ES2283164A1 - Obtencion de todo-trans-licopeno utilizando disolventes de grado alimentario a baja temperatura. - Google Patents

Obtencion de todo-trans-licopeno utilizando disolventes de grado alimentario a baja temperatura. Download PDF

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Abstract

Obtención de todo-trans-licopeno utilizando disolventes de grado alimentario a baja temperatura. El presente invento hace referencia a un procedimiento sencillo y de bajo coste para recuperar licopeno con alto grado de pureza en todo-trans-licopeno de fuentes naturales, evitando la isomerización del todo-trans-licopeno nativo. Se emplea la extracción sólido-líquido con disolvente de grado alimentario, a baja temperatura y en ausencia de luz para evitar la isomerización del todo-trans-licopeno, y se obtienen extractos lipídicos enriquecidos en todo-trans-licopeno y de cristales de todo-trans-licopeno con alto grado de pureza útiles para la fabricación de alimentos funcionales, y adición a alimentos, o a preparados farmacéuticos o a cosméticos, utilizando como materia prima fuentes naturales con alto contenido en licopeno como tomate, sandía, papaya, algas y microalgas, biomasa de origen microbiano y excedentes y subproductos del procesado del tomate.

Description

Obtención de todo-trans-licopeno utilizando disolventes de grado alimentario a baja temperatura.
Campo de la invención
Agricultura, industria agroalimentaria, residuos agrícolas, antioxidantes, colorantes, aditivos alimentarios, alimentos funcionales, preparados farmacéuticos o cosméticos.
Antecedentes
El licopeno es un carotenoide que se degrada por efecto de la luz, el calor y el oxígeno del aire, siendo el isómero todo-trans el más estable. Se encuentra presente en vegetales y algas; también está presente en los mamíferos donde juega un papel importante como antioxidante. Se ha indicado que su presencia en plasma disminuye el riesgo de enfermedades relacionadas con los procesos oxidativos como la aterosclerosis y el cáncer, por lo que actualmente es recomendada su ingesta, y en consecuencia se ha originado un aumento del interés de los consumidores por productos y formulaciones que lo contengan. También se utiliza como colorante y antioxidante en alimentos.
El licopeno, como el resto de los carotenoides, se puede obtener por síntesis química o se puede recuperar de fuentes naturales que lo contienen en una cantidad apreciable. La síntesis química proporciona cristales de licopeno con un alto grado de pureza (US5208381; US 5166445; US 4105855; US 2842599; EP382067; EP000140). La extracción de fuentes naturales generalmente proporciona una oleorresina en la que el licopeno se encuentra disuelto. Para conseguir dicho compuesto en forma de cristales con un alto grado de pureza es necesario someter dicha oleorresina a una o más etapas de purificación. Además para obtener todo-trans se requería una etapa posterior (GB793236). Sin embargo, a pesar de este inconveniente, las industrias de alimentos y farmacéuticas prefieren utilizar los llamados compuestos naturales debido a la tendencia actual de los consumidores respecto a la no ingesta de compuestos de síntesis.
Los procesos generalmente utilizados para obtener carotenoides de fuentes naturales constan de las siguientes etapas: a) tratamiento previo de la materia prima con el fin de romper el tejido vegetal y/o la lisis de las células para hacer accesibles dichos compuestos, b) extracción, generalmente sólido-líquido, utilizando disolventes orgánicos, aceites vegetales o sus mezclas y fluidos supercríticos y c) purificación del extracto para obtener cristales con alto grado de pureza (US2170872).
El licopeno se suele obtener del tomate, de la sandía, de la papaya y de otras frutas y vegetales (WO9748287 y WO9715554), de microalgas como Dunalliela (US5378369, US4713398, US4680314 y DE4342798) y de biomasa procedente de la fermentación de hongos mucorales como Blekeslea modificados genéticamente para aumentar su producción en dicho carotenoide (EP1201762, WO0238791, WO03079816 y WO0112832). Todos estos procedimientos utilizan disolventes orgánicos, aceites vegetales o sus mezclas, obteniendo el licopeno en forma de oleorresina o disuelto en el aceite vegetal. En el caso de los disolventes orgánicos, excepto los de grado alimentario, deben ser eliminados del extracto de forma exhaustiva puesto que no son compatibles con los alimentos y preparados farmacéuticos.
