbildenden Produkten, z. B. Gummen, wie Gummiarabikum, t ektinen. Alginaten, Stärkeabbauprodukten, Zuckerschmelzsystemen ui \ anderen bekannten Stabilisator- oder Verdünrungssystemen hergestellt werden. Bei der Herstellung des K szentrats ist der Anteil der Verbindungen der Formel (I) nicht entscheidend wichtig, vorausgesetzt, daß die Konzentration des aromawirksamen Stoffs so eingestellt ist, daß ein gesteigerter Kaffee-Geschmack und ein gesteigertes Kaffee-Aroma und eine gleichmäßige Verteilung des aromawirksamen Konzentrats in dem zu würzenden Nahrungs und Genußmittel erzielt wird.

Winzige Mengen der Verbindungen der Formel (I) genügen, um den Kaffee-Geschmack und das Kaffee-Aroma in Nahrungs- und Genußmitteln zu steigern. Beispielsweise können in Getränken aus regulärem Kaffee oder löslichem Kaffee mit beispielsweise etwa I bis 13% Kaffeefeststoffen die Verbindungen verwendet werden, um eine Veränderung des Geschmacks und Aromas, die jedoch nicht als bestimmter und spezieller Geschmack und als Aroma beschrieben werden kann. hervorgerufen. Als Alternative können Anteile, die genügen, um als «holzig« erkannt /u werden, verwendet werden.

Die Verbindungen und ihre Gemische erzeugen einen Kaffee Geschmack und ein Kaffee-Aroma, wenn sie in winzigen Mengen (weil unter 25 ppm und allgemein im Bereich von 0,05 bis Ib Teilen pro Milliarde) bis zu 1200 Teile zugesetzt werden. Für Kaffeegelranke werden sie in Mengen von 0,01. vorzugsweise 0.05 Teilen pro MHIiurdc verwendet. Im allgemeinen werden im Getränk 0,05 bis 16, vorzugsweise 0,1 bis 5 Teile pro Milliarde verwendet. Öiese Bereiche werden lediglich als erster Anhaltspunkt genannt. Wie sich aus den folgenden Ausführungen ergibt, sind auch andere Bereiche möglich und leicht zu ermitteln,

Der Beitrag der Verbindungen der Formel (I) und ihrer Gemische zum Geschmack und Aroma läßt sich durch Veränderung der Konzentration der im Nahrungs- und Genußmiuel verwendeten geschmackswirksamen Verbindungen leicht einstellen. Es ist damit zu rechnen, daß eine Einstellung in Abhängigkeit von dem jeweils zu würzenden Nahrungs- und Genußmittel

ί notwendig ist. Eine erste Siebung durch eine Gruppe von Geschmacksexperten dient dazu, die Schwellenkonzentration und die richtige Konzentration für das jeweilige Nahrungs- und Genußmiuel zu bestimmen, in dem der Geschmacks- und Aromastoff verwendet

ίο werdensoll.

Die Verbindungen der Formel (I) sind vorteilhaft zur Ausbildung eines wohlausgewogenen natürlichen Geschmacks und Aromas von sprühgetrocknetem und gefriergetrocknetem löslichem Kaffee, entcoffeiniertem

i) löslichem und regulärem Kaffee und von verschiedenen Mischungen von regulärem Kaffee, insbesondere solchen mit hohem Robusta-Gehalt. Die geschrr.acks- und aromawirksamen Verbindungen werden besonders bevorzugt, um den vorstehend genannten Kaffeesorten, in denen die holzige Geschmacks- und Aromanote nur mangelhaft ausgebildet ist oder vollständig fehlt, diese Geschmacks- und Aromanote zu verleihen. Die Geschmacks- und Aromastoffe der Formel (I) sind ferner besonders vorteilhaft, wenn sie mit natürlichen Kaffeearomastoffen und aromasteigernden" Mitteln, die mit Wasserdampf erzeugt werden, kombiniert werden, wobei sich eine Mischung und Abrundung des Kaffeearomas und -geschmacks und eine Verdeckung des unerwünschten bitteren Geschmacks und Karamelgeschmacks ergibt, der häufig in Verbindung mit Kaffee auftritt.

Eine ähnliche Verbesserung des Geschmacks und Aromas wird bei Gemischen von synthetischen und natürlichen Kaffeearoma- und -geschmacksstoffen

Ji festgestellt. Außer für Nahrungs- und Genußmittel können die Verbindungen der Formel (I) auch in eßbaren Substanzen, z. B. pharmazeutischen Zubereitungen, in denen eine holzige, reguläre Kaffeegeschmacksnote erwünscht ist, verwendet werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben.

