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Dokumentenidentifikation DE60020764T2 05.01.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001038971
Titel Verfahren zur Herstellung von gamma-Hexalactone, daraus hergestellte Produkte und deren Verwendung als Duftstoffe
Anmelder International Flavors & Fragrances Inc., New York, N.Y., US
Erfinder Farbood, Mohamad I, State College, US;
He, Fenjin, State College, US;
Kizer, Laura E., Highlands, New Jersey 07732, US
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 60020764
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.03.2000
EP-Aktenzeichen 003024098
EP-Offenlegungsdatum 27.09.2000
EP date of grant 15.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.01.2006
IPC-Hauptklasse C12P 17/04(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse A23L 1/23(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      A61K 7/46(2000.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]
EINFÜHRUNG UND HINTERGRUND

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiphasiges mikrobielles Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen, die &ggr;-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.

&ggr;-Hexalacton ist auch bekannt als &ggr;-Caprolacton; Ethylbutyrolacton; &ggr;-Ethyl-n-butyrolacton; Hexanolid-1,4; 4-Hydroxyhexansäure-&ggr;-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 &dgr;-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 &ggr;-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 &ggr;-Hydroxydecansäure durch Kultivieren oder Inkubieren eines Mikroorganismus, der Ricinusöl hydrolysieren und &bgr;-Oxidation des resultierenden Hydrolysats in Gegenwart von Ricinusöl bewirken kann, um &ggr;-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 &ggr;-Hydroxydecansäure durch enzymatisches Hydrolysieren von Ricinusöl unter Verwendung von Lipase, um ein enzymatisches Hydrolysat zu bilden, und Kultivieren eines Mikroorganismus der zu effektiver &bgr;-Oxidation des enzymatischen Hydrolysats in Gegenwart des Hydrolysats, um &ggr;-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 &bgr;-Oxidation des Ricinusöl-Hydrolysats in Gegenwart des Ricinusöls, um &ggr;-Hydroxydecansäure zu produzieren, in der Lage ist.

Europäische Veröffentlichte Patentanmeldung 258993 vom 9. April 1988 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktiver &ggr;-Hydroxydecansäure, die zur Umwandlung in optisch aktives &ggr;-Decalacton geeignet ist.

Mikrobielle Produktion von natürlichem &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-Lactonen und &dgr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton gleichzeitig produzieren wird.

Sowohl 2-Pentanon als auch &ggr;-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, &ggr;-Hexalacton ist gemäß der Struktur definiert:

2-Pentanon wird durch die Strukturformel dargestellt:

Die oxidativen Reaktionen, um die &ggr;-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 &ggr;-Lacton für Beispiel 21.

9 ist ein TIC von &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton in Probe und das Standardspektrum für Beispiel 22.

14 ist ein Massenspektrum (chemische Ionisierung) von &ggr;-Hexalacton in der Probe von Beispiel 22.

15 ist ein Gasphasen-Infrarotspektrum von &ggr;-Hexalacton von Beispiel 22.

16 ist ein Gasphasen-Infrarotspektrum von &ggr;-Hexalacton in Beispiel 22, überlegt mit dem Standard-&ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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, &agr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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;
  • &ggr;-Butyryllacton;
  • Furfural;
  • Trimethylpyrazin;
  • Phenylessigsäure;
  • Isovaleraldehyd;
  • Ethylmaltol;
  • Ethylvanillin;
  • Ethylvalerat;
  • Kakaoextrakt;
  • Kaffeeextrakt;
  • Pfeffermizöl;
  • Öl von grüner Minze;
  • Gewürznelkenöl;
  • Anethol;
  • Cardamomöl;
  • Wintergrünöl;
  • Zimtaldehyd;
  • Ethyl-2-methylvalerat;
  • &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton von Beispiel 21.

9 ist ein Totalionenchromatogramm von &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton in Probe und das Standardspektrum für Beispiel 22.

14 ist ein Massenspektrum (chemische Ionisation) von &ggr;-Hexalacton in Probe, das das Molekülion (M + 1 = 115) von Beispiel 22 zeigt. Das Molekulargewicht von &ggr;-Hexalacton beträgt 114.

15 ist ein Gasphasen-Infrarotspektrum von &ggr;-Hexalacton (Caprolacton) in Probe für Beispiel 22.

16 ist ein Gasphasen-Infrarotspektrum von &ggr;-Hexalacton in Probe, überlegt mit dem Standard-&ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton aus Hexansäure gescreent. Von diesen zehn waren sieben der Organismen klar in der Lage, &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton umgewandelt.

BEISPIEL 20

Ein 14 l-Fermenter unter Verwendung von Mortierella isabellina 7873 (IFO) (CBS 221.29) für die Produktion von &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-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 &ggr;-Hexalacton waren produziert.

BEISPIEL 22

Zusammensetzung des Mediums für die &ggr;-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 &ggr;-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-, &ggr;-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 &ggr;-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:

TABELLE I

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:

TABELLE II
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".


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung von &ggr;-Hexalacton, 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 &ggr;-Hexalacton zu produzieren, wobei der Pilz ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Aspergillus und Mortierella besteht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Pilz ausgewählt ist 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.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter die Gewinnung von &ggr;-Hexalacton und 2-Pentanon umfaßt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verdünnungsmittel mit der Hexansäure vorhanden ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Nährstoffmedium in besagtes Reaktionsmedium mit einer Rate zugeführt wird, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, daß besagter Pilz oxidatives Wachstum aufrechterhält und dadurch besagte Verbindung erzeugt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß oxidative Bedingungen während der gesamten Reaktion aufrechterhalten werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den zusätzlichen Schritt umfaßt, daß eine aromaerhöhende, -verstärkende oder -verleihende Menge und Konzentration der mit dem Verfahren produzierten Zusammensetzung mit einer Duftstoffbasis innig vermischt wird, um eine Duftstoffzusammensetzung zu bilden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den zusätzlichen Schritt umfaßt, daß eine geschmackserhöhende, -verstärkende oder -verleihende Menge und Konzentration der mit dem Verfahren produzierten Zusammensetzung mit einer Nahrungsmittelbasis innig vermischt wird, um eine Nahrungsmittelzusammensetzung zu bilden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den zusätzlichen Schritt umfaßt, 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.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den zusätzlichen Schritt umfaßt, daß eine aroma- oder geschmackserhöhende, -verstärkende oder -verleihende Menge und Konzentration der mit dem Verfahren produzierten Zusammensetzung innig zu Kaugummi zugemischt wird.
Es folgen 18 Blatt Zeichnungen






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