Como alternativa al uso de los disolventes orgánicos se han propuesto métodos sencillos que proporcionan productos sólidos que contienen los carotenoides, mediante la separación de las partes sólidas de la fuente natural donde se encuentran concentrados, utilizando procedimientos físicos como centrifugación, filtración y secado (EP0608027; US5962756; US5871574; US5245095). Para facilitar la separación de las partes sólidas en las que se encuentran los carotenoides se ha utilizado el calentamiento de la mezcla, la hidrólisis química o enzimática, o la adición de sales de calcio (EP1051918; JP10276707; US5510551). Estos métodos no proporcionan licopeno con una pureza suficiente como para ser empleado en la industria alimentaria y farmacéutica; el uso de sales generalmente se desaconseja en la fabricación de preparados farmacéuticos y de algunos alimentos.
Otra alternativa a los métodos antes citados son los procesos basados en la extracción con dióxido de carbono supercrítico (US4400398; WO9516363; WO9808584; WO03103645). Estos métodos son técnicamente complicados y generalmente los costes de proceso a presión normal son más baratos que a altas presiones.
Como se ha indicado anteriormente, para obtener cristales de licopeno con un alto grado de pureza es necesario someter el extracto, oleorresina o la solución en aceite vegetal, a una o más etapas de purificación mediante precipitación o cristalización del licopeno, separación por cromatografía o por fluidos supercríticos con columna multi-etapas (EP1103579, US3369974; EP0242148; CN1405235; EP0818255; WO9613178; US3097146). De todos estos procesos, los más sencillos y económicos son los basados en la formación de cristales de licopeno según los métodos siguientes: a) por precipitación y/o cristalización provocada por la eliminación del disolvente del extracto (EP1103579), b) por disolución de la oleorresina, previamente saponificada o no, en un medio líquido compatible con los alimentos en el que el licopeno es insoluble o poco soluble (WO9613178; WO9843620; US1988031; US5858700) o c) por precipitación del licopeno contenido en la solución de aceite mediante la adición de una sal inorgánica (US5245095).
Todos los métodos anteriormente mencionados utilizan temperaturas altas o relativamente altas en alguna de las etapas del proceso, lo que no es deseable desde el punto de vista de la estabilidad del licopeno. En ningún caso se menciona el contenido en todo-trans-licopeno del producto obtenido, siendo éste el isómero más estable, el que se encuentra en los cromoplastos de las células de la fuente natural y el que sufre isomerización por efecto del calor.
Por todo ello, el objetivo de este invento es desarrollar un procedimiento sencillo y de bajo coste que permita, a partir de fuentes naturales como el tomate, la sandía, la papaya, algas, biomasa de origen microbiano y subproductos y excedentes de origen agroalimentario, obtener cristales con alto grado de pureza en todo-trans-licopeno mediante la extracción con disolventes de grado alimentario a temperatura ambiente y en ausencia de luz que evite la isomerización del citado todo-trans-licopeno.
Breve descripción
El procedimiento aquí descrito permite la obtención de extractos lipídicos enriquecidos en todo-trans-licopeno y de cristales de todo-trans-licopeno con alto grado de pureza útiles para la fabricación de alimentos funcionales, para la adición a alimentos, o a preparados farmacéuticos o a cosméticos, utilizando como materia prima fuentes naturales con alto contenido en licopeno como tomate, sandía, papaya, microalgas, biomasa procedente de la fermentación de microorganismos y excedentes y subproductos como los procedentes del procesado del tomate. Dicho procedimiento se basa en la extracción sólido-líquido con disolventes de grado alimentario a baja temperatura y en ausencia de luz para evitar la isomerización del todo-trans-licopeno, forma en la que se encuentra este compuesto en las fuentes naturales.
