-
EINFÜHRUNG UND
HINTERGRUND
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein zweiphasiges mikrobielles Verfahren
zur Herstellung von Zusammensetzungen, die γ-Hexalacton und fakultativ auch
2-Pentanon enthalten. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende
Erfindung Produkte, die mit dem mikrobiellen Verfahren hergestellt
sind.
-
In
einem noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung organoleptische
Verwendungen besagter Produkte.
-
γ-Hexalacton
ist auch bekannt als γ-Caprolacton;
Ethylbutyrolacton; γ-Ethyl-n-butyrolacton;
Hexanolid-1,4; 4-Hydroxyhexansäure-γ-lacton oder
Tonkalid.
-
Es
ist gekennzeichnet durch einen warmen, kräuterigen, süßem Tabak ähnlichen, cumarinischen Geruch
und einen süßen, kraftvollen,
warm-kräuterigen
Cumarin-Karamell-Geschmack.
Weit verbreitet in Parfümzusammensetzungen
und für
Aromatisierungszwecke ist es ein wichtiges Material in der Aroma-
und Duftstoffindustrie (Arctander, Perfume and Flavor Chemicals
II, 1969).
-
Auf
dem heutigen Markt ist es häufig
wünschenswert,
Aromakomponenten von Nahrungsmittelartikeln als „natürliche Aromen" zu identifizieren.
Es ist im allgemeinen in der Industrie anerkannt, daß eine Aromaverbindung,
die mit mikrobiellen Verfahren hergestellt worden ist, als ein natürliches
Produkt bezeichnet werden und daher einen wichtigen Platz in der
Kommerzialisierung von Produkten, die sie enthalten, haben kann.
Als ein Ergebnis hat die Industrie beträchtliche Zeit und beträchtlichen
Aufwand darauf verwendet, Verfahren zur Herstellung von aromatisierenden
Komponenten und insbesondere zur Herstellung von Lactonen, die „natürlich" genannt werden können, zu
entwickeln.
-
So
ist, als ein Beispiel solcher früheren
Entwicklungen, ein Verfahren zur Herstellung bestimmter optisch
aktiver δ-Lactone
und der entsprechenden Hydroxycarbonsäuren durch mikrobielle Reduktion
von Ketocarbonsäure
in U.S.-Patent 3,076,750 dargestellt.
-
Forschungen, über die
im Journal of Biochemistry, 54, Seiten 536–540 (1963) berichtet wurden,
betreffen die Verstoffwechslung von Ricinolsäure durch einige Candida-Stämme und
zeigen, daß γ-Hydroxydecansäure eine
Zwischenstufe im oxidativen Abbau von Ricinolsäure ist. In einer Reihe solcher
früher
offenbarten Verfahren waren die Prozesse wegen der Toxizität bestimmter
Komponenten für
den Mikroorganismus nicht vollständig
befriedigend.
-
Ein
Verfahren zur Herstellung optisch aktiver γ-Hydroxydecansäure durch
Kultivieren oder Inkubieren eines Mikroorganismus, der Ricinusöl hydrolysieren
und β-Oxidation
des resultierenden Hydrolysats in Gegenwart von Ricinusöl bewirken
kann, um γ-Hydroxydecansäure zu produzieren,
ist in U.S.-Patent 4,560,656 dargestellt.
-
Dieses
Dokument aus dem Stand der Technik offenbart auch ein Verfahren
zur Herstellung optisch aktiver γ-Hydroxydecansäure durch
enzymatisches Hydrolysieren von Ricinusöl unter Verwendung von Lipase, um
ein enzymatisches Hydrolysat zu bilden, und Kultivieren eines Mikroorganismus
der zu effektiver β-Oxidation
des enzymatischen Hydrolysats in Gegenwart des Hydrolysats, um γ-Hydroxydecansäure zu produzieren, in
der Lage ist. In ähnlicher
Weise ist in diesem Dokument auch ein Weg zum Kultivieren oder Inkubieren
des Mikroorganismus dargestellt, der zum Hydrolysieren von Ricinusöl in der
Lage ist, und eines Mikroorganismus, der zum Bewirken der β-Oxidation
des Ricinusöl-Hydrolysats
in Gegenwart des Ricinusöls,
um γ-Hydroxydecansäure zu produzieren,
in der Lage ist.
-
Europäische Veröffentlichte
Patentanmeldung 258993 vom 9. April 1988 offenbart ein Verfahren
zur Herstellung von optisch aktiver γ-Hydroxydecansäure, die
zur Umwandlung in optisch aktives γ-Decalacton geeignet ist.
-
Mikrobielle
Produktion von natürlichem γ-Dodecalacton
aus Massoi-Rindenöl
wurde von Shaft at al. in Applied Microbiology and Biotechnology
(1992) Band 36, Seiten 712–716
diskutiert.
-
Die
Nützlichkeit
von Hefe für
Reduktionsreaktionen im allgemeinen, einschließlich der Umwandlung von Massoi-Lacton
ist beschrieben von N.J. Turner in Chemistry & Industry, 1. August 1994, Seiten
592 ff.
-
Japanische
Anmeldung 09 031071-A offenbart die Produktion von (R)-(–)-Massoi-Lacton
durch Inkubieren eines Mikroorganismus.
-
Vor
kurzem ist, in U.S. 5,128,261, gezeigt worden, daß 5-Decanolid
und 5-Dodecanolid von einer Reihe von Hefestämmen in einer Fermentationsreaktion
produziert werden können,
indem eine biokatalytische Reduktion der entsprechenden natürlichen
ungesättigten
5-Olide durchgeführt
wird.
-
Die
Produktion von γ-Lacton-Aromazusatzstoffen
unter Verwendung der Gattung Pityrosporum ist dargestellt in Labows
et al., U.S. 4,396,715.
-
Es
ist gezeigt worden, daß die
Gattung Amastigomycota Methylketone durch aerobe biologische Umwandlung
von C6-C11-Fettsäuren produziert,
in Creuly et al., U.S. 4,957,862.
-
Ein
weiteres Verfahren zur Herstellung von γ-Lactonen und δ-Lactonen
ist dargestellt in Page et al., U.S. 5,032,513. Der Pilz der Gattung
Mucor wird für
diesen Zweck verwendet.
-
Von
solchen Verfahren nach dem Stand der Technik wird gesagt, daß sie wirtschaftlich
attraktiv sind, aber es besteht ein konstantes Bedürfnis nach
Verbesserung der Ausbeuten und Umsätze, das in dieser Erfindung
angegangen wird.
-
In
der Technik der Geschmacks- und Geruchsstoffe ist das Bedürfnis der
Entwicklung effizienterer Herstellung von natürlich vorkommenden Lactonen
entstanden, die sich bisher als nützlich und notwendig bei der Schöpfung von
Aromaformulierungen erwiesen haben, die verwendet werden bei der
Erhöhung
oder Verstärkung
des Aromas oder Geschmacks solcher Artikel wie Nahrungsmittel, Kaugummi
und Zahnpasta, und die auch nützlich
sind bei der Erhöhung
und Verstärkung
des Aromas von Parfumzusammensetzungen, wie etwa Kölnischwassern,
parfümierten
Artikeln in entweder festem oder flüssigem Zustand, wie zum Beispiel
ionische, kationische, nicht-ionische oder zwitter-ionische Reinigungsmittel,
parfümierte
Polymere, Gewebeerweicherzusammensetzungen, Gewebeerweicherartikel,
Haarpräparate,
kosmetische Pulver und dergleichen.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und
verbessertes Verfahren zur Herstellung von γ-Hexalacton bereitzustellen,
das sich als geeignet erwiesen hat für eine Vielzahl von Zwecken
in einer effizienteren Weise, um eine höhere Ausbeute und größeren Umsatz
zu produzieren.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur
Herstellung einer Mehrzahl von Aromaverbindungen bereitzustellen.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von γ-Hexalacton
bereitgestellt, dargestellt durch die Strukturformel:
welches die Schritte umfaßt, daß ein wäßriges Nährstoffmedium
als eine erste wäßrige flüssige Phase
hergestellt wird, daß als
eine zweite Phase Hexansäure
mit der Formel:
hergestellt wird, daß besagte
erste wäßrige Phase
und besagte zweite Phase miteinander unter Bewegung vermischt werden,
um ein Reaktionsmedium zu bilden, daß mit einem sauerstoffhaltigen
Gas in einer ausreichenden Menge belüftet wird, um oxidative Bedingungen
aufrechtzuerhalten, um dadurch eine Oxidationsreaktion in Gegenwart
eines Pilzes zu erreichen, der in der Lage ist, besagtes natürliches γ-Hexalacton
zu produzieren, wobei der Pilz ausgewählt ist aus der Gruppe, die
aus Aspergillus und Mortierella besteht.
-
Vorzugsweise
ist besagter Pilz ausgewählt
aus der Gruppe, die aus:
- Aspergillus oryzae NRRL 2217
- Aspergillus oryzae NRRL 2220
- Aspergillus oryzae NRRL 1989
- Aspergillus oryzae NRRL 3485
- Aspergillus oryzae NRRL 3488
- Aspergillus parasiticus NRRL 1731
- Aspergillus oryzae NRRL 695
- Aspergillus sp. IFF-8188 (ATCC 74479); und
- Mortierella isabellina 7873 (CBS 221.29).
besteht.
-
Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren weiter die Gewinnung von γ-Hexalacton und 2-Pentanon.
-
Geeigneterweise
ist ein Verdünnungsmittel
mit der Hexansäure
vorhanden.
-
Vorzugsweise
wird besagtes Nährstoffmedium
in besagtes Reaktionsmedium mit einer Rate zugeführt ist, die ausreichend ist,
um zu ermöglichen,
daß besagter
Pilz oxidatives Wachstum aufrechterhält und dadurch besagte Verbindung
erzeugt.
-
Geeigneterweise
werden oxidative Bedingungen während
der gesamten Reaktion aufrechterhalten.
-
Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren den zusätzlichen
Schritt, daß eine
aromaerhöhende,
-verstärkende
oder -verleihende Menge und Konzentration der mit dem Verfahren
produzierten Zusammensetzung mit einer Duftstoffbasis in sich vermischt
wird, um eine Duftstoffzusammensetzung zu bilden.
-
Geeigneterweise
umfasst das Verfahren den zusätzlichen
Schritt, daß eine
geschmackserhöhende, -verstärkende oder
-verleihende Menge und Konzentration der mit dem Verfahren produzierten
Zusammensetzungen mit einer Nahrungsmittelbasis in sich vermischt
wird, um eine Nahrungsmittelzusammensetzung zu bilden.
-
Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren weiter den Schritt, daß eine aromaerhöhende, -verstärkende oder
-verleihende Menge und Konzentration der mit dem Verfahren produzierten
Zusammensetzung mit Wasser und Ethanol zugegeben wird, um eine Kölnischwasserzusammensetzung
zu bilden.