Reis piel 1

A. Ein Gemisch von 8 g (0,055 Mol) 2-Nonenal, 14,8 g (0,1 MoI) Triäthylorthoformiat, 20 ml Äthylalkohol und 0.5 ml Bortrifluoridäthcrat wird 2 Stunden am Rückflußkühler erhitzt. Die Lösung wird mit 20 ml Äther

-,o verdünnt und mit 5%igem Natriumbicarbonat und dann mit Wasser gewaschen. Die Ätherlösung wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, eingeengt und unter vermindertem Druck destilliert. Eine Fraktion wird bei 50 bis 75°C/0,08 mm Hg aufgefangen. Die

-,5 weitere Reinigung durch Gaschromatographie (Diäthylenglykolsuccinai-Säule) ergibt 1,1,3 Triäthoxynonan.

Spektraldaten:

IR Spektrum (Perkin-Elmer 521); ohne Lösungsbo mittel J,J5 (stark), 3,42 (stark), 3,48 (stark), 6,84 (schwach), 6,88 (schwach), 6,94 (schwach), 7,3 (stark), 7,45 (schwach), 9,0 (stark), 9,21 (stärk), 10,0 (schwach). NMR (CDCI₃, TMS) <5 1,2 (hi, 24 H), 3,46 (m, 7 H), 4,63 (M, 1 H).

Massenspektrum:

Hauptsächliche Maximal 03,47,57,75,85,55,41,83, 43,69,111,171,129,143.

B. Wenn das Triäthylorthoformiat durch Trimethylorthoformiat und der Äthylalkohol durch Methylalkohol ersetzt wird, entsteht 1,1,3-Trimethoxynonan.

Bei Verwendung anderer Trialkylorthoformiatverbindungen mit niederem Alkylrest werden die entsprechenden Trialkylorthoformiate gebildet

Beispiel 2

4,2 g (0,02 Mol) 2-NonendiäthyIacetaI, 20 ml Äthylalkohol und 10 mg p-ToIuolsuIfonsäure werden 2 Stunden unter Stickstoff am Rückflußkühler erhitzt Das Reaktionsgemisch wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise aufgearbeitet wobei 1,1,3-Triäthoxynonan durch Gaschromatographie erhalten wird.

Auch andere 2-NonenaikyIacetaIe mit niederem Alkylresl werden in der gleichen Weise zur Herstellung der entsprechenden 1,1,3-Trialkoxynonane umgewandelt

Das 3-Hydroxyderivat wird auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise hergestellt

Beispie! 3

Ein Kaffee-Extrakt wird aus gemahlenem Röstkaffee nach dem normalen technischen Verfahren hergestellt bei dem ein Perkolat erhalten wird, das 15 bis 50% lösliche Kaffeefeststoffe enthält. Dem Perkolat wird 1,1,3-Triäthoxynonan in einer solchen Menge zugesetzt, daß ihm das holzige Aroma von natürlichem Kaffee verliehen wird. Das Gemisch wird in gekühlte Schalen gefüllt und bei einer Dicke von weniger als 12,7 mm eingefroren. Ein gefrorenes Gemisch aus Extrakt und Aromastoff wird dann in einer großtechnischen Trockenanlage gefriergetrocknet, wobei ein gefj iergetrockneter Kaffee mit gesteigertem holzigem Geschmack und Aroma erhalten wird.

Anstatt der Gefriertrocknung kann das Perkolat mit gesteigertem Geschmack und Aroma auch der Sprühtrocknung unterwerfen werden. Gegebenenfalls kann ein Teil des Perkolats verwendet werden, um die geschmacks- und aromawirksame Verbindung durch ein beliebiges bekanntes Trockenverfahren zu fixieren, und dann mit löslichem Kaffee, dessen Geschmack und Aroma nicht gesteigen worden sind, gemischt werden.

Beispiel 4

In einen auf -78° C gekühlten 500-mI-DreihalskoIben werden 250 ml einer 0,4-molaren Lösung von Butyllithium (0,1 Mol) gegeben. 19,7 g (0,i MoI) J?-Bromacetaldehyddiäthylacetal in 75 ml Äther werden auf -15^CC gekühlt und innerhalb einer Minute unter schnellem Rühren zugesetzt Nach 30 Mieten werden 11,4 g (0.1

Moi) n-Heptanai in 25 mi Äther lugetropft Nach 3 Stunden wird das Gemisch der Erwärmung auf Raumtemperatur überlassen und mit 53 p (0,1 Mol) Ammoniumchlorid in 100 ml Wasser hydrolisiert Das G'-misch wird mit Wasser verdünnt und die organische

2ί Schicht abgetrennt Die organische Schicht wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und destilliert, wobei l.l-Diäthoxy-3-hydroxynonan erhalten wird.

Das l,l-Dialkoxy-3-hydroxynonan wird aus der Lithiumverbindung und n-Heptanal in der beschriebenen Weise hergestellt

Claims

Patentansprüche:

1. Alkoxynonane der allgemeinen Formel

R R₁

I I

CH — CH₁ — CH — (CH-O₅ — CH₃

I
R