La especia refrescante es un tipo de especia con efecto refrescante, que incluye dos categorías: la especia refrescante natural y la especia refrescante sintética. Las especias refrescantes naturales se toman de la naturaleza y mantienen las características aromáticas originales de la planta de la especia, por lo general trituradas, destiladas, extraídas y otros métodos físicos o químicos de procesamiento y producción; las especias refrescantes sintéticas son el uso de materias primas químicas, preparadas por el método de síntesis química de las especias monómeras.

Mentol

El mentol es la especia refrescante natural más común en la naturaleza, con sensación de frescor de brote rápido, aroma fresco y otras características, junto con los productos ecológicos y naturales en los últimos años es cada vez más popular, por lo que la demanda de mentol en el producto final tiene una tendencia gradual al alza. Sin embargo, el mentol también tiene sus propios defectos de aplicación, como un sabor amargo cuando la dosis es grande, fuerte volatilidad, y una corta duración de frescor.

En respuesta a estas deficiencias, muchos expertos en aplicaciones han introducido ciertas mejoras en el mentol. Por ejemplo, la empresa alemana Simules inventó los "preparados de especias que contienen mentol" en el uso de materias primas de alcohol de azúcar y edulcorantes para enmascarar el amargor del mentol, incluyendo eritritol, xilitol, glucósidos de estevia y aspartamo, etc.. Además, también añadieron aceites esenciales en el producto, ingredientes de especias para reducir la sensación de ardor que produce el mentol en la boca.

También se utilizan aromatizantes líquidos en las "composiciones refrescantes" inventadas por la empresa suiza Chihuahuaten para mejorar el amargor del mentol. La China Tobacco Corporation también ha añadido edulcorantes a los cigarrillos mentolados para enmascarar el amargor del mentol. Métodos similares de enmascaramiento del amargor también se utilizan ampliamente en los productos de bebidas refrescantes. En la actualidad, los agentes enmascaradores del amargor del mentol más utilizados son la sucralosa, el neotamo y el aspartamo.

Además, Anhui Aidi Spice Co., Ltd. ha documentado el proceso de preparación de un producto de mentol de bajo amargor en su patente "Un levo-mentol de bajo amargor, método de preparación y aplicación". El producto tiene la forma de cristal en forma de aguja del mentol y, en comparación con el mentol ordinario, el sabor amargo en la boca se reduce en 50%~70%.

Dado que el mentol puede producir un buen efecto refrescante en la piel, también se utiliza ampliamente en productos de los campos de la medicina, los productos químicos de uso diario, etcétera. Por ejemplo, el "Aloe Vera Cooling Cream Gel" producido por Suzhou Shengbai Health Co., Ltd. contiene mentol, que puede proporcionar enfriamiento y alivio del dolor; las gotas para los ojos también contienen una pequeña cantidad de mentol, que puede proporcionar efectos antisépticos, antiinflamatorios y refrescantes [2]. Actualmente, los resultados de la prueba de frescor muestran que el uso de mentol en cremas y pomadas tópicas puede obtener un efecto de brote de frescor más rápido, y el efecto de frescor del mentol en la piel es significativamente más prolongado que en la boca.

La gama WS

Desde 1970, Wilkinson Sword ha llevado a cabo extensas investigaciones sobre refrigerantes sintéticos, durante las cuales ha desarrollado unos 1.200 compuestos refrigerantes, conocidos como la gama de productos WS. Entre ellos se incluyen los productos WS-23, WS-3 y WS-5, que posteriormente tuvieron un gran éxito comercial.

I. Productos WS-23

El WS-23 fue desarrollado y sintetizado por Wilkinson Sword a principios de la década de 1980. La empresa utilizó diisopropilpropionitrilo (DIPPN) como materia prima, primero hidrolizado para generar ácido diisopropilpropiónico, después añadió cloruro de sulfóxido para generar cloruro de acilo, y finalmente reaccionó con metilamina para producir el producto objetivo [3].

En 2002, International Flavors and Fragrances (IFF) introdujo en su patente un nuevo proceso para la preparación de WS-23, que también utilizaba diisopropilpropionitrilo como materia prima, añadía triacetato de glicerol en exceso y, por último, sulfato de dimetilo, y destilaba para producir el producto objetivo, con un rendimiento de hasta 70%. Además, Millennium también ha propuesto un nuevo método de síntesis, que utiliza diisopropilpropionitrilo con metanol, carbonato de dimetilo y otros compuestos, y reacciona bajo un catalizador ácido para producir el producto, con rendimientos de hasta 90%.