-
Geeigneterweise
umfasst das Verfahren den zusätzlichen
Schritt, daß eine
aroma- oder geschmackserhöhende,
-verstärkende
oder -verleihende Menge und Konzentration der mit den Verfahren
produzierten Zusammensetzung ähnlich
zu Kaugummi zugemischt wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht, indem ein Verfahren unter Verwendung oxidativer
Reaktionstechniken durchgeführt
wird, um ein natürlich
vorkommendes gesättigtes
Lacton zu produzieren und zu gewinnen; nämlich γ-Hexalacton, das sich wegen
seiner organoleptischen Eigenschaften als nützlich erwiesen hat. Ein weiteres
Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren, das
2-Pentanon (Methylpropylketon) und γ-Hexalacton gleichzeitig produzieren
wird.
-
Sowohl
2-Pentanon als auch γ-Hexalacton
sind wichtige natürliche
Aromainhaltsstoffe und sind nützlich
bei der Erhöhung
oder Verstärkung
des Aromas oder Geschmacks konsumierbarer Materialien, wie etwa Nahrungsmittel,
Kaugummis, Zahnpasta, zusätzliche
Produkte, Kautabake, Rauchtabake, Parfümzusammensetzungen, Kölnischwasser
und parfümierte
Artikel, wie etwa feste oder flüssige
Reinigungsmittel, parfümierte Polymere,
Gewebeerweicherzusammensetzungen, Gewebeerweicherartikel, kosmetische
Pulver, Haarpräparate
und dergleichen, γ-Hexalacton
ist gemäß der Struktur
definiert:
-
-
2-Pentanon
wird durch die Strukturformel dargestellt:
-
-
Die
oxidativen Reaktionen, um die γ-Hexalacton-
und 2-Pentanon-Zusammensetzungen der Erfindung zu produzieren, werden
durchgeführt,
indem ein wässriges
Nährstoffmedium
in einer ersten flüssigen Phase
und eine zweite flüssige
Phase, die die organische Phase ist, die ein Substrat enthält, das
die Hexansäure-Ausgangsverbindung
ist, dargestellt durch die Strukturformel:
Hergestellt wird.
-
Die
erste wässrige
flüssige
Phase und die zweite flüssige
Phase werden miteinander in Gegenwart eines Pilzes unter Bewegung
vermischt, um ein Inkubationssystem zu bilden, während mit einem sauerstoffhaltigen
Gas, wie etwa Luft oder Sauerstoff, in einer ausreichenden Menge
belüftet
wird, um oxidative Bedingungen im Inkubationssystem aufrechtzuerhalten,
um dadurch eine Oxidationsreaktion und Umwandlung von Hexansäure in die
gewünschten
Produkte zu erreichen.
-
Die
Reaktion kann schematisch wie folgt dargestellt werden:
-
-
Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in den mit der
vorliegenden Erfindung produzierten Produkten, charakterisiert durch
die GLC-Profile, die dieser Anmeldung beigefügt sind.
-
Noch
weiter besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung in den Aroma-
und Duftstoffzusammensetzungen, die die in der vorliegenden Erfindung
produzierten Produkte enthalten.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
vorliegende Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
verstanden werden, in denen:
-
1 ein
Totalionenchromatogramm (TIC) des Reaktionsproduktes für Beispiel
1, das die Verbindung mit der Struktur:
enthält, ist.
-
2 ist
ein vergrößerter Abschnitt
des TICs von 1, identifiziert mit der Markierung „A", für das Reaktionsprodukt
von Beispiel 1, das die Verbindung mit der Struktur enthält:
-
-
3 ist
ein vergrößerter Abschnitt
des TICs von 1, identifiziert mit der Markierung „B", für das Reaktionsprodukt
von Beispiel 1, das die Verbindung mit der Struktur enthält:
-
-
4 ist
ein GC/Chiralsäulen-Profil
des Reaktionsproduktes von Beispiel 1, das die Verbindung mit der
Struktur enthält:
-
-
5 ist
ein GC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 19, das die Verbindung mit der
Struktur enthält:
-
-
6 ist
ein GC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 20, das die Verbindung mit der
Struktur enthält:
-
-
7 ist
ein MS-GC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 21, das die Verbindung mit der
Struktur enthält:
-
-
8 ist
eine NMR-Analyse für
das γ-Lacton
für Beispiel
21.
-
9 ist
ein TIC von γ-Hexalacton-Extrakt
für Beispiel
22.
-
10 ist
ein Massenspektrum von 2-Pentanon in Probe und das Standardspektrum
für Beispiel
22.
-
11 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von 2-Pentanon im Diagramm für Beispiel
22.
-
12 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von 2-Pentanon in Probe, überlegt
mit dem Standard-2-Pentanon-Spektrum für Beispiel 22.
-
13 ist
ein Massenspektrum (Elektronenstoßionisierung) von γ-Hexalacton
in Probe und das Standardspektrum für Beispiel 22.
-
14 ist
ein Massenspektrum (chemische Ionisierung) von γ-Hexalacton in der Probe von
Beispiel 22.
-
15 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von γ-Hexalacton von Beispiel 22.
-
16 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von γ-Hexalacton in Beispiel 22, überlegt
mit dem Standard-γ-Hexalacton-Spektrum.
-
17 ist
ein Massenspektrum (Elektronenstoßionisierung) von Hexansäure in Beispiel
22 und das Standardspektrum.
-
18 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von Hexansäure in Beispiel 22, überlegt
mit dem Standard-Hexansäure-Spektrum.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die
Reaktion gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt sich so dar:
-
-
Genauer
umfasst die oxidative Reaktion die Verwendung eines sauerstoffhaltigen
Gases, wie etwa Luft oder Sauerstoff, das in einer relativ großen Menge
in das Reaktionsmedium hinein gelöst wird. Im Verfahren der Erfindung
wird der Schimmelpilz verwendet, vorzugsweise die Aspergillus- oder
Mortierella-Varietät. Eine
Reihe solcher Schimmelpilze kann verwendet werden, um vergleichbare
Ergebnisse zu erhalten.
-
Das
Verfahren wird durchgeführt,
indem zunächst
ein Inokulum der ausgewählten
Pilzspezies in einen Reaktionsbehälter eingebracht wird, der
ein Produktionsmedium enthält,
das typischerweise eine Nährstoffquelle,
eine Pufferungssubstanz, wie etwa Natriumphosphat, Alkali- und/oder
Erdalkalimetallsalze, Spurenmineralien, Vitamine und dergleichen
einschließt.
Das Produktionsmedium ist die erste flüssige Phase und ist eine wässrige Phase.
Eine Zuckerquelle kann in einem geeigneten Nährstoffmedium zur Zuführung in
den Reaktionsbehälter
verwendet werden.
-
Im
Anschluß an
die Inokulation mit der Pilzspezies und mit dem Beginn der Zuführung des
Nährstoffmediums
wird eine Mischung aus der γ-Hexansäure und
einem geeigneten Verdünnungsmittel
als einer fakultativen Komponente als das Substrat in den Reaktionsbehälter gepumpt.
Ein besonders geeignetes Verdünnungsmittel
ist PRIMOL® oder
Wasser.
-
Die
Nährstoffzufuhr,
die die Zuckerquelle enthalten kann und auch eine Lösung von
Vitaminen nach Wunsch und Spurmineralien-Lösungen nach Wunsch sowie Puffer
und dergleichen enthalten kann, wird in das Reaktionsgefäß gepumpt.
-
Man
sollte verstehen, daß das
Produktionsmedium und das Nährstoffmedium,
die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, gut bekannt sind und von
den Fachleuten verstanden werden.
-
Die
oxidative Reaktion lässt
man voranschreiten, wobei man sorgfältig darauf achtet, Oxidationsbedingungen
im Reaktionsgefäß aufrechtzuerhalten,
indem die Nährstoffzufuhr
und Sauerstoffinjektion in das System hinein ausgewogen ist. Die
Konzentration des Zuckers, der als der Nährstoff bevorzugt ist, wird
während der
oxidativen Fermentation bei wenigstens etwa 5 Gramm pro Liter bis
soviel wie 25 Gramm pro Liter gehalten, vorzugsweise bei etwa 15
Gramm pro Liter. Die tatsächliche
Konzentration variiert bei jedem gegebenen Zeitpunkt von einem Minimum
bis zu einem Maximum, wobei anerkannt ist, daß zuviel Zucker zur Produktion von
CO2 statt des gewünschten Produktes führen wird.
Durch automatische Zugabe der Nährstoffzufuhr
kann die Nährstoffzufuhrgeschwindigkeit
von etwa 5 Gramm bis etwa 20 Gramm pro Stunde pro Liter schwanken. Dextrose
ist die bevorzugte Zuckerquelle.
-
Die
gewünschte
Temperatur der Reaktion beträgt
ungefähr
30°C, obgleich
diese variieren kann, wie die Fachleute verstehen werden. Die optimale
Temperatur der Reaktion kann von Fachleuten unter Verwendung von
Parametern, die in der Fermentationstechnik gut verstanden sind,
leicht bestimmt werden. Ein typischer Temperaturbereich ist 20 bis
50°C. Es
ist ein Merkmal der Oxidationsfermentationsreaktion der vorliegenden
Erfindung, die Bildung von übermäßigen Mengen
unerwünschter
Verbindungen zu vermeiden. Unter den von den Anmeldern entdeckten
Reaktionsbedingungen wird die Produktion von unerwünschten
Verbindungen durch eine erfinderische Steuerung der Zuckerzugabe
und der Zuführung
der Sauerstoffquelle zum System vermieden. So ist die Geschwindigkeit
der Zuckerzugabe und Sauerstoffquellenzugabe so, daß Oxidationsbedingungen
im Reaktionsmedium aufrechterhalten werden und ermöglicht wird,
daß das
Substrat, nämlich
die Hexansäure-Verbindung, langsam
in die erste Phase hinein diffundiert, und dadurch die Reaktion gesteuert wird,
um die gewünschten
Verbindungen zu bilden und die Bildung unerwünschter Substanzen zu vermeiden.
-
Als
ein Beispiel für
Sauerstoff im System wird der Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit
produziert, die wenigstens etwa 0,1 Liter pro Liter pro Minute Reaktionsmischung
beträgt
und so hoch sein kann wie 2 Liter pro Liter pro Minute. Die Injektion
von Luft oder anderem sauerstoffhaltigen Gas wird so gesteuert,
daß wenigstens
100% gelöster
Sauerstoff, gemessen mit einer Standardsauerstoffsonde, zu allen
Zeitpunkten während
der Reaktion gemessen wird. Typische Ablesungen von gelöstem Sauerstoff
während
der Reaktion sind 0–100%
(z.B. „50%" oder „60%"). Im Fermentationsansatz
variiert die Konzentration an gelöstem Sauerstoff zwischen 1
und 10 mg/Liter und ist eine Funktion der Temperatur, die im Ansatz
zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegt, sowie des Druckes über dem
Ansatz (üblicherweise
atmosphärischer
Druck, kann aber so hoch sein wie 5 Atmosphären Druck).
-
Die
resultierenden Produkte in Form von γ-Hexalacton und 2-Pentanon sind
nützlich
bei der Erhöhung und
Verstärkung
des Aromas oder Geschmacks von konsumierbaren Materialien, wie hierin
angegeben.