Previamente a la etapa de extracción, la materia prima se somete, mediante procedimientos convencionales, a tratamientos que tienen como objetivo romper las estructuras celulares del material de partida, obteniéndose una fracción sólida que contiene el licopeno. De acuerdo con el presente invento, se deben utilizar disolventes de grado alimentario y evitar los tratamientos térmicos elevados. Por ello, cuando se parte de tomate entero, éste se estruja mecánicamente, obteniéndose por un lado la pulpa y por otro la mezcla de trozos de piel con las semillas. La pulpa se somete a centrifugación a baja temperatura para eliminar la mayor cantidad de agua posible y la mezcla de semillas más trozos de piel se dispersa en un líquido mediante agitación mecánica para separar la piel de las semillas. Los trozos de piel sin semillas así obtenidos, se secan a temperatura ambiente. La sandía o la papaya se pelan, estrujan y centrifugan obteniéndose un sólido pastoso que contiene el licopeno. La biomasa procedente de la fermentación de microorganismos se centrifuga. Las microalgas se extraen directamente sin tratamiento previo o bien se secan a temperatura ambiente antes del proceso de extracción. El subproducto procedente de la industria del procesado del tomate, formado por una mezcla de semillas y trozos muy finos de piel, se extrae directamente sin ningún tratamiento previo o bien, los trozos de piel se recuperan de la mezcla por decantación en un medio líquido y la piel sin semillas se seca posteriormente a temperatura ambiente. De acuerdo con el presente invento, la extracción se realiza en ausencia de luz y a bajas temperaturas, preferentemente a temperatura ambiente, utilizando disolventes de grado alimentario, preferentemente acetato de etilo. La oleorresina obtenida después de la eliminación del disolvente del extracto presenta una estructura y composición que dependen del material de partida y del tratamiento previo a que sea sometido dicho material. Los cristales de todo-trans-licopeno se obtienen mediante la precipitación del licopeno provocada por la eliminación parcial del disolvente del extracto. Opcionalmente los cristales obtenidos se purifican mediante lavado con disolventes de grado alimentario en los que el licopeno es insoluble. De acuerdo con el presente invento, los extractos lipídicos obtenidos presentan un contenido en licopeno total comprendido entre 4 y 90% en peso de extracto, dependiendo de la fuente natural, del tratamiento a la que sea sometida para obtener la fracción sólida que contiene el licopeno, y de la purificación o no de los cristales de licopeno. El porcentaje del todo-trans-licopeno en los cristales está comprendido en el intervalo 86-90%.
Una de las ventajas de este invento es que el proceso descrito permite obtener licopeno tal y como se encuentra en la fuente natural (todo-trans-licopeno) sin sufrir cambios en su estructura molecular, con un grado de pureza adecuado para el consumo humano, tanto en preparados farmacéuticos cosméticos como en alimentos, utilizando disolventes de grado alimentario y realizándose el proceso a temperatura baja y en ausencia de luz. Otra ventaja del presente invento es proporcionar un proceso sencillo y económico, fácilmente escalable a la industria para obtener todo-trans-licopeno con un grado de pureza adecuado para el consumo humano. Otra ventaja más de este invento es que el proceso descrito permite obtener cristales de todo-trans-licopeno con un grado de pureza adecuado para el consumo humano a partir de excedentes y subproductos de origen agroalimentario, lo que supone un beneficio medioambiental y una reducción o incluso anulación del costo que supone la obligada eliminación de dichos excedentes y subproductos.
Descripción detallada de la invención
El presente invento está relacionado con la extracción sólido-líquido de los carotenoides contenidos en una fuente natural, preferentemente con alto contenido en licopeno, utilizando disolventes de grado alimentario en ausencia de luz y a bajas temperaturas para evitar la degradación del todo-trans-licopeno, forma en la que se encuentra este carotenoide en las fuentes naturales, y que es la más estable frente a la luz, al calor y al oxígeno del aire. El procedimiento aquí descrito permite obtener extractos lipídicos enriquecidos en todo-trans-licopeno.
De acuerdo con el presente invento, la fuente natural de partida es un producto natural con alto contenido en licopeno como tomate entero, sandía, papaya, microalgas, biomasa procedente de la fermentación de microorganismos y subproductos o excedentes procedentes de la industria del procesado de tomate.
Para favorecer la extracción del todo-trans-licopeno presente en la fuente natural hay que someter a la materia prima a tratamientos que rompan las estructuras celulares de dicha fuente, obteniéndose una fracción sólida que contiene el licopeno. El procedimiento descrito en este invento consta de las siguientes etapas; a) tratamiento por un método convencional de la fuente natural para conseguir una fracción sólida que contiene el todo-trans-licopeno; b) extracción del todo-trans-licopeno de la citada fracción sólida con disolventes de grado alimentario en ausencia de luz y a baja temperatura para evitar su degradación y c) recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto, dicha recuperación puede ser c1) en forma de oleorresina por eliminación del disolvente del extracto obtenido en la etapa b), o bien c2) por precipitación-cristalización del todo-trans-licopeno mediante la eliminación parcial del disolvente del extracto, seguida o no del lavado de los cristales con disolventes de grado alimentario en los que es insoluble el licopeno.