Las ventajas más significativas del WS-23 sobre el mentol son la larga duración de la sensación de frescor y la ausencia de amargor en la boca. Sin embargo, el WS-23 carece del frescor explosivo del mentol y de su especial sabor a menta, pero aun así, el WS-23 se sigue utilizando ampliamente en productos de confitería, bebidas y otros. En algunos productos de confitería refrescantes que requieren un alto grado de frescor, la cantidad de WS-23 añadida puede ser de hasta 0,3% a 0,5%, mientras que el mentol producirá amargura cuando la cantidad de mentol añadida sea superior a 0,08%. Además, el WS-23 puede destruir la forma cristalina del cristal tras la trituración, formando partículas más finas similares al polvo, lo que facilita su adición a los productos de caramelo prensado, y la mayoría de los productos como el caramelo prensado y el caramelo en anillo que se venden actualmente en el mercado utilizan WS-23 como agente refrigerante.

Además, el WS-23 tiene buena solubilidad en agua caliente, mientras que la mayoría de los demás productos de la serie WS disponibles en el mercado son insolubles en agua. El WS-23 puede disolverse directamente en agua a temperatura ambiente tras disolverse con propilenglicol, por lo que el WS-23 es también uno de los agentes refrigerantes de uso común para enjuagues bucales y bebidas.

En segundo lugar, los productos WS-3

El proceso de síntesis tradicional del refrigerante WS-3 consiste en utilizar cloruro de ácido p-fumárico y etilamina para fabricarlo por reacción directa, mientras que Millennium ha propuesto una nueva ruta de síntesis, que se realiza mediante una reacción de un solo paso entre cloruro de ácido p-fumárico y fosfato de trietilo catalizada por ácido polifosfórico. Entre ellas, cuanto menor sea el coste de producción del p-fuckil-3-carbonitrilo, más ventajoso será el precio del producto [4].

El WS-3 es un refrescante de larga duración, y la intensidad del frescor del WS-3 probada por Millennium Company es 1,5 veces la del mentol, y la duración del frescor es de 20~30 min, y el lugar del efecto de frescor es principalmente la garganta, y también hay frescor en la boca, por lo que el WS-3 se utiliza a menudo en productos lubricantes de azúcar. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el WS-3 tiene el mismo sabor amargo que el mentol, por lo que es necesario optimizar la dosis en el uso específico, y puede añadirse una pequeña cantidad de edulcorante para cubrir el sabor amargo cuando la dosis es grande. Además, el WS-3 es difícil de disolver en agua, por lo que si se utiliza en bebidas, enjuagues bucales y otros productos, es necesario disolver el WS-3 en propilenglicol, y luego añadir Tween o solubilizante Span antes de su uso.

Productos WS-5 y WS-12

WS-5 también se denomina N(- etoxicarbonilmetil)-p-alcano-3-carboxamida, su aspecto es un polvo sólido blanco, la sensación de enfriamiento se concentra principalmente en la boca y la garganta, la intensidad de enfriamiento es de unas 3~4 veces la del mentol, que es la variedad con mayor intensidad de enfriamiento de la serie WS.WS-5 se utiliza principalmente en caramelos duros, caramelos lubricantes, dentífricos, etc., y WS-5 está contenido en dentífricos negros disponibles en el mercado en la actualidad. Además, cuando el WS-5 se utiliza en combinación con aceite de mentol o mentol, el efecto refrescante aumentará significativamente.

WS-12 también se conoce como N(- 4-metoxifenil)-p-mentil-3-carboxamida. Los resultados de las pruebas de Millennium demuestran que el WS-12 no tiene el amargor, el ardor y la acritud del mentol, sino que produce una sensación refrescante y prolongada de frescor que impacta, refresca y enfría toda la mucosa de la cavidad bucal y la garganta.

Además, el WS-12 tiene la característica de resistencia a altas temperaturas, la alta temperatura sostenida de 200℃ no afectará a la fuerza de enfriamiento del producto. Sin embargo, durante el proceso de aplicación, básicamente no hay sensación de enfriamiento cuando WS-12 se prueba directamente, y hay un informe de patente que una sensación de enfriamiento se producirá en la boca después de WS-12 se muele en un polvo con un tamaño de partícula muy pequeño utilizando un molino de bolas.