-
Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist es durch Einsatz geeigneter Sammelmittel möglich, das
normalerweise verflüchtigte
2-Pentanon zu gewinnen.
-
Die
Form, in der der Pilzmikroorganismus verwendet wird, ist nicht kritisch.
Er kann als eine Kultur in einer Suspension verwendet werden, die
die Zellen und die entsprechende Nährstofflösung einschließt, oder in
Form von Zellen, die in einer Pufferlösung suspendiert sind. Die
Zellen oder ein Enzymextrakt davon können auf einem geeigneten festen
Träger
immobil sein, der dann verwendet werden kann, um die Umwandlung
zu bewirken.
-
Die
Kultursuspension wird durch Inokulation eines geeigneten Mediums
mit dem Mikroorganismus hergestellt. Ein geeignetes Medium ist eines,
das Kohlenstoffquellen, Stickstoffquellen, anorganische Salze und
Wachstumsfaktoren enthält.
Unter den geeigneten Kohlenstoffquellen sind zum Beispiel Glucose,
Galactose, L-Sorbose, Maltose, Saccharose, Cellobiose, Trehalose,
L-Arabinose, L-Rhamnose, Ethanol, Glycerol, L-Erythritol, D-Mannitol, Lactose,
Melibiose, Raffinose, Melezitose, Stärke, D-Xylose, D-Sorbitol, α-Methyl-D-glucosid,
Milchsäure,
Zitronensäure
und Bernsteinsäure.
Unter den geeigneten Stickstoffquellen sind zum Beispiel stickstoffhaltige
organische Substanzen, wie etwa Pepton, Fleischextrakt, Hefeextrakt,
Cornsteep-Lösung,
Casein, Harnstoff, Aminosäuren,
oder stickstoffhaltige anorganische Verbindungen, wie etwa Nitrate,
Nitrite und anorganische Ammoniumsalze. Unter den geeigneten anorganischen
Salzen sind zum Beispiel Phosphate von Magnesium, Kalium, Calcium
und Natrium. Die obengenannten Nährstoffe
im Kulturmedium können
mit zum Beispiel einem oder mehreren Vitaminen der B-Gruppe und/oder
einem oder mehreren Spurenmineralien, wie etwa Fe, Mo, Cu, Mn, B
nach Wunsch supplementiert werden. Das Verfahren kann jedoch in
einem vitaminfreien Medium durchgeführt werden.
-
Die
Kultivierung des Mikroorganismus kann als eine stationäre Kultur
oder als eine Submerskultur (z.B. Schüttelkultur, Fermenter) vorzugsweise
unter aeroben Bedingungen durchgeführt werden. Man kann geeigneterweise
im pH-Bereich von etwa 3,5 bis etwa 8,0 arbeiten und vorzugsweise
im Bereich von etwa 4,0 bis etwa 7,5. Der pH kann durch die Zugabe
von anorganischen oder organischen Basen, wie etwa wässrigem oder
gasförmigem
Ammoniak, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Calciumcarbonat,
durch Ionenaustauschharze oder durch die Zugabe eines Puffer, wie
etwa eines Phosphats oder eines Phthalats, reguliert werden. Die
Inkubationstemperatur wird geeigneterweise bei zwischen etwa 15°C und etwa
33°C gehalten,
wobei ein Bereich von etwa 20°C
bis etwa 30°C
bevorzugt ist.
-
Beispiele
für geeignete
Mikroorganismen sind:
- Aspergillus oryzae NRRL 2217;
- Aspergillus oryzae NRRL 2220;
- Aspergillus oryzae NRRL 1989;
- Aspergillus oryzae NRRL 3485;
- Aspergillus oryzae NRRL 3488;
- Aspergillus parasiticus NRRL 1731;
- Aspergillus oryzae NRRL 695;
- Aspergillus sp. IFF-8188 (ATCC 74479); und
- Mortierella isabellina 7873 (CBS 221.29).
-
Das
Verfahren gemäß der Erfindung
wird geeigneterweise durchgeführt,
indem eine Zuckerquelle, wie etwa Dextrose, zu Beginn der Kultivierung
als die Kohlenstoffquelle zum Kulturmedium zugegeben wird. Alternativ
kann die Dextrose in Kombination mit einer weiteren Kohlenstoffquelle,
wie oben erwähnt,
entweder während
der Kultivierung oder wenn die Kultivierung abgeschlossen ist, zugegeben
werden. Das Mengenniveau oder die Konzentration des Substrats im
Medium kann variieren. Im Falle von Zuckerquellen können Gehalte von
etwa 0,2% bis etwa 9,0% das Medium anfänglich ausmachen oder während des
Verlaufs der Oxidationsreaktion zugegeben werden, obgleich der spezifische
Gehalt der Zuckerquelle leicht stimmt und variiert werden kann.
-
Die
Reaktionszeit kann in Abhängigkeit
von der Zusammensetzung des Kulturmediums und der Substratkonzentration
variieren. Im allgemeinen erfordern Schüttelkolbenkulturen von zwischen
etwa 2 h und etwa 240 h in Abhängigkeit
vom Mikroorganismus und der Zusammensetzung des Kulturmediums. Wenn
ein Fermenterbehälter
verwendet wird, kann die Oxidations-Reduktions-Reaktionszeit auf
etwa 100 h oder weniger verringert werden.
-
Die
Reaktion dieser Erfindung kann unter Verwendung der Zellen des Mikroorganismus,
die aus der Kulturlösung
isoliert worden sind, oder mit einem Enzymextrakt, der aus den Zellen
in einer per se bekannten Art und Weise isoliert worden ist, durchgeführt werden.
In diesem Fall kann die Reaktion geeigneterweise in wässriger
Lösung
durchgeführt
werden, zum Beispiel in einer Pufferlösung, in einer physiologischen
Salzlösung,
in einer frischen Nährstofflösung oder
in Wasser. Die isolierten Zellen oder der Enzymextrakt können auf einem
festen Träger
immobilisiert sein und die gewünschte
Umwandlung in Abwesenheit des lebenden Organismus bewirkt werden.
Die Umwandlung des Substrats kann durch Mutanten des Mikroorganismus
bewirkt werden. Solche Mutanten können ohne weiteres mit im Stand der
Technik gut bekannten Verfahren erhalten werden, zum Beispiel indem
der Pilz UV- oder Röntgenstrahlen
ausgesetzt wird oder üblichen
mutagenen Substanzen, wie etwa zum Beispiel Acridin-Orange.
-
Das
Substrat, das die Hexansäure-Verbindung
ist, wird im allgemeinen direkt zum Produktionsmedium zugegeben.
Die Quellen für
die Hexansäure
können
variieren, aber jede kommerzielle Quelle wäre geeignet. Man sollte verstehen,
daß ein
Salz, Alkylester, Mono-, Di- oder Triglycerid oder Amid der Hexansäure ebenfalls als
ein geeignetes Substrat verwendet werden kann. Daher soll der Begriff „Hexansäure", wie hierin verwendet,
die obigen umfassen.
-
Herkömmliche
Antischaummittel, wie etwa Silikonöle (z.B. UCON®),
Polyalkylenglykol-Derivate,
Maisöl
oder Sojaöl,
können
verwendet werden, um das Schäumen
zu kontrollieren, wie im Stand der Technik bekannt ist.
-
Die γ-Hexalacton-
und die 2-Pentanon-Verbindungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung
erhalten werden, können
getrennt mit einem oder mehreren Parfümhilfsinhaltsstoffen verwendet
werden, die zum Beispiel Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, Aldehyde,
Nitrile, Ester, Ether, synthetische essentielle Öle und natürliche essentielle Öle einschließen, oder
können
zugemischt werden, so daß die
kombinierten Gerüche der
einzelnen Komponenten einen angenehmen und gewünschten Duftstoff erzeugen,
insbesondere und vorzugsweise im fruchtigen Bereich (z.B. Pfirsich-
und Aprikosenaromen). Solche Parfümzusammensetzungen enthalten üblicherweise
(a) die Hauptnote oder das „Bouquet" oder den Grundstein
der Zusammensetzung; (b) Modifikatoren, die die Hauptnote abrunden
und begleiten; (c) Fixative, die duftende Substanzen einschließen, die
dem Parfüm
durch alle Stufen der Verdampfung eine besondere Note verleihen,
und Substanzen, die die Verdampfung verzögern, und (d) Obernoten, die üblicherweise
niedrigsiedende, frisch riechende Materialien sind.
-
In
Parfümzusammensetzungen
sind es die individuellen Zusammensetzungen, die zu ihren besonderen
olfaktorischen Eigenschaften beitragen, der sensorische Gesamteffekt
der Parfümzusammensetzung
wird jedoch wenigstens die Gesamtsumme der Effekte jeder der Inhaltsstoffe
sein. So können
die gemäß dem beschriebenen
Verfahren produzierten Verbindungen verwendet werden, um die Aromaeigenschaften
einer Parfümzusammensetzung
zu verändern,
zu modifizieren und zu verstärken,
zum Beispiel durch Nutzung oder Moderierung der olfaktorischen Reaktion,
die von einem anderen Inhaltsstoff in der Zusammensetzung beigetragen
wird.
-
Die
Menge der hierin beschriebenen Verbindungen, die in Parfümzusammensetzungen
sowie in parfümierten
Artikeln und Kölnischwassern
wirksam sein wird, hängt
von vielen Faktoren ab, einschließlich der anderen Inhaltsstoffe,
deren Mengen und der Effekte die gewünscht sind. Es ist festgestellt
worden, daß Parfümzusammensetzungen,
die so wenig wie 0,005% der hierin beschriebenen Verbindungen oder
sogar weniger (z.B. 0,0025%) enthalten, verwendet werden können, um
Seifen, Kosmetika, Reinigungsmitteln, einschließlich anionischen, kationischen,
nicht-ionischen und zwitter-ionischen festen oder flüssigen Reinigungsmitteln,
parfümierten
Polymeren und anderen Produkten süße, fruchtige Aromen zu verleihen.
Die eingesetzte Menge kann bis zu 70% der Duftstoffkomponenten reichen
und wird von der Betrachtung der Kosten, der Natur des Endproduktes,
dem am Endprodukt gewünschten
Effekt und dem beabsichtigten besonderen Duft abhängen.
-
Die
hierin beschriebenen Verbindungen sind nützlich, wenn sie entweder allein
oder zusammen mit anderen Parfüm-Inhaltsstoffen
in Reinigungsmitteln, Seifen, Raumduftmitteln und Deodorantien,
Parfüms,
Kölnischwassern,
Toilettenwassern, Badpräparaten,
Haarpräparaten,
wie Lacken, Brilliantinen, Pomaden und Shampoos; kosmetischen Zubereitungen,
wie etwa Cremes, Deodorantien, Handlotionen und Sonnenschutzmitteln;
Pulvern, wie etwa Talkum, Streupulvern, Gesichtspudern und dergleichen,
genommen werden.
-
So
wenig wie 0,25% der hierin beschriebenen Verbindungen können ausreichen,
um floralen Parfümformulierungen
intensives, substantives, süßes, fruchtiges
Aroma zu verleihen. Im allgemeinen sind nicht mehr als 5% der Verbindung,
bezogen auf das endgültige
Endprodukt, erforderlich, um in den Parfümzusammensetzungen verwendet
zu werden.
