สารทำความเย็นเครื่องเทศเป็นเครื่องเทศที่มีฤทธิ์ทำความเย็น รวมถึงเครื่องเทศสารทำความเย็นตามธรรมชาติและเครื่องเทศสารทำความเย็นสังเคราะห์ เครื่องเทศสารทำความเย็นตามธรรมชาติหมายถึงเครื่องเทศที่นำมาจากธรรมชาติและคงคุณลักษณะกลิ่นหอมดั้งเดิมของพืชไว้ โดยปกติแล้วจะดำเนินการด้วยวิธีทางกายภาพหรือทางเคมี เช่น การบด การกลั่น และการสกัด เครื่องเทศสารทำความเย็นสังเคราะห์จัดทำขึ้นโดยการสังเคราะห์ทางเคมีโดยใช้วัตถุดิบทางเคมี กลิ่นหอมเดียว
1.เมนทอล
เมนทอลเป็นเครื่องเทศที่ให้ความเย็นตามธรรมชาติที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ มีลักษณะเป็นความรู้สึกเย็นเร็วและมีกลิ่นหอมสดชื่น นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติสีเขียวยังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ ในหมู่ผู้คนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังนั้นความต้องการเมนทอลในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจึงค่อยๆ เพิ่มขึ้น แนวโน้ม. อย่างไรก็ตาม เมนทอลยังมีข้อบกพร่องในการใช้งาน เช่น ความขมเมื่อใช้ในปริมาณมาก มีความผันผวนสูง และความรู้สึกเย็นในระยะสั้น เพื่อตอบสนองต่อข้อบกพร่องเหล่านี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านการใช้งานจำนวนมากได้ทำการปรับปรุงเมนทอลบางประการ ตัวอย่างเช่น ใน "การเตรียมรสชาติที่ประกอบด้วยเมนทอล" ที่คิดค้นโดยบริษัท Simlei ของเยอรมนี วัตถุดิบจากน้ำตาลแอลกอฮอล์และสารให้ความหวานถูกนำมาใช้เพื่อปกปิดรสขมของเมนทอล รวมถึงอีริทริทอล ไซลิทอล สตีวิโอไซด์ และแอสปาร์แตม และคณะ นอกจากนี้ยังเพิ่มน้ำมันหอมระเหยและเครื่องเทศลงในผลิตภัณฑ์เพื่อลดอาการแสบร้อนที่เกิดจากเมนทอลในปาก สารปรุงแต่งรสชนิดน้ำยังใช้ใน "ส่วนประกอบในการทำความเย็น" ที่คิดค้นโดยบริษัท Givaudan ในสวิตเซอร์แลนด์ เพื่อปรับปรุงความขมของเมนทอล บริษัท China Tobacco ยังได้เพิ่มส่วนผสมที่ให้ความหวานลงในบุหรี่เมนทอลเพื่อกลบรสขมของเมนทอล วิธีการที่คล้ายกับการปิดบังรสขมยังใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มเพื่อความสดชื่น ปัจจุบัน สารกำบังรสขมที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเมนทอล ได้แก่ ซูคราโลส นีโอเทม และแอสปาร์แตม
เนื่องจากเมนทอลสามารถให้ผลเย็นแก่ผิวได้ดี จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ด้านการแพทย์ สารเคมีในชีวิตประจำวัน และอื่นๆ ตัวอย่างเช่น "เจลว่านหางจระเข้" ที่ผลิตโดย Suzhou Shengbai Health Co., Ltd. มีเมนทอลซึ่งให้ความเย็นและยาแก้ปวดได้ ยาหยอดตาหรุนจี้ยังมีเมนทอลในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งสามารถฆ่าเชื้อและลดการอักเสบได้ และความเย็นสบาย ปัจจุบัน หลังจากการทดสอบความรู้สึกเย็น ผลการวิจัยพบว่าการใช้เมนทอลในผลิตภัณฑ์ครีมทาเฉพาะที่สามารถให้ผลความรู้สึกเย็นเร็วขึ้น และผลของเมนทอลต่อความรู้สึกเย็นบนผิวหนังจะยาวนานกว่าในปากอย่างเห็นได้ชัด
2. ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ WS
ตั้งแต่ 19เมื่อวันที่ 70 กันยายน บริษัท Wilkinson Sword ได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับสารทำความเย็นสังเคราะห์ ในระหว่างนั้นพวกเขาได้พัฒนาสารประกอบประมาณ 1,200 ชนิดที่มีความรู้สึกเย็น กล่าวคือ ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ WS ซึ่งรวมถึง WS-23, WS-3, WS-5 และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ในเวลาต่อมา