El extracto lipídico obtenido de acuerdo con el procedimiento descrito en este invento, presenta una composición y estructura que dependen de la constitución de la fracción sólida obtenida en la etapa a) y de la aplicación de una de las dos alternativas de la etapa c). El contenido en licopeno total del producto obtenido está comprendido entre el 4% y el 90% en peso y el porcentaje de todo-trans-licopeno varía entre 87% y el 90%.
Etapa a)
Tratamiento de la fuente natural para obtener la fracción sólida que contiene el todo-trans-licopeno
De acuerdo con el invento aquí descrito, la materia prima o fuente natural se modifica por técnicas convencionales a baja temperatura (comprendida entre 5 y 20ºC) para evitar la isomerización y degradación del todo-trans-licopeno.
Cuando la fuente natural de licopeno es el tomate entero, éste se estruja por métodos convencionales, separándose la pulpa de la mezcla formada por las semillas y los trozos de piel que, dependiendo de la variedad de tomate y del grado de madurez, contienen más o menos parte de pulpa adherida; las dos fracciones contienen todo-trans-licopeno. La pulpa se centrifuga entre 5.000 y 15.000 g, preferentemente entre 6.000 y 8.000 g, a una temperatura comprendida entre 5 y 20 grados centígrados, obteniéndose una fracción sólida formada por un sedimento de color rojo que contiene el todo-trans-licopeno, opcionalmente este sedimento de color rojo se seca por liofilización. La mezcla de la piel más las semillas se deja secar ligeramente a temperatura ambiente o preferentemente se somete a un proceso para separar los trozos de piel de las semillas utilizando un método basado en la dispersión de la mezcla en un líquido de grado alimentario, preferentemente agua, contenido en un recipiente cilíndrico formado por dos mallas concéntricas de cualquier tipo de material, preferentemente acero inoxidable, con distinto entramado. La mezcla se introduce en la malla cilíndrica interna, quedando flotando en el líquido de grado alimentario, dicha malla tiene un entramado que permite el paso de las semillas e impide el paso de los trozos de piel, a continuación la mezcla de piel más semillas introducida en la malla interna se dispersa mediante agitación ligera quedando retenidos los trozos de piel en la malla interna y las semillas pasan a la malla externa quedando retenidas en ella. Los trozos de piel, conteniendo el todo-trans-licopeno, se recuperan de la malla interna y se secan ligeramente a temperatura ambiente o se liofilizan.
Cuando se parte de sandía o papaya como fuentes naturales de licopeno, en primer lugar se elimina la cáscara por métodos convencionales y seguidamente se estruja la pulpa, la pulpa estrujada se centrifuga entre 5.000 y 15.000 g, preferentemente entre 6.000 y 8.000 g, a baja temperatura, entre 5 y 20 grados centígrados, obteniéndose un sedimento de color rojo que contiene el todo-trans-licopeno. Opcionalmente esta fracción sólida se puede secar por liofilización.
Cuando la fuente natural de licopeno es una microalga con alto contenido en licopeno, se seca por liofilización o por secado a baja temperatura, entre 5 y 25 grados centígrados, obteniéndose un sólido que contiene el licopeno, con un grado de humedad que depende del método de secado empleado.
Cuando se parte de biomasa procedente de la fermentación de microorganismos, se opera de la misma forma que se ha descrito para la pulpa de tomate, es decir, por centrifugación a baja temperatura, opcionalmente el sedimento formado se puede secar por métodos convencionales a baja temperatura o liofilizarse.
En el caso del subproducto de la industria del procesado del tomate, formado por una mezcla de semillas y trozos de piel muy finos, prácticamente sin pulpa, se puede proceder de dos maneras; 1) el subproducto se seca a temperatura ambiente y 2) el subproducto se somete a un proceso para separar la piel de las semillas mediante dispersión de la mezcla en un líquido a temperatura ambiente. Este proceso consiste en introducir el subproducto en un recipiente que contiene el líquido de grado alimentario, preferentemente agua, a continuación se agita lentamente durante 1 a 10 minutos, preferentemente, entre 2 y 5 minutos, seguidamente la dispersión formada se deja en reposo durante el tiempo necesario para que los trozos de piel migren a la superficie del medio líquido y las semillas precipiten formando un depósito en el fondo del recipiente, entre 0,5 y 6 horas, preferentemente entre 0,5 y 2 horas. Los trozos de piel se recuperan de la superficie del líquido por métodos convencionales, y opcionalmente pueden secarse por liofilización.