-
Überdies
können
so wenig wie 0,255% der Verbindung ausreichen, um parfümierten
Artikeln per se solche Aromen zu verleihen, entweder in Gegenwart
anderer Parfümmaterialien
oder für
sich selbst verwendet. So kann der Verwendungbereich der hierin
beschriebenen Verbindungen in parfümierten Artikeln, z.B. parfümierten
Polymeren und festen oder flüssigen
anionischen, kationischen, nicht-ionischen oder zwitter-ionischen
festen oder flüssigen
Reinigungsmitteln, von 0,25 bis zu etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des parfümierten
Artikels, variieren.
-
Zusätzlich können die
Parfümzusammensetzungen
oder Duftstoffzusammensetzungen, die unten beschrieben werden sollen,
ein Vehikel oder einen Trägerstoff
für die γ-Hexalacton- und/oder 2-Pentanon-Verbindungen
enthalten. Das Vehikel kann eine Flüssigkeit sein, wie etwa ein
ungiftiger Alkohol, z.B. Ethanol, ein ungiftiges Glykol, z.B. Propylenglykol,
oder dergleichen. Der Trägerstoff
kann ein absorbierender Feststoff sein, wie etwa ein Gummi (z.B.
Gummi arabicum oder Xanthangummi oder Guargummi) oder Komponenten zur
Einkapselung der Zusammensetzung mittels Koazervation (wie etwa
durch Gelatine) oder mittels Formulierung eines Polymers um ein
flüssiges
Zentrum herum. Dies kann erreicht werden durch Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd-Präpolymers,
um eine polymere Kapsel um ein Parfümzusammensetzungszentrum herum
zu bilden, wie im Stand der Technik bekannt ist.
-
Aus
der vorliegenden Offenbarung wird man anerkennen, daß die γ-Hexalacton-
und 2-Pentanon-Verbindungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können,
um das Aroma einer breiten Vielfalt von Materialien, die aufgenommen,
verbraucht oder in anderer Weise organoleptisch erspürt werden,
zu verändern,
zu variieren, zu fortifizieren, zu modifizieren, zu verstärken oder
in anderer Weise zu verbessern.
-
Die
Begriffe „verändern" und „modifizieren" in ihren verschiedenen
Formen werden hierin so verstanden werden, daß sie bedeuten, daß einer
ansonsten neutralen, relativ geschmacklosen Substanz ein Aromacharakter
oder eine Aromanote zugeführt
oder verliehen wird oder eine existierende Aromaeigenschaft erhöht wird,
wobei dem natürlichen
Aroma in bestimmter Hinsicht etwas fehlt oder der existierende Aromaeindruck
ergänzt
wird, um seinen organoleptischen Charakter zu modifizieren.
-
Der
Begriff „verstärken" wird hierin so verwendet,
daß er
die Intensivierung (durch Verwendung der Verbindung dieser Erfindung)
einer Aromanote oder -nuance in einem Nahrungsmittel oder einer
Parfümzusammensetzung
oder einem parfümierten
Artikel ohne Veränderung
der Qualität
besagter Note oder Nuance bedeutet.
-
Eine „aromatisierende
Zusammensetzung",
wie hierin auf sie Bezug genommen ist, bedeutet eine, die einen
Teil des Gesamtaromaeindrucks beiträgt, indem sie in einem Material
ein natürliches
oder künstliches Aroma
ergänzt
oder fortifiziert, oder eine, die im wesentlichen den gesamten Aromacharakter
eines konsumierbaren Artikels bereitstellt.
-
Der
Begriff „Nahrungsmittel", wie hierin verwendet,
schließt
sowohl festes als auch flüssiges
verzehrbares Material für
Menschen oder Tiere ein, wobei diese Materialien üblicherweise
Nährstoffwert
haben, aber nicht haben müssen.
Somit schließen
Nahrungsmittel Fleisch, Soßen,
Suppen, Fertignahrungsmittel, Malz, alkoholische und andere Getränke, Milch-
und Molkereiprodukte, Meeresfrüchte,
einschließlich
Fisch, Krustentieren, Mollusken und dergleichen, Süßigkeiten,
Gemüse,
Cerealien, Softdrinks, Snacks, Hunde- und Katzenfutter, andere Veterinärprodukte
und dergleichen ein.
-
Wenn
die Verbindungen dieser Erfindung in einer aromatisierenden Zusammensetzungen
verwendet werden, können
sie mit herkömmlichen
aromatisierenden Materialien oder Adjuvantien kombiniert werden. Solche
Co-Ingredientien oder aromatisierenden Adjuvantien sind im Stand
der Technik als solche gut bekannt und sind umfangreich in der Literatur
beschrieben worden. Anforderungen an solche adjuvanten Materialien sind:
(1) daß sie
mit der (den) Verbindung(en) dieser Erfindung nicht-reaktiv sind;
(2) daß sie
organoleptisch kompatibel mit der (den) Verbindung(en) dieser Erfindung
sind, wodurch das Aroma des letztendlichen konsumierbaren Materials,
zu dem die Verbindung(en) zugesetzt wird (werden), nicht von der
Verwendung des Adjuvans nachteilig beeinflusst wird; (3) daß sie im
Hinblick auf den Verzehr annehmbar sind, und somit ungiftig oder
in anderer Weise unschädlich.
Abgesehen von diesen Anforderungen können herkömmliche Materialien verwendet
werden und schließen
breit gesagt andere Aromamaterialien, Vehikel, Stabilisatoren, Verdickungsmittel,
oberflächenaktive
Mittel, Konditionierer und Aromaverstärker ein.
-
Solche
herkömmlichen
aromatisierenden Materialien schließen gesättigte Fettsäuren, ungesättigte Fettsäuren und
Aminosäuren,
Alkohole, einschließlich
primärer
und sekundärer
Alkohole, Ester, Carbonylverbindungen, einschließlich Ketonen und Aldehyden;
Lactone; weitere cyclische organische Materialien, einschließlich Benzolderivaten,
alicyclischen Verbindungen, heterocyclischen Verbindungen, wie etwa
Furanen, Pyridinen, Pyrazinen und dergleichen; schwefelhaltige Verbindungen,
einschließlich
Thiolen, Sulfiden, Disulfiden und dergleichen; Proteine; Lipide,
Kohlehydrate; sogenannte Geschmacksverstärker, wie etwa Mononatriumglutamat,
Magnesiumglutamat, Calciumglutamat, Guanylate und Inosinate; natürliche aromatisierende Materialien,
wie etwa Kakao, Vanille und Karamell; essentielle Öle und Extrakte,
wie etwa Anisöl,
Gewürznelkenöl und dergleichen,
und künstliche
aromatisierende Verbindungen, wie etwa Vanillin und dergleichen,
ein.
-
Spezifische
bevorzugte Adjuvantien sind die folgenden:
- Anisöl;
- Ethyl-2-methylbutyrat;
- Vanillin;
- cis-3-Heptenol;
- cis-3-Hexenol;
- trans-2-Heptenol;
- cis-3-Heptenal;
- Butylvalerat;
- 2,3-Diethylpyrazin;
- Methylcyclopentenolon;
- Benzaldehyd;
- Valerianöl;
- 3,4-Dimethoxyphenol;
- Amylacetat;
- Amylcinnamat;
- γ-Butyryllacton;
- Furfural;
- Trimethylpyrazin;
- Phenylessigsäure;
- Isovaleraldehyd;
- Ethylmaltol;
- Ethylvanillin;
- Ethylvalerat;
- Kakaoextrakt;
- Kaffeeextrakt;
- Pfeffermizöl;
- Öl
von grüner
Minze;
- Gewürznelkenöl;
- Anethol;
- Cardamomöl;
- Wintergrünöl;
- Zimtaldehyd;
- Ethyl-2-methylvalerat;
- γ-Hexenyllacton;
- 2,4-Decadienal;
- 2,4-Heptadienal; und
- Butylidenphthalid.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
beigefügten
Profile veranschaulichen Produkte, die durch Durchführung der
in den Beispielen beschriebenen Vorgehensweisen erhalten werden,
und zeigen leicht unterschiedliche Peaks, die Unterschiede in der
Ausbeute repräsentieren.
-
1 ist
ein TIC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 1. Der mit Bezugszeichen 10 bezeichnete
Peak ist der Peak für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 11 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 12 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 13 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 14 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 15 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
2 ist
ein Abschnitt des Profils aus 1(A) für das Reaktionsprodukt
von Beispiel 1. Der mit Bezugszeichen 16 bezeichnete Peak
ist der Peak für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 17 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 18 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 19 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 20 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit Bezugszeichen 21 bezeichnete Peak ist der Peak für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
3 ist
ein Abschnitt des Profils in 1 für das Reaktionsprodukt
von Beispiel 1. Der mit Bezugszeichen 22 bezeichnete Peak
ist für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
Der
mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnete Peak ist für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnete Peak ist für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
4 ist
ein GC/Chiralsäulen-Profil
für das
Reaktionsprodukt von Beispiel 1. Der mit Bezugszeichen 25 bezeichnete
Peak ist für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
5 ist
ein GC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 19, der mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnete
Peak ist für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
Der
mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnete Peak ist für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
6 ist
das GC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 20. Der mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnete
Peak ist für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
7 ist
das MS-GC-Profil für
das Reaktionsprodukt von Beispiel 21. Der mit dem Bezugszeichen 29 bezeichnete
Peak ist für
die Verbindung mit der Struktur:
-
-
Der
mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Peak ist für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
Der
mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnete Peak ist für die Verbindung
mit der Struktur:
-
-
8 ist
die NMR-Analyse für
das γ-Hexalacton
von Beispiel 21.
-
9 ist
ein Totalionenchromatogramm von γ-Hexalacton-Extrakt
für Beispiel
22.
-
10 ist
das Massenspektrum (Elektronenstoßionisation) von 2-Pentanon
in Probe und das Standardspektrum für Beispiel 22.
-
11 ist
das Gasphasen-Infrarotspektrum von 2-Pentanon in Probe für Beispiel
22.
-
12 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum für
2-Pentanon in Probe, überlegt
mit dem Standard-2-Pentanon-Spektrum für Beispiel 22.
-
13 ist
ein Massenspektrum (Elektronenstoßionisation) von γ-Hexalacton
in Probe und das Standardspektrum für Beispiel 22.
-
14 ist
ein Massenspektrum (chemische Ionisation) von γ-Hexalacton in Probe, das das
Molekülion (M
+ 1 = 115) von Beispiel 22 zeigt. Das Molekulargewicht von γ-Hexalacton
beträgt
114.
-
15 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von γ-Hexalacton (Caprolacton) in
Probe für
Beispiel 22.
-
16 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von γ-Hexalacton in Probe, überlegt
mit dem Standard-γ-Hexalacton-Spektrum
für Beispiel
22.
-
17 ist
ein Massenspektrum (Elektronenstoßionisation) von Hexansäure in Probe
und das Standardspektrum für
Beispiel 22.