Esteres de mentol y productos de la serie de reducción de carbonilo

I. Glutarato de mentol

El éster monomentílico del ácido glutárico es un agente refrigerante producido por esterificación directa del mentol natural con el correspondiente ácido dicarboxílico o anhídrido dicarboxílico, y se ha informado en la literatura de que la reacción entre el mentol y el anhídrido glutárico puede utilizarse para obtener un alto rendimiento. El frescor del glutarato de mono-mentol es más suave y dura más tiempo, y está reconocido como un refrigerante seguro por la Food Flavor and Extract Manufacturers Association of America (FEMA) (FEMA 4006).En 2002, IFF tenía una patente que describía que el glutarato de mono-mentol mezclado con glutarato de di-mentol en una proporción de 70:30 puede proporcionar un mejor frescor [5].

Fuente de la imagen: Creative Post

Lactato de mentilo

El lactato de mentilo se sintetiza principalmente mediante la esterificación del ácido láctico fermentado y el mentol natural como principales materias primas, y la tasa de conversión puede alcanzar el 75,5% [6]. El lactato de mentol se utiliza principalmente en productos de cuidado personal como jabones corporales, toallitas húmedas y polvos de talco. Comparado con el mentol, el lactato de mentilo es más suave en cuanto a efecto y sensación refrescantes, y la sensación refrescante dura más tiempo.

El lactato de mentol también se utiliza mucho en los aromas de tabaco. Debido a su aroma dulce y refrescante, el lactato de mentol puede añadirse a los aromas de tabaco para aumentar el dulzor del tabaco y mejorar significativamente el sabor de los cigarrillos. En particular, las materias primas del lactato de mentol son ingredientes naturales, volátiles a altas temperaturas, seguros e inofensivos para los seres humanos, al mismo tiempo harán que los productos aromatizados sean más estables.

Tercero, acetónido de glicerol de cetona de mentol

El acetónido de mentol cetona glicerol es el uso de catalizadores ácidos será la deshidratación de la cetona de mentol y la condensación de glicerol para formar el refrigerante. En comparación con el lactato de mentol, la sensación de frescor de la acetona de mentol glicerol es más suave y no irrita la piel, por lo que se utiliza a menudo en champús, jabones corporales y productos de afeitado y otros productos de cuidado personal. Además, la mentona cetona de glicerol también se puede utilizar en la formulación de productos químicos de uso diario, el tabaco y los sabores de refrigeración como un estabilizador de refrigeración para los sabores de mentol [7].

Comparación del frescor de varios sabores fríos

Millennium ha proporcionado datos sobre la intensidad de frescor de varios sabores fríos midiendo sus umbrales [8]. La intensidad de frescor del mentol [(-)-Mentol] se definió como 100, WS-23 como 75, WS-3 y WS-12 como 150, y WS-5 como 400. En la serie de productos de éster de mentol y condensados de carbono, la intensidad de frescor de la cetona de mentol condensada en glicerol (Frescolat MGA) es de aproximadamente 40, la intensidad de frescor del éster de lactato de mentol (Frescolat ML ) tiene una intensidad de frescor de 43, véase la figura 1.

Además, varios isómeros del mentol tenían intensidades de frescor bajas, por ejemplo, el D-neomentol [(-)-Neomentol], el D-isomentol [(-)-Isomenthol], el L-neoisomentol [(+)-Neoisomenthol] tenían una intensidad de frescor de 3, y el L-isomentol [(+)-Neoisomenthol ] también tenía una intensidad de frescor de sólo 11, y el D-neoisomentol [(-)-Neoisomenthol] tenía una intensidad de frescor de aproximadamente 13.

La tendencia de desarrollo de las especias de sabor frío

En cuanto a la tendencia de desarrollo de las especias de sabor frío, creo que incluye la investigación y el desarrollo de productos monómeros y la aplicación de productos compuestos en dos aspectos. En primer lugar, en la actualidad, se han desarrollado más de mil tipos de monómeros sintéticos de especias de sabor frío, de los cuales sólo unas pocas docenas se han comercializado con éxito, y sólo 20~30 tipos se utilizan comúnmente en alimentos, cosméticos y sabores [7], por lo tanto, en el futuro, los nuevos monómeros de especias de sabor frío de grado alimentario y cosmético seguirán comercializándose y utilizándose ampliamente. Además, la investigación de la aplicación de fragancias refrescantes también se convertirá en una nueva dirección de desarrollo, ahora se sabe que algunas de las fragancias refrescantes se utilizarán en combinación para lograr un efecto sinérgico, mientras que las fragancias refrescantes solubles en agua, fragancias refrescantes anti bajo eutéctico y así sucesivamente también se convertirá en la dirección de la investigación y el desarrollo de los ingenieros de aplicación.