Etapa b)
Extracción con disolventes de grado alimentario a baja temperatura
De acuerdo con el presente invento, la extracción se realiza en ausencia de luz y a baja temperatura, entre 0 y 30 grados centígrados, preferentemente a temperatura ambiente (entre 15 y 30 grados centígrados), utilizando disolventes de grado alimentario como el acetato de etilo solo o mezclado con etanol y /o agua, preferentemente acetato de etilo. El disolvente se añade a la fracción sólida, que contienen el todo-trans-licopeno obtenida en la etapa a), en una relación disolvente/fracción sólida comprendida entre 1/1 y 5/1 (litros/kilogramos), preferentemente entre 2/1 y 3/1 (litros/kilogramos). Esta mezcla se homogeniza con un agitador-triturador convencional, durante un tiempo conveniente, preferentemente entre 1 y 15 minutos, se deja reposar y la fase líquida conteniendo el licopeno se recupera por métodos convencionales como decantación, filtración o centrifugación, a temperatura baja, entre 0 y 30 grados centígrados, preferentemente a temperatura ambiente. La extracción se repite de 2 a 6 veces, preferentemente de 2 a 3 veces, dependiendo del contenido en licopeno de la fracción sólida de partida.
Etapa c)
Recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto
Los extractos obtenidos en la etapa b) se juntan y se procede de una de las dos formas siguientes:
1)
eliminación del disolvente del extracto obtenido en la etapa b) con métodos convencionales como destilación a vacío o concentración a vacío en rotavapor, utilizando temperaturas bajas, entre 15 y 30 grados centígrados en ausencia de luz, obteniéndose una oleorresina de color rojo cuya estructura, sólida o líquida, y contenido en licopeno total, entre 4 y 7%, dependiendo de la fracción sólida obtenida en el apartado a), la oleorresina obtenida se almacena en condiciones en las que el todo-trans-licopeno se mantenga estable, o
2)
concentración del extracto obtenido en la etapa b) mediante la eliminación parcial del disolvente, hasta una concentración que favorezca la precipitación del todo-trans-licopeno en forma de cristales, posterior purificación del precipitado por lavado con disolventes de grado alimentario. La eliminación del disolvente se realiza a baja temperatura, entre 15 y 35 grados centígrados en ausencia de luz, con métodos tradicionales como destilación a vacío o concentración a vacío en rotavapor. El volumen del extracto se reduce hasta una concentración entre 40% y 80%, preferentemente entre 70% y 80%, en la que el licopeno precipita de forma espontánea, durante un tiempo comprendido entre 1 y 96 horas, preferentemente entre 24 y 48 horas. Opcionalmente el concentrado puede someterse a cristalización mediante métodos convencionales, a temperatura comprendida entre -20 y 10 grados centígrados, preferentemente entre 1 y 8 grados centígrados. El precipitado conteniendo los cristales de todo-trans-licopeno se recupera por métodos convencionales como decantación, filtración o centrifugación a temperaturas bajas, preferentemente entre 1 y 8 grados centígrados en ausencia de luz. El sólido así obtenido, con un contenido en licopeno total superior al 40%, se seca en corriente de gas inerte, preferentemente nitrógeno y posteriormente se almacena aislado de la luz y en atmósfera inerte. Opcionalmente el sólido obtenido por cristalización se purifica mediante lavados con disolventes de grado alimentario en los que el licopeno es insoluble como etanol, agua y sus mezclas, preferentemente la mezcla etanol/agua (entre 1/5 y 5/1 en volumen) y más preferentemente agua a temperatura comprendida entre 0 y 25 grados centígrados, en una proporción cristales/disolvente (peso/volumen) comprendida entre 1/2 y 1/5 (mg/ml), utilizando métodos convencionales. Los cristales lavados se recuperan mediante técnicas convencionales como decantación, filtración o centrifugación. El sólido obtenido tiene un contenido en licopeno superior al 49% en peso, preferentemente entre 50 y 90% en peso, con un porcentaje de todo-trans-licopeno comprendido entre 87% y 90% en peso. Los restos de disolvente presente en dichos cristales lavados se eliminan mediante corriente de nitrógeno a temperatura comprendida entre 20 y 35 grados centígrados, obteniéndose un sólido con un contenido en licopeno superior al 4% en peso con un porcentaje de todo-trans-licopeno comprendido entre 87% y 90% en peso.