-
18 ist
ein Gasphasen-Infrarotspektrum von Hexansäure (Capronsäure) in
Probe, überlegt
mit dem Standard-Hexansäure-Spektrum
für Beispiel
22.
-
Das
MS-GC in 7 wurde erzeugt aus einer Methylsilicium-Säule, 50
Meter hoch auf 0,32 mm, unter Verwendung von 0,3 Mikron großem gebundenen
Quarzgut, betrieben bei einer Anfangstemperatur von 75°C bis zu
einer Endtemperatur von 225°C
mit 2°C
pro Minute für
eine Gesamtzeit von 30 Stunden.
-
Die
folgenden Beispiele dienen dazu, die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen.
-
BEISPIEL 1
-
Das
folgende Medium wurde in einem 14 l-Fermenter hergestellt.
-
Medium
-
- 10 g/l AMBEREX® 1003;
- 7,4 g/l Natriumphosphat, einbasig, H2O;
- 3,3 g/l Natriumphosphat, zweibasig, 7H2O;
- 283 g/l Primol;
- 6,0 l entionisiertes Wasser; und
- pH eingestellt auf 6,5, gehalten mit 25% NaOH.
-
Inokulum
-
20
g MISO TANE KOJI®-Sporen, angefeuchtet
in 100 ml YM®-Medium
für 1 Stunde
bei 150 UPM vor Zugabe zum Fermenter.
-
Fermenterparameter
-
- Temperatur: 30°C;
- Bewegung: 800 UPM;
- Belüftung:
8,0 SL/min; und
- Rückdruck:
1 bar.
-
Substratzubereitung
-
- 216 g Hexansäure,
verdünnt
in 1.000 g Primol.
-
Nachdem
der Fermenter mit den Sporen inokuliert war, wurde die Primol/Hexansäure-Lösung über einen
24-stündigen
Zeitraum langsam in den Fermenter gepumpt. Nach 51 Stunden waren
alle Sporen gekeimt und insgesamt 1,81 g/l oder 13,8 g γ-Hexalacton
waren produziert mit einer optischen Drehung von +51,7.
-
BEISPIEL 2
-
Das
folgende Medium wurde in einem 14 l-Fermenter hergestellt:
-
Medium
-
- 11,8 g/l AMBEREX® 1003;
- 8,7 g/l Natriumphosphat, einbasig, H2O;
- 3,9 g/l Natriumphosphat, zweibasig, 7H2O;
- 7,61 entionisiertes Wasser;
- sterilisiert bei 121 °C
für 20
Minuten; und
- pH eingestellt auf 6,25 und mit 25% NaOH gehalten.
-
Inokulum
-
20
g MISO TANE KOJI®-Sporen, angefeuchtet
in 100 ml YM®-Medium
plus 0,1 MAZAWET 36® für 1 Stunde bei 150 UPM vor
Zugabe zum Fermenter.
-
Fermenterparameter
-
- Temperatur: 30°C;
- Bewegung: 800 UPM;
- Belüftung:
8,0 SL/min; und
- Rückdruck:
1 bar.
-
Substratzubereitung
-
230
g Hexansäure,
verdünnt
in 800 g entionisiertem Wasser, eingestellt auf pH 6,0 und für 20 Minuten bei
121 °C sterilisiert.
-
Nachdem
der Fermenter mit den Sporen inokuliert war, wurde die verdünnte Säurelösung über einen 24-ständigen Zeitraum
langsam in den Fermenter gepumpt. Nach 42,5 Stunden waren alle Sporen
gekeimt und zusätzliche
200 g unverdünnte
Säure wurden
mit ungefähr
8,0 g/h in den Fermenter gepumpt. Nach 90 Stunden waren insgesamt
1,3 g/l oder 11,6 g γ-Hexalacton produziert.
-
BEISPIEL 3
-
MISO
TANE KOJI®-Sporen
wurden reihenverdünnt
und für
isolierte Kolonien plattiert. Ein Isolat wurde für weitere Studien ausgewählt und
als Aspergillus sp. IFF-8188 (ATCC 74479) bezeichnet.
-
Inokulumherstellung
-
Medium
-
- 5 g/l TASTONE® 900;
- 10 g/l SOY PEPTONE®;
- 1,0 g/l MACOL® 2LF;
- 0,24 g/l Malzextrakt;
- 10 ml/l Spurenminerallösung:
1,0
g/l FeSO4, 7H2O;
1,0
g/l CaCl2, 2H2O;
0,05
g/l CuSO4, 5H2O;
0,1
g/l ZnSO4, 7H2O;
0,1
g/l MnSO4, H2O;
und
- pH eingestellt auf 6,5 vor der Sterilisation.
- Nach Sterilisation: Zugabe von 0,25% steriler Dextrose zu Kolben.
-
Inokulum
-
2
ml Medium wurden verwendet, um eine Schrägkultur Aspergillus sp. IFF-8188
(ATCC 74479) zu waschen, dann wurde die Waschlösung verwendet, um 500 ml Medium
zu inokulieren.
-
Bedingungen
-
- Temperatur: 30°C;
- Bewegung: 10 UPM; und
- Inkubationszeit: 48 Stunden
-
Produktion
-
9
Liter des Inokulatmediums wurden in einem 14 l-Fermenter hergestellt
und für
20 Minuten bei 121 °C
sterilisiert.
-
Substratzubereitung
-
232
g Hexansäure,
verdünnt
in 660 g entionisiertem Wasser, eingestellt auf pH 6,0 und sterilisiert.
-
Parameter
-
- Temperatur: 30°C;
- Bewegung 500 UPM; und
- Belüftung:
8,0 SL/min.
-
Nach
Sterilisation wurde der Fermenter mit der 48 Stunden angezogenen
Pilzkultur inokuliert und 0,25% sterile Dextrose wurde zugegeben.
Nach 22 Stunden Wachstum wurde die verdünnte Säurelösung langsam in den Fermenter
gepumpt. Nach 46 Stunden wurde unverdünnte Hexansäure in den Fermenter gepumpt.
Nach 118 Stunden waren 1.590 g Hexansäure in den Fermenter gepumpt
und insgesamt 12,8 g/l γ-Hexalacton
waren produziert.
-
BEISPIEL 4
-
Dieses
Experiment wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 3, mit der Ausnahme, daß unverdünnte Hexansäure als das Substrat während der
gesamten Fermentation verwendet wurde. Nach 108 Stunden waren 2.381,3
g Hexansäure
in den Fermenter gepumpt und 19,36 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
Während dieser
Fermentation wurde eine Kohlefalle auf die Fermenter-Abgasleitung
gesetzt. Als die Kohle gestrippt wurde, wurde 2-Pentanon mit über 16 g/l
gewonnen.
-
BEISPIEL 5
-
Dieses
Experiment wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 4, mit der Ausnahme, daß das Inokulumvolumen um die
Hälfte
verringert wurde (250 ml) und die anfängliche Bewegung auf 500 UPM
eingestellt wurde und die anfängliche
Belüftung
auf 4,5 SL/min eingestellt wurde. Die Bewegung und Belüftung wurden
zu ihren ursprünglichen
Einstellungen von 800 UPM und 8,0 SL/min zur gleichen Zeit zurückgeführt, als
das Pumpen des Substrats begann. Nach 114 Stunden waren 1.912,7
g Hexansäure
in den Fermenter gepumpt worden und 15,2 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 6
-
Dieses
Experiment war dasselbe wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß 20% NH4OH verwendet wurde, um den pH aufrechtzuerhalten.
Nach 29 Stunden waren 1.677 g Hexansäure in den Fermenter gepumpt worden
und 7,02 g/l γ-Hexalacton
waren produziert.
-
BEISPIEL 7
-
Dieses
Experiment war dasselbe wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß insgesamt
200 g CaCO3 während der gesamten Fermentation
zugegeben wurden, um den pH aufrechtzuerhalten. Nach 61 Stunden
waren 759,3 g Hexansäure
in den Fermenter gepumpt und 8,67 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 8
-
Dieses
Experiment war dasselbe wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß ein unterschiedlicher
Organismus, Aspergillus oryzae NRRL 3485, verwendet wurde. Nach
85,5 Stunden waren 1.232,8 g Hexansäure in den Fermenter gepumpt
und insgesamt 10,8 g/l γ-Hexalacton
waren produziert.
-
BEISPIEL 9
-
Dieses
Experiment war dasselbe wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß ein unterschiedlicher
Organismus, Aspergillus oryzae NRRL 1731, verwendet wurde. Nach
114,5 Stunden waren 907,6 g Hexansäure in den Fermenter gepumpt
und ingesamt 4,5 g/l γ-Hexalacton
waren produziert.
-
BEISPIEL 10
-
Dieses
Experiment war dasselbe wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß Malonsäure zum
Fermenter zugegeben wurde, um den Lacton-Verbrauch durch den Organismus
zu blockieren. Nach 88 Stunden waren 1.265,5 g Hexansäure in den
Fermenter gepumpt und 5,5 g/l γ-Hexalacton waren
produziert.
-
BEISPIEL 11
-
Dieses
Experiment wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß ein hoher Gehalt an Zucker
während
der gesamten Fermentation aufrechterhalten wurde. Nach 70,5 Stunden
waren 870,3 g Hexansäure
in den Fermenter gepumpt und insgesamt 3,94 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 12
-
Dieses
wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß TASTONE® 900
durch AMBEREX® 1003
ersetzt wurde und SOY PEPTONE® durch FERMAX® 4000
ersetzt wurde. Nach 85,5 Stunden waren 1.509,8 g Hexansäure in den
Fermenter gepumpt und insgesamt 5,2 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 13
-
Dieses
Experiment wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 12, mit der Ausnahme, daß nur das Inokulummedium AMBEREX® 1003
und FERMAX® 4000
enthielt. Das Fermentermedium wurde nicht geändert. Nach 69 Stunden waren
1.377,7 g Hexansäure
in den Fermenter gepumpt und 8,8 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 14
-
Dieses
wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 13, mit der Ausnahme, daß 175 g Ölsäure während der Fermentation zugegeben
wurden, um den Lacton-Verbrauch durch den Organismus zu blockieren.
Nach 94 Stunden waren 1.403,5 g Hexansäure in den Fermenter gepumpt
und 13,4 g/l γ-Hexalacton
waren produziert.
-
BEISPIEL 15
-
Dieses
wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 13, mit der Ausnahme, daß 0,5 bar Rückdruck auf den Fermenter zu
dem Zeitpunkt gegeben wurden, als das Pumpen des Substrats begann.
Nach 68 Stunden waren 726,3 g Hexansäure in den Fermenter gepumpt
und 5,29 g/l γ-Hexalacton
waren produziert.