2.1 WS-23สินค้า
ผลิตภัณฑ์ WS-23 ได้รับการพัฒนาและสังเคราะห์โดย Wilkinson Sword Company ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 บริษัทใช้ไดไอโซโพรพิลโพรพิโอไนไตรล์ (DIPPN) เป็นวัตถุดิบ ขั้นแรกให้ไฮโดรไลซ์เพื่อสร้างกรดไดไอโซโพรพิลโพรพิโอนิก จากนั้นเติมไทโอนิลคลอไรด์เพื่อทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างกรดคลอไรด์ และสุดท้ายทำปฏิกิริยากับเมทิลลามีนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมาย
ในปี 2002 บริษัท American International Flavours and Fragrances Company (IFF) ได้แนะนำกระบวนการใหม่ในการเตรียม WS-23 ในสิทธิบัตร วิธีนี้ยังใช้ไดไอโซโพรพิลโพรพิโอไนไตรล์เป็นวัตถุดิบ เพิ่มไตรอะซิตินส่วนเกิน และสุดท้ายก็เติมไดเมทิลซัลเฟต เอสเทอร์ถูกกลั่นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมายที่มีผลผลิตสูงถึง 70% นอกจากนี้ บริษัท Millennium ยังได้เสนอวิธีการสังเคราะห์ใหม่ ซึ่งใช้ไดไอโซโพรพิลโพรพิโอไนไตรล์ เมทานอล ไดเมทิลคาร์บอเนต และสารประกอบอื่นๆ เพื่อทำปฏิกิริยาภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด โดยมีผลผลิตสูงถึง 90%
เมื่อเปรียบเทียบกับเมนทอล ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของ WS{{0}} คือให้ความรู้สึกเย็นสบายยาวนาน และไม่มีรสขมในปาก อย่างไรก็ตาม WS-23 ขาดความรู้สึกเย็นระเบิดและกลิ่นมิ้นต์พิเศษของเมนทอล ถึงกระนั้น WS-23 ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในลูกอม เครื่องดื่ม และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในผลิตภัณฑ์ลูกอมทำความเย็นบางชนิดที่ต้องการความรู้สึกเย็นสูง ปริมาณ WS-23 ที่เพิ่มอาจสูงถึง 0.3% ถึง 0.5% ในขณะที่เมนทอลจะผลิต รู้สึกขมเมื่อเติมในปริมาณที่มากกว่า 0.08% นอกจากนี้ หลังจากการบด WS-23 สามารถทำลายรูปแบบผลึกและสร้างอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าคล้ายกับผง ทำให้ง่ายต่อการเติมลงในผลิตภัณฑ์น้ำตาลแบบเม็ด ปัจจุบันน้ำตาลเม็ด น้ำตาลวงแหวน และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ส่วนใหญ่ในตลาดใช้ WS-23 เป็นตัวทำความเย็น
นอกจากนี้ WS-23 ยังมีความสามารถในการละลายได้ดีในน้ำร้อน ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ WS เชิงพาณิชย์อื่นๆ ส่วนใหญ่ละลายในน้ำได้ยาก หลังจากใช้โพรพิลีนไกลคอลในการละลาย WS-23 ก็สามารถละลายในน้ำได้โดยตรงที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้น WS-23 จึงเป็นหนึ่งในสารเพิ่มความสดชื่นที่ใช้กันทั่วไปในน้ำยาบ้วนปากและเครื่องดื่ม
2.2 WS-3สินค้า
กระบวนการสังเคราะห์แบบดั้งเดิมของสารทำความเย็น WS-3 คือการใช้ p-ฟีนิลแอมโมนิล-3-เอซิลคลอไรด์และเอทิลลามีนเพื่อทำปฏิกิริยาโดยตรง อย่างไรก็ตาม บริษัทมิลเลนเนียมได้เสนอเส้นทางการสังเคราะห์ใหม่ ซึ่งทำจากพี-ฟีนิลแอมโมนิล-3-คาร์โบไนไตรล์ ทำได้โดยการทำปฏิกิริยากับไตรเอทิล ฟอสเฟตในขั้นตอนถัดไปที่เร่งปฏิกิริยาด้วยกรดโพลีฟอสฟอริก ดังแสดงในรูปที่ 1 ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ ยิ่งต้นทุนการผลิต p-mengyl-3-คาร์โบไนไตรล์ต่ำลง ราคาผลิตภัณฑ์ก็จะยิ่งได้เปรียบมากขึ้นเท่านั้น .