-
BEISPIEL 16
-
Dieses
wurde ebenso durchgeführt
wie Beispiel 13, mit der Ausnahme, daß die Temperatur für sowohl das
Inokulum als auch den Fermenter auf 35°C erhöht wurde. Nach 94 Stunden waren
1.175 g Hexansäure
in den Fermenter gepumpt und 9,78 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 17
-
Eine
800 l-Fermentation wurde ebenso durchgeführt wie Beispiel 13. Nach 48
Stunden waren 57,684 kg Hexansäure
in den Fermenter gepumpt worden und insgesamt 7,50 g/l γ-Hexalacton waren
produziert. Das Produkt wurde mit Ethylacetat extrahiert. Nach Entfernung
des Lösemittels
wurde das Rohprodukt unter Verwendung von fraktionierter Destillation
gereinigt. Ein Endprodukt mit einer Reinheit von 99% und einer optischen
Drehung von +51,7 mit ee% von 98 wurde erhalten.
-
BEISPIEL 18
-
Insgesamt
zehn weitere Pilze wurden auf die Produktion von γ-Hexalacton
aus Hexansäure
gescreent. Von diesen zehn waren sieben der Organismen klar in der
Lage, γ-Hexalacton
zu produzieren. Diese waren:
- Aspergillus oryzae NRRL 2217;
- Aspergillus oryzae NRRL 2220;
- Aspergillus oryzae NRRL 1989;
- Aspergillus oryzae NRRL 3485;
- Aspergillus oryzae NRRL 3488;
- Aspergillus parasiticus NRRL 1731; und
- Aspergillus oryzae NRRL 695.
-
BEISPIEL 19
-
Ein
unterschiedlicher Organismus, Mortierella isabellina 7873 (CBS 221.29),
erhältlich
vom Institute for Fermentation (IFU) in Osaka, Japan, wurde in einem
Schüttelkolbenexperiment
für die
Produktion von γ-Hexalacton
verwendet.
-
Inokulumherstellung
-
Eine
Schrägkultur
Mortierella isabellina 7873 (CBS 221.29) wurde mit 5 ml sterilem
Medium gewaschen und verwendet, um 100 ml Medium zu inokulieren.
-
Medium
-
- 5 g/l TASTONE® 900;
- 10 g/l SOY PEPTONE®;
- 0,5 g/l TWEEN® 80;
- 0,24 g/l Malzextrakt;
- 10 ml/l Spurenminerallösung:
1,0
g/l FeSO4, 7H2O;
1,0
g/l CaCl2, 2H2O;
0,05
g/l CuSO4, 5H2O;
0,1
g/l ZnSO4, 7H2O;
0,1
g/l MnSO4, H2O;
und
- pH eingestellt auf 4,5 vor der Sterilisation.
- Nach Sterilisation: Zugabe von 0,25% steriler Dextrose zum Kolben.
-
Bedingungen
-
- Temperatur: 27°C;
- Bewegung: 150 UPM; und
- Inkubationszeit: 72 Stunden.
-
Produktion
-
Medium
-
Dasselbe
wie das Inokulummedium, mit der Ausnahme, daß der pH vor der Sterilisation
auf 6,5 eingestellt wurde.
-
Inokulum
-
Ein
5% Inokulum wurde verwendet, um 100 ml Produktionsmedium zu inokulieren;
und 0,25% sterile Dextrose wurde zum Kolben zugegeben.
-
Bedingungen
-
- Temperatur: 27°C;
und
- Bewegung: 150 UPM.
- Inkubationszeit: Nach 24 Stunden wurden 0,15 ml Hexansäure und
2 g Aktivkohle zum Kolben zugegeben.
-
Ergebnisse
-
24
Stunden, nachdem das Substrat zugegeben war, waren 50% der Säure in γ-Hexalacton
umgewandelt.
-
BEISPIEL 20
-
Ein
14 l-Fermenter unter Verwendung von Mortierella isabellina 7873
(IFO) (CBS 221.29) für
die Produktion von γ-Hexalacton
mit zum Fermenter zugesetzter Aktivkohle.
-
Inokulumherstellung
-
Eine
Schrägkultur
Mortierella isabellina 7873 (IFO) (CBS 221.29) wurde mit 5 ml sterilem
Medium gewaschen und verwendet, um 500 ml Medium zu inokulieren.
-
Medium
-
- 5 g/l TASTONE® 900;
- 10 g/l SOY PEPTONE®;
- 0,5 g/l TWEEN® 80;
- 0,24 g/l Malzextrakt;
- 10 ml/l Spurenminerallösung:
1,0
g/l FeSO4, 7H2O;
1,0
g/l CaCl2, 2H2O;
0,05
g/l CuSO4, 5H2O;
0,1
g/l ZnSO4, 7H2O;
0,1
g/l MnSO4, H2O;
und
- pH eingestellt auf 4,5 vor der Sterilisation.
- Nach Sterilisation: Zugabe von 0,25% steriler Dextrose zum Kolben.
-
Bedingungen
-
- Temperatur: 27°C;
- Bewegung: 100 UPM; und
- Inkubationszeit: 32 Stunden
-
Produktion
-
Neun
Liter des Inokulummediums wurden in einem 14 l-Fermenter hergestellt,
aber der pH wurde vor der Sterilisation für 20 Minuten bei 121 °C auf 6,5
eingestellt.
-
Parameter
-
- Temperatur: 27°C;
- Bewegung: 500 UPM; und
- Belüftung:
1,0 v/v/m.
-
Nach
Sterilisation wurde der Fermenter mit der 72 Stunden angezogenen
Pilzkultur inokuliert und 5,0% sterile Dextrose wurde zugegeben.
Nach 17 Stunden Wachstum wurden 200 g Aktivkohle zum Fermenter zugegeben,
die Hexansäure
wurde langsam in den Fermenter gepumpt und die UPM wurden auf 600
erhöht.
Die Dextrose-Gehalte wurden während
der gesamten Fermentation überwacht
und man ließ sie
sich nie abreichern. Nach 91,5 Stunden waren 295,3 g Hexansäure in den
Fermenter gepumpt worden und insgesamt 6,57 g/l γ-Hexalacton waren produziert. Das Produkt
wurde mit Ethylacetat extrahiert. Nach der Entfernung des Lösemittels
wurde das Rohprodukt unter Verwendung fraktionierter Destillation
gereinigt. Ein Endprodukt mit einer Reinheit von 99 % und einer
optischen Drehung von –39,2
mit ee% von 75 wurde erhalten.
-
BEISPIEL 21
-
Ein
14 l-Fermenter unter Verwendung von Mortierella isabellina 7873
(IFO) (CBS 221.29) für
die Produktion von γ-Hexalacton,
ohne daß zum
Fermenter Aktivkohle zugegeben wurde, und eine längere Inkubationszeit des Inokulums
und anfängliches
Fermenterwachstum.
-
Inokulumherstellung
-
Eine
Schrägplatte
Mortierella isabellina 7873 (IFO) (CBS 221.29) wurde mit 5 ml sterilem
Medium gewaschen und verwendet, um 500 ml Medium zu inokulieren.
-
Medium
-
- 5 g/l TASTONE® 900;
- 10 g/l SOY PEPTONE®;
- 0,5 g/l TWEEN® 80;
- 0,24 g/l Malzextrakt;
- 10 ml/l Spurenminerallösung:
1,0
g/l FeSO4, 7H2O;
1,0
g/l CaCl2, 2H2O;
0,05
g/l CuSO4, 5H2O;
0,1
g/l ZnSO4, 7H2O;
0,1
g/l MnSO4, H2O;
und
- pH eingestellt auf 4,5 vor der Sterilisation.
- Nach Sterilisation: Zugabe von 0,25% steriler Dextrose zum Kolben.
-
Bedingungen
-
- Temperatur: 27°C;
- Bewegung: 100 UPM; und
- Inkubationszeit: 67 Stunden
-
Produktion
-
Neun
Liter des Inokulummediums wurden in einem 14 l-Fermenter hergestellt,
aber der pH wurde vor der Sterilisation für 20 Minuten bei 121 °C auf 6,5
eingestellt.
-
Parameter
-
- Temperatur: 27°C;
- Bewegung: 600 UPM; und
- Belüftung:
1,0 v/v/m.
-
Nach
Sterilisation wurde der Fermenter mit der 67 Stunden angezogenen
Pilzkultur inokuliert und 5,0% sterile Dextrose wurde zugegeben.
Nach 21,5 Stunden Wachstum wurde die Hexansäure langsam in den Fermenter
gepumpt. Die Dextrose-Gehalte wurden während der gesamten Fermentation überwacht
und man ließ sie
sich nie abreichern. Nach 100,5 Stunden waren 477 g Hexansäure in den
Fermenter gepumpt worden und insgesamt 9,56 g/l γ-Hexalacton waren produziert.
-
BEISPIEL 22
-
Zusammensetzung
des Mediums für
die γ-Hexalacton-Produktion. Produktion
Inhaltsstoff | g/l |
Amberex
5500 | 14,82; |
NaH2PO4 | 10,80; |
Na2HPO4 | 3,46; |
Na-Hexametaphosphat | 14,78;
und |
DI-Wasser | 1.000. |
-
Produtionsfermenter
-
8
Liter Medium wurden in einem 20 Liter-Fermenter hergestellt und
der pH wurde auf 6,0 eingestellt. Mineralöl Super LA 35 USP in einer
Menge von 454 g/l Medium wurde zum Fermenter zugegeben. Die Mischung
wurde für
1 Stunde bei 110°C
erhitzt und dann auf 30°C
abgekühlt.
Insgesamt 24 g MISO TANE KOJI®-Sporen wurden in 100
ml sterilem Wasser dispergiert und zum Fermenter zugegeben. Das
Abgas wurde mit einer Kohlefalle verbunden, die 300 g Aktivkohle
enthielt, um das flüchtige
2-Pentanon, das während
der Umsetzung gebildet wurde, abzufangen. Die Falle wurde ersetzt,
nachdem sie mit dem Keton gesättigt
war.
-
Fermenterparameter
-
- Bewegung: 400 UPM;
- Belüftung:
0,5 v/v/m;
- Rückdruck:
15 psi;
- Temperatur: 30°C;
- Dauer: 27,5 Stunden; und
- pH wurde unter Verwendung von 25% Natriumhydroxid auf 6,0 eingestellt.
-
Hexansäure-Zufuhr
-
Insgesamt
388 Gramm Hexansäure
wurden in den Fermenter mit einer Rate von 0,02 bis 0,13% pro Stunde,
berechnet auf der Grundlage der Menge des Mediums, zugeführt. Der
Hexansäure-Gehalt
wurde unter 2,5 g/l gehalten.
-
Beendigung
-
Nach
Beendigung wurde der γ-Hexalacton-Gehalt
mit der GC-Methode als 3,3 g/l gemessen. Insgesamt 600 Gramm Kohle
wurden für
das Abfangen von 2-Pentanon verwendet. Am Ende der Fermentation
betrug das Kohle-Gesamtgewicht 740 Gramm. Die Kohle wurde mit 925
Gramm Wasser gemischt und dampfdestilliert. Insgesamt 52,23 Gramm
2-Pentanon mit einer durchschnittlichen Reinheit von 99,3% wurden
gewonnen.
-
BEISPIEL 23
-
Dieselbe
Mediumzusammensetzung wie in Beispiel 22 wurde verwendet. Dieses
Experiment war eine Schüttelkolbenstudie,
bei der der pH des Mediums auf 4,0, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0 und 9,0 eingestellt
wurde. Alle Kolben wurden für
25 Minuten bei 121 °C
sterilisiert. Jeder 500 ml-Kolben
enthielt 100 ml Medium und 0,5 Gramm MISO TANE KOJI®-Sporen,
die in 5 ml sterilem Wasser dispergiert und zu jedem Kolben zugegeben wurden.
Eine 28% Hexansäure-Lösung in Form von Natriumhexanoat
bei pH 6,6 wurde hergestellt und als das Beschickungsmaterial verwendet.
100 bis 600 Mikroliter Beschickungsmaterial wurden zu jedem Kolben
alle ein bis fünf
Stunden zugegeben. Am Ende waren insgesamt 6,4 Gramm Hexansäure pro
Liter Medium zu jedem Kolben zugegeben.
-
Parameter
-
- Bewegung: 200 UPM;
- Temperatur: 30°C;
und
- Dauer: 29 Stunden
-
Beendigung
-
Nach
29 Stunden wurde jeder Kolben mit konzentrierter Schwefelsäure auf
einen pH von 2,0 angesäuert
und für
5 Minuten unter Rückfluß gekocht.
Sowohl die wäßrige als
auch die ölige
Phase wurden auf 2-Pentanon-, γ-Hexalacton-
und Hexansäure-Gehalt
unter Verwendung der GC-Methode analysiert. Die Ergebnisse (mg/ml)
waren:
-
-
-
BEISPIEL 24
-
Beispiel
24 war identisch mit Beispiel 23 bei einem pH von 6,0, mit der Ausnahme,
daß kein
Mineralöl verwendet
wurde. Die zugeführte
Menge an Hexansäure
und die Zuführungszeit
waren ebenfalls identisch. Nach Beendigung wurden beide mit konzentrierter
Schwefelsäure
auf einen pH von 2,0 angesäuert
und für
5 Minuten mit einem Rückflußkühler gekocht.
Der 2-Pentanon-Gehalt in der Brühe
betrug 2,69 mg/ml. Der γ-Hexalacton-Gehalt
in der Brühe
betrug 0,838 mg/ml. Keine restliche Hexansäure wurde gefunden.
-
Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung der Verbindungen
dieser Erfindung als Komponenten in verschiedenen Zusammensetzungen,
um diese Zusammensetzungen zu erhöhen oder zu verstärken.
-
BEISPIEL 25
-
Die
folgende Mischung wird hergestellt:
-
-
-
Die
gemäß Beispiel
1 hergestellte Verbindung fügt
dieser Patchouliformulierung ein raffiniertes, süßes, fruchtiges, pfirsichähnliches
Aromaprofil mit grünen
und kräuterigen
Obernoten hinzu.
-
BEISPIEL 26
-
HERSTELLUNG VON SEIFENZUSAMMENSETZUNGEN
-
100
Gramm Seifenspäne
werden gemäß Beispiel
V von U.S.-Patent Nr. 4,058,487 wie folgt hergestellt:
Das
Natriumsalz einer gleichen Mischung von C10-C14-Alkansulfonat (95% aktiv), 40 Pounds,
wird in einer Mischung von 80 Pounds wasserfreiem Isopropanaol und
125 Pounds entionisiertem Wasser bei 150°F gelöst. In dieser Mischung werden
10 Pounds teilweise hydrierte Kokosnußölfettsäuren und 15 Pounds Natrium-Mono-C14-alkylmaleat gelöst und der pH dieser Lösung wird
durch die Zugabe einer kleinen Menge 50% wäßriger Natriumhydroxid-Lösung auf
6,0 eingestellt. Das Isopropanol wird abdestilliert und die restliche
wäßrige Lösung wird
trommelgetrocknet. Die resultierenden festen Aktivstoffe werden
dann mit einer Spänemischung
mit 10 Pounds Wasser, 0,2 Pounds Titanhydroxid und 0,7 Pounds einer
der in Tabelle II unten angegebenen Parfüminhaltsstoffe vermischt. Die
Späne werden
dann zu Blöcken
gepreßt,
zugeschnitten und zu Riegeln mit einem pH von ungefähr 6,9 gestanzt.
-
Die
Parfümseife,
die mittels der vorstehenden Vorgehensweise hergestellt worden ist,
manifestiert ein hervorragendes Aroma, wie angegeben in Tabelle
II unten:
-
-
BEISPIEL 27
-
HERSTELLUNG
EINER REINIGUNGSMITTELZUSAMMENSETZUNG
-
Insgesamt
100 Gramm eines Reinigungsmittelpulvers, hergestellt gemäß U.S.-Patent
Nr. 4,058,472 und 5% C14-C18-Alkylcatechol
als eine oberflächenaktive
Komponente enthaltend, wobei die Mischung aus 60 Gewichtsteilen
Mono-C14-C18-alkylcatechol,
35% Natriumtetrapyrophosphat, 30% Natriumsilikat, 20% Natriumcarbonat,
3% Natriumcarboxymethylcellulose und 7% Stärke besteht, wird einzeln mit
0,15 Gramm des Aromainhaltsstoffes, der in Tabelle II von Beispiel
26 angegeben ist, vermischt, bis eine im wesentlichen homogene Zusammensetzung
erhalten ist. Die Zusammensetzung hat ein hervorragendes Aroma,
wie angegeben in Tabelle II von Beispiel 26.
-
BEISPIEL 28
-
HERSTELLUNG
EINER KOSMETISCHEN PULVERZUSAMMENSETZUNG
-
Ein
kosmetisches Pulver wird durch Mischen von 100 Gramm Talkumpulver
mit 0,25 Gramm das Parfümmaterials
von Tabelle II von Beispiel 26 in einer Kugelmühle hergestellt. Das Pulver
hat ein hervorragendes Aroma, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel
26.
-
BEISPIEL 29
-
PARFÜMIERTES
FLÜSSIGES
REINIGUNGSMITTEL
-
Konzentrierte
flüssige
Reinigungsmittel mit Aromen, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel
26, werden hergestellt durch Zugabe von 0,10%, 0,15% und 0,20% des
in der Tabelle II von Beispiel 26 angegebenen Inhaltsstoffes. Sie
werden hergestellt durch Zugabe und homogenes Mischen der geeigneten
Menge an Parfümsubstanz
aus Tabelle II von Beispiel 26 in das flüssige Reinigungsmittel. Die
Reinigungsmittel besitzen einzeln Aromen, wie angegeben in Tabelle
II von Beispiel 26, wobei die Intensität mit höherer Konzentration an Parfümsubstanzen,
die in Tabelle II von Beispiel 26 angegeben ist, steigt.
-
BEISPIEL 30
-
HERSTELLUNG
EINES KÖLNISCHWASSER-TASCHENTUCH-PARFÜMS
-
Der
Inhaltsstoff von Tabelle II von Beispiel 26 wird in Kölnischwasser
mehrerer Stärken
in Konzentrationen von 2,0%, 2,5%, 3,0%, 3,5%, 4,0% und 5,0% in
75%, 80%, 85%, 90% und 95% wäßrigem Ethanol;
und in mehrere Konzentrationen von Taschentuchparfüms mit der
Rate von 15%, 20% und 25% (in 80%, 85%, 90% und 95% wäßrigem Ethanol)
eingearbeitet.
-
Klare
und definierte Aromen, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel
26, werden den Kölnischwassern
und den Taschentuchparfüms
in den mehreren Konzentrationen, die oben angegeben sind, verliehen.
-
BEISPIEL 31
-
HERSTELLUNG
VON SEIFENZUSAMMENSETZUNGEN
-
100
Grammm Seifenspäne
(IVORY®,
hergestellt von Procter & Gamble
Company, Cincinnati, Ohio) werden mit einem Gramm der in Tabelle
II von Beispiel 26 oben angegebenen Substanz vermischt, bis homogene
Zusammensetzungen erhalten werden. Die homogene Zusammensetzung
wird unter 3 Atmosphären Druck
bei 180°C
für einen
Zeitraum von drei Stunden erhitzt und die resultierende Flüssigkeit
wird in Seifenformen gegeben. Die resultierenden Seifenkuchen manifestieren
bei Abkühlung
hervorragende Aromen, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel 26.
-
BEISIPEL 32
-
HERSTELLUNG
VON FESTEN REINIGUNGSMITTELZUSAMMENSETZUNGEN
-
Reinigungsmittel
werden aus den folgenden Inhaltsstoffen gemäß Beispiel I des kanadischen
Patentes Nr. 1,007,948 hergestellt:
-
-
Das
Reinigungsmittel ist ein „phosphatfreies" Reinigungsmittel.
Insgesamt 100 Gramm von besagtem Reinigungsmittel werden mit 0,10,
0,15, 0,20 und 0,25 Gramm der in Tabelle II von Beispiel 7 oben
angegebenen Substanz vermischt. Jede der Reinigungsmittelproben
hat ein hervorragendes Aroma, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel
26.
-
BEISPIEL 33
-
HERSTELLUNG EINES EINEM
TROCKNER HINZUZUFÜGENDEN
GEWEBEERWEICHERARTIKELS
-
Unter
Verwendung des Verfahrens von Beispiel I in Spalte 15 von U.S.-Patent
Nr. 3,632,396 wird ein Vliessubstrat, das nützlich ist als ein einem Trockner
hinzuzufügender
Gewebeerweicherartikel, hergestellt, wobei das Substrat, die Substratbeschichtung
und die äußere Beschichtung
und das Parfümmaterial
wie folgt sind:
- 1. ein in Wasser „auflösbares" Papier („Dissolve
Paper") als das
Substrat;
- 2. ADOGEN® 448
(Schmelzpunkt etwa 140°F)
als die erste Substratbeschichtung; und
- 3. eine äußere Beschichtung
mit der folgenden Formulierung (Schmelzpunkt etwa 150°F):
57%
C20-C22-HAPS;
22%
Isopropylalkohol;
20% Antistatikum; und
1% der Parfümsubstanz,
die in Tabelle II von Beispiel 26 oben angegeben ist.
-
Gewebeerweicherzusammensetzungen,
die die in Tabelle II von Beispiel 26 oben angegebenen Substanz
enthalten, bestehend im wesentlichen aus einem Substrat mit einem
Gewicht von etwa 3 Gramm pro 100 Quadratinches; einer Substratbeschichtung,
die etwa 1,85 Gramm pro 100 Quadratinches Substrat wiegt; und einer äußeren Beschichtung,
die etwa 1,5 Gramm pro 100 Quadratinches Substrat wiegt, werden
hergestellt, wodurch ein Gewichtsverhältnis von aromatisiertem Substrat
insgesamt und äußerer Beschichtung
von etwa 1:1, bezogen auf das Gewicht des Substrats, bereitgestellt
wird.
-
Die
Aromen, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel 26 oben, werden
in einer angenehmen Art und Weise dem Kopfraum in einem Trockner
bei Betrieb desselben unter Verwendung besagtem Trockner hinzuzufügenden Gewebeerweichervlieses
durch Hinzugeben zum Trocknungszyklus verliehen.