WS-3 เป็นสารทำความเย็นที่ออกฤทธิ์ยาวนาน ความเข้มของการทำความเย็นของ WS-3 ที่ทดสอบโดย Millennium Company คือ 1.5 เท่าของเมนทอล และระยะเวลาในการทำความเย็นคือ 20 ถึง 30 นาที ฤทธิ์เย็นส่วนใหญ่จะอยู่ที่คอและในปากด้วย มีความรู้สึกเย็น ดังนั้น WS-3 จึงมักใช้ในยาอมแก้เจ็บคอ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่า WS-3 มีรสขมเหมือนกับเมนทอล และจำเป็นต้องปรับขนาดยาให้เหมาะสมในระหว่างการใช้งานเฉพาะ เมื่อปริมาณมากก็สามารถเพิ่มสารให้ความหวานจำนวนเล็กน้อยเพื่อกลบรสขมได้ นอกจากนี้ WS-3 ยังละลายในน้ำได้ยาก หากจำเป็นต้องใช้ในเครื่องดื่ม น้ำยาบ้วนปาก และผลิตภัณฑ์อื่นๆ จำเป็นต้องละลาย WS-3 ในโพรพิลีนไกลคอล แล้วเติมสารช่วยละลาย Tween หรือ Span ก่อนใช้
2.3 WS-5และWS-12สินค้า
สารทำความเย็น WS-5 มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า N-(ethoxycarbonylmethyl)-p-alkane-3-carboxamide ดังแสดงในรูปที่ 1 ลักษณะเป็นของแข็งที่เป็นผงสีขาว และความรู้สึกเย็นตัวส่วนใหญ่จะเข้มข้นใน ปากและลำคอ ความเข้มข้นประมาณ 3 ถึง 4 เท่าของเมนทอล และเป็นความหลากหลายที่มีความเข้มข้นในการทำความเย็นสูงสุดในซีรีส์ WS WS-5 ส่วนใหญ่ใช้ในลูกอมชนิดแข็ง ยาอม ยาสีฟัน และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ยาสีฟันสีดำที่วางขายในท้องตลาดในปัจจุบันมีส่วนผสม WS-5 นอกจากนี้ เมื่อใช้ WS-5 กับน้ำมันมิ้นต์หรือเมนทอล จะมีผลในการทำความเย็น ความรุนแรงจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
WS-12 มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า N-(4-methoxyphenyl)-p-menthyl-3-carboxamide ดังที่แสดงในรูปที่ 1 ผลการทดสอบของบริษัท Millennium แสดงให้เห็นว่า WS-12 ไม่ มีรสขมหรือแสบร้อนของเมนทอล และความเผ็ดร้อนสามารถสร้างความรู้สึกเย็นสดชื่น สดชื่น และยาวนาน ซึ่งออกฤทธิ์ต่อเยื่อเมือกในช่องปากและลำคอทั้งหมด นอกจากนี้ WS-12 ยังมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง และอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องที่ 200 องศาจะไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงในการทำความเย็นของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างขั้นตอนการสมัคร โดยพื้นฐานแล้วจะไม่รู้สึกเย็นเมื่อชิม WS-12 โดยตรง มีรายงานสิทธิบัตรว่าหลังจากใช้โรงสีลูกบดบด WS-12 ให้เป็นผงที่มีขนาดอนุภาคเล็กมาก จะรู้สึกเย็นสบายในปาก
3 ผลิตภัณฑ์เมนทอลเอสเทอร์และกรดคาร์บอกซิลิก
3.1 โมโนเมทิลกลูตาเรต
โมโนเมทิลกลูตาเรตเป็นสารทำความเย็นที่เกิดจากเอสเทอริฟิเคชั่นโดยตรงของเมนทอลธรรมชาติและไดแอซิดหรือไดแอซิดแอนไฮไดรด์ที่เกี่ยวข้อง มีรายงานในงานวิจัยว่าการใช้เมนทอลและกรดกลูตาริกแอนไฮไดรด์ในการทำปฏิกิริยาสามารถให้ผลผลิตสูงกว่า ประเมิน.