-
Somit
können
alle Artikel von U.S.-Patent Nr. 3,632,396, die als Gewebeerweicherartikel
in besagtem U.S.-Patent dienen, in ihrer äußeren Beschichtung mit von
0,25 bis zu 5 Gew.-% der Parfümierungssubstanz von
Tabelle II von Beispiel 26 oben parfümiert werden.
-
BEISPIEL 34
-
HAARPRÄPARAT
-
Ein
Haarspray mit „weichem
Gefühl
und gutem Halt" wird
hergestellt, das die folgenden Inhaltsstoffe enthält:
-
-
-
Die
PVP/VA-Copolymere werden zunächst
in Alkohol gelöst
und alle anderen Inhaltsstoffe werden bis zur Gleichförmigkeit
zugegeben. Das Treibmittel wird dann unter Druck gesetzt und als
ein Aerosol verwendet. Die resultierenden Haarsprays haben jedes
angenehme Aromen, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel 26.
-
BEISPIEL 35
-
SCHEUERREINIGERZUSAMMENSETZUNG
-
Eine
Scheuerreinigerzusammensetzung wird gemäß Beispiel I in den Spalten
11 und 12 von U.S.-Patent Nr. 4,193,888, erteilt am 18. März 1980,
hergestellt. Zu dieser Zusammensetzung wird die in Tabelle II von Beispiel
26 oben angegebene Substanz mit einem Gehalt von 0,25% zugegeben,
wie angegeben in der Tabelle in besagtem Beispiel I von U.S.-Patent
Nr. 4,193,888, was ein Aroma bei Verwendung besagten Reinigers unter üblichen
Umständen
liefert, das recht angenehm und in Tabelle II von Beispiel 26 oben
beschrieben ist.
-
BEISPIEL 36
-
Ein
Gewebeerweichungsartikel, das im wesentlichen hergestellt ist, wie
angegeben in Beispiel VII des kanadischen Patentes Nr. 1,069,260,
wird hergestellt, der 0,21 Gew.-% einer parfümierenden Substanz, wie angegeben
in Tabelle II von Beispiel 26, enthält und bei Gebrauch in einem
Trockner ein schwaches Aroma, wie angegeben in Tabelle II von Beispiel
26 oben, liefert.
-
BEISPIEL 37
-
PUDDING
-
Mit
einer Rate von 0,8 ppm wird die gemäß Beispiel 1 produzierte Verbindung
zu einem ROYAL®-Butterscotchpudding
zugegeben. Angenehme ästhetisch
ansprechende Pfirsichnuancen werden dem Butterscotchpudding hinzugefügt, wobei
das Panel aus 30 Leuten den Butterscotchpudding mit der hinzugefügten Verbindung
gegenüber
einem Butterscotchpudding ohne die dazu hinzugefügte Verbindung bevorzugte.
-
BEISPIEL 38
-
GESCHMACKSSTOFFFORMULIERUNGEN
-
Die
folgenden natürlichen
reichen Orangenformulierungen werden hergestellt:
-
-
-
Die
Geschmacksstoffformulierung mit dem Lacton von Beispiel 1 hat ein
definiertes natürliches
reiches Orangenaroma mit butterigen Nuancen aufgrund der Zugabe
von butterigen Prinzipien zu diesem Zitrusgeschmack.
-
BEISPIEL 39
-
A. PULVERGESCHMACKSSTOFFZUSAMMENSETZUNGEN
-
20
Gramm der Geschmacksstoffzusammensetzungen von Beispiel 38, die
die Verbindung von Beispiel 1 enthalten, werden in einer Lösung emulgiert,
die 300 Gramm Akaziengummi und 700 Gramm Wasser enthält. Die
Emulsion wird mit einem Bowen-Labormodell-Trockner unter Verwendung
von 260 c.f.m. Luft mit einer Einlaßtemperatur von 500°F, einer
Auslaßtemperatur
von 200°F
und einer Radgeschwindigkeit von 50.000 UPM sprühgetrocknet.
-
B.
GESCHMACKSSTOFF MIT VERZÖGERTER
FREISETZUNG
-
-
Das
CAB-O-Sil® wird
in den flüssigen
Zitrusgeschmacksstoffzusammensetzungen von Beispiel 38 unter kräftigem Rühren dispergiert,
wodurch in jedem Falle eine viskose Flüssigkeit resultiert. 71 Gewichtsteile der
Pulvergeschmacksstoffzusammensetzung von Teil „A" oben werden dann getrennt in die besagten
viskosen Flüssigkeiten
unter Rühren
bei 25°C
für einen
Zeitraum von 30 Minuten eingemischt, was zu trockenem, freifließendem Geschmacksstoffpulver
mit verzögerter
Freisetzung führt.
-
BEISPIEL 40
-
10
Gewichtsteile Schweinehaut-Gelatine mit 50 Bloom werden zu 90 Gewichtsteilen
Wasser bei einer Temperatur von 150°F zugegeben. Die Mischung wird
gerührt,
bis die Gelatine vollständig
gelöst
ist, und die Lösung
wird auf 120°F
abgekühlt.
Getrennt davon werden 20 Gewichtsteile der flüssigen Geschmacksstoffzusammensetzung
von Beispiel 39 zur Lösung
zugesetzt, die dann homogenisiert wird, um eine Emulsion mit einer
Teilchengröße typischerweise
im Bereich von 5 bis 40 Mikrons zu bilden. Dieses Material wird
bei 120°F gehalten,
wobei unter diesen Bedingungen die Gelatine nicht gelieren wird.
-
Koazervierung
wird induziert durch langsame und gleichförmige Zugabe von 50 Gewichtsteilen
einer 20% wäßrigen Lösung von
Natriumsulfat. Während
der Koazervierung werden die Gelatinemoleküle gleichförmig um jedes Öltröpfchen als
einem Kern abgeschieden.
-
Gelierung
wird bewirkt, indem die erwärmten
Koazervatmischungen in 1.000 Gewichtsteile (jeweils) von 7% wäßrigen Lösungen von
Natriumsulfat bei 65°C
gegossen werden. Die resultierenden gelierten Koazervate können abfiltriert
und mit Wasser bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes von
Gelatine gewaschen werden, um das Salz zu entfernen.
-
Das
Aushärten
des filtrierten Kuchens wird in diesem Beispiel durch Waschen mit
200 Gewichtsteilen einer 37% Lösung
von Formaldehyd in Wasser bewirkt. Der Kuchen wird dann gewaschen,
um restliches Formaldehyd zu entfernen.
-
BEISPIEL 41
-
KAUGUMMI
-
100
Gewichtsteile Chicle werden mit 4 Gewichtsteilen des gemäß Beispiel
39B hergestellten Geschmacksstoffes vermischt. 300 Teile Saccharose
und 100 Teile Maissirup werden zugegeben. Mischen wird durchgeführt in einem
Bandmischer mit mit Mantel versehenen Seitenwänden des Typs, der von der
Baker Perkins Company hergestellt wird.
-
Das
resultierende Kaugummigemisch wird dann jeweils zu Streifen von
1 Inch Breite und 0,1 Inch Dicke verarbeitet. Die Streifen werden
in Längen
von jeweils 3 Inch geschnitten. Beim Kauen hat der Kaugummi einen
angenehmen, lang anhaltenden reichen Zitrusgeschmack.
-
BEISPIEL 42
-
KAUGUMMI
-
100
Gewichtsteile Chicle werden mit 18 Gewichtsteilen des gemäß Beispiel
39B hergestellten Geschmacksstoffes vermischt. 300 Teile Saccharose
und 100 Teile Maissirup werden zugegeben. Mischen wird durchgeführt in einem
Bandmischer mit mit Mantel versehenen Seitenwänden des Typs, der von der
Baker Perkins Company hergestellt wird.
-
Das
resultierende Kaugummigemisch wird dann zu Streifen mit 1 Inch Breite
und 0,1 Inch Dicke verarbeitet. Die Streifen werden in Längen von
jeweils 3 Inch geschnitten. Beim Kauen haben die Kaugummis einen
angenehmen, lang anhaltenden reichen Zitrusgeschmack.
-
BEISPIEL 43
-
ZAHNPASTAFORMULIERUNG
-
Die
folgenden separaten Gruppen von Inhaltsstoffen werden hergestellt:
-
-
- 1. Die Inhaltsstoffe in Gruppe „A" werden in einem mit Dampfmantel versehenen
Behälter
gerührt
und auf 160°F
erhitzt;
- 2. Rühren
wird für
zusätzliche
3 bis 5 Minuten fortgesetzt, um ein homogenes Gel zu bilden;
- 3. Die Pulver von Gruppe „B" werden unter Mischen
zum Gel zugegeben, bis eine homogene Paste gebildet wird;
- 4. Unter Rühren
wird der Geschmacksstoff „D" zugegeben und als
letztes das Natrium-n-Lauroylsarcosinat; und
- 5. Die resultierende Aufschlämmung
wird dann für
eine Stunde gemischt. Die fertige Paste wird dann in eine Drei-Walzen-Mühle überführt und
dann homogenisiert und schließlich
in Tuben abgefüllt.
-
Die
resultierenden Zahnpasten lieferten, wenn sie in normalen Zahnreinigungsvorgängen verwendet wurden,
einen reichen Zitrusgeschmack mit konstanter starker Intensität während des
ganzen Vorgangs (1 bis 1,5 Minuten).
-
BEISPIEL 44
-
VITAMIN-KAUTABLETTEN
-
Die
Geschmacksstoffmaterialien, die gemäß dem Verfahren von Beispiel
39 hergestellt worden sind, werden einer Vitaminkautablettenformulierung
mit einer Rate von 10 g/kg zugegeben, wobei die Vitaminkautablettenformulierung
wie folgt hergestellt wird: In einem Hobart-Mischer werden die folgenden
Materialien bis zur Homogenität
vermischt:
-
-
-
Vorläufige Tabletten
werden hergestellt durch Stoßen
mit Stempeln mit flacher Oberfläche
und Vermahlen der Stücke
auf 14 mesh. 13,6 g trockenes Vitamin-A-acetat und 0,6 g Vitamin
D werden dann als Perlen zugegeben. Das gesamte Gemisch wird dann
unter Verwendung konkaver Stempel mit jeweils 0,5 g verpreßt.
-
Das
Kauen der resultierenden Tabletten liefert einen angenehmen, lang
andauernden, konsistent starken reichen Zitrusgeschmack für einen
Zeitraum von 12 Minuten.
-
BEISPIEL 45
-
Zu
100 Gewichtsteilen GOYA®-Mangonektar (hergestellt
von der Goya Corporation, New York, New York) werden 10 ppm des
gemäß Beispiel
1 produzierten Lactons zugegeben. Die Lacton-Mischung fügt dem Mangonektar
eine sehr natürliche
Nuance hinzu, die, obgleich in natürlicher Mango vorhanden, (vor
dem Zusatz des Lactons von Beispiel 1) im Eindosprozeß verloren
geht, wenn der Mangonektar in der üblichen Art und Weise hergestellt
und eingedost wird.
-
In
der vorliegenden Beschreibung bedeutet „umfaßt" „schließt ein oder
besteht aus" und „umfassend" bedeutet „einschließlich oder
bestehend aus".