ความรู้สึกเย็นของโมโนเมนทิลกลูตาเรตจะนุ่มนวลขึ้นและคงอยู่ได้นานกว่า ได้รับการยอมรับว่าเป็นสารทำความเย็นที่ปลอดภัย (FEMA 4006) โดยสมาคมผู้ผลิตอาหารและสารสกัด (FEMA) ในปี พ.ศ. 2545 บริษัท IFF ได้จดสิทธิบัตรการแนะนำการผสมโมโนเมนทิลกลูตาเรตและไดเมนทิลกลูตาเรตในอัตราส่วน 70:30 ซึ่งสามารถสร้างความรู้สึกเย็นได้ดีขึ้น
3.2 เมนทิลแลคเตท
เมนทิลแลคเตตส่วนใหญ่ถูกสังเคราะห์โดยเอสเทอริฟิเคชันโดยใช้กรดแลคติคหมักและเมนทอลธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลัก โดยมีอัตราการแปลงสูงถึง 75.5% Menthyl Lactate ใช้เป็นหลักในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เช่น เจลอาบน้ำ ผ้าเช็ดทำความสะอาดแบบเปียก และแป้งฝุ่น เมื่อเปรียบเทียบกับเมนทอล เมนทิลแลคเตตมีผลและความรู้สึกเย็นน้อยกว่า และความรู้สึกเย็นจะคงอยู่นานกว่า
นอกจากนี้ เมนทิลแลคเตตยังใช้กันอย่างแพร่หลายในรสชาติยาสูบ เนื่องจากเมนทิลแลคเตตมีกลิ่นหอมหวานและเย็น การเพิ่มรสชาติยาสูบจึงช่วยเพิ่มความหวานของยาสูบและปรับปรุงรสชาติของบุหรี่ได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุดิบของเมนทิลแลคเตตเป็นส่วนผสมจากธรรมชาติทั้งหมดซึ่งปลอดภัยและไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์หลังจากการระเหยที่อุณหภูมิสูง และยังจะทำให้ผลิตภัณฑ์ปรุงแต่งมีเสถียรภาพมากขึ้น
3.3 เมนโทน กลีเซอรอล คีทัล
Menthone glycerol ketal เป็นสารทำความเย็นที่เกิดจากการควบแน่นของเมนโทนและกลีเซอรอลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด เมื่อเปรียบเทียบกับเมนทิลแลคเตต เมนโทน ไกลเซอริล คีทัลมีความรู้สึกเย็นน้อยกว่า และไม่ระคายเคืองต่อผิวหนัง ดังนั้นจึงมักใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เช่น แชมพู เจลอาบน้ำ และผลิตภัณฑ์โกนหนวด นอกจากนี้ เมนโทน กลีเซอรอล คีทัล ยังสามารถนำมาใช้ในการเตรียมสารเคมีในชีวิตประจำวัน ยาสูบ และสารทำความเย็น และใช้เป็นสารเพิ่มความคงตัวของรสชาติในการทำความเย็นสำหรับรสชาติมิ้นต์
4 การเปรียบเทียบความรู้สึกเย็นของสารทำความเย็นต่างๆ
บริษัทมิลเลนเนียมได้จัดเตรียมข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มของการทำความเย็นของสารทำความเย็นต่างๆ โดยการวัดเกณฑ์ของสารทำความเย็นต่างๆ [8] ความเข้มของการทำความเย็นของเมนทอล [(-)-เมนทอล] ถูกกำหนดไว้ที่ 100 ความเข้มของการทำความเย็นของ WS-23 คือ 75, WS-3 และ WS-12 มีค่าเท่ากับ 150 และ WS{ {9}} คือ 400 ในบรรดาผลิตภัณฑ์ซีรีส์เมนทิลเอสเทอร์และคาร์โบอะซิเตต ความเข้มของการทำความเย็นของเมนโธน กลีเซอรอล คีทัล (Frescolat MGA) อยู่ที่ประมาณ 40 และความเข้มของการทำความเย็นของเมนทิลแลคเตต (Frescolat ML) อยู่ที่ 43 ดูรูปที่ 2
นอกจากนี้ ความเข้มข้นของการทำความเย็นของไอโซเมอร์ของเมนทอลหลายชนิดไม่สูงนัก เช่น D-นีโอเมนทอล [(-)-นีโอเมนทอล], D-ไอโซเมนทอล [(-)-ไอโซเมนทอล], L-นีโอเมนทอล ความเข้มข้นในการทำความเย็นของเมนทอล [( +)-นีโอไอโซเมนทอล] มีค่าเท่ากับ 3 ในขณะที่ความเข้มของการทำความเย็นของ L-ไอโซเมนทอล [(+)-นีโอไอโซเมนทอล] เท่ากับ 11 เท่านั้น และ D-นีโอไอโซเมนทอล [(-)- นีโอไอโซเมนทอล] มีความเข้มของการทำความเย็นประมาณ 13
สนใจสารทำความเย็น
ซัพพลายเออร์และผู้ผลิตสารทำความเย็น - GREEN SPRING®สารทำความเย็น