Ejemplos Ejemplo 1 Preparación de un extracto lipídico enriquecido en todo-trans-licopeno a partir de un subproducto (piel + semillas) de la industria del tomate
170 gramos de subproducto del tomate (piel + semillas) se mezclaron con 10 litros de agua agitándose mecánicamente durante 3 minutos a temperatura ambiente, quedando las semillas en el fondo del recipiente y los trozos de piel en la superficie. Los trozos de piel de la superficie se recogieron por filtración del sobrenadante a los 30 minutos de la agitación. Se obtuvieron 100 gramos de piel con una humedad menor del 10%. A continuación se tomaron 60 gramos de piel y se mezclaron a temperatura ambiente (alrededor de 22°C) con 120 mililitros de acetato de etilo de grado alimentario en una trituradora homogenizadora convencional durante dos minutos a temperatura ambiente y en ausencia de luz; la fase líquida conteniendo el todo-trans-licopeno se recogió por filtración; la extracción se repitió 5 veces. Los extractos obtenidos se juntaron y se llevaron a sequedad usando un rotavapor a 30 grados centígrados. Mediante este proceso se consiguieron 180 miligramos de extracto lipídico con una riqueza en licopeno del 6% donde el todo-trans-licopeno supuso el 89% del contenido total en licopeno.
Ejemplo 2 Preparación de un extracto lipídico con alto contenido en todo-trans-licopeno obtenido a partir de un subproducto (piel + semillas) de la industria del tomate
Se partió de 170 gramos del mismo subproducto que el del ejemplo 1. Se separó la piel de las semillas y se obtuvo el extracto lipídico utilizando los mismos procedimientos descritos en el ejemplo anterior. El extracto conteniendo el licopeno, 600 mililitros de acetato de etilo de grado alimentario, se concentró a vacío en un rotavapor a 30 grados centígrados hasta un volumen final de 20 mililitros manteniéndose en un cristalizador a 7 grados centígrados durante 48 horas en ausencia de luz. El extracto lipídico en forma de cristales se recogió por centrifugación a 5000 g durante 10 minutos a temperatura ambiente (alrededor de 22°C); llevándose a continuación a sequedad con corriente de nitrógeno. Mediante este procedimiento se consiguieron 20 miligramos de extracto lipídico con una riqueza en licopeno del 49% y un porcentaje en todo-trans-licopeno del 90%.
Ejemplo 3 Preparación de un extracto lipídico enriquecido en todo-trans-licopeno a partir del extracto lipídico de la extracción de tomate
El líquido procedente de la centrifugación del ejemplo anterior se concentró a vacío en un rotavapor a 30°C obteniéndose 176 miligramos de extracto lipídico no cristalizado con una riqueza en licopeno del 4,5% y un porcentaje en todo-trans-licopeno del 88%.
Ejemplo 4 Preparación de un extracto lipídico enriquecido en licopeno a partir de pulpa de sandía
Se partió de 300 gramos de pulpa de sandía estrujada en la que se eliminó parte del agua centrifugándola a 9000 g durante 10 minutos a 5 grados centígrados, eliminándose el sobrenadante, se obtuvieron 270 gramos de pulpa con un contenido en agua próximo al 90%. 120 gramos de pulpa se mezclaron a temperatura ambiente con 360 mililitros de acetato de etilo de grado alimentario en una trituradora homogeneizadora convencional durante dos minutos a temperatura ambiente y en ausencia de luz; la fase líquida conteniendo el todo-trans-licopeno se recogió por filtración; la extracción se repitió 2 veces. Los extractos obtenidos se juntaron y se llevaron a sequedad usando un rotavapor a 30 grados centígrados. Mediante este proceso se consiguieron 313 miligramos de extracto lipídico con una riqueza en licopeno del 7% y un porcentaje de todo-trans-licopeno del 87%.
Ejemplo 5 Preparación de un extracto lipídico de alto contenido en licopeno obtenido a partir de la misma pulpa de sandía del ejemplo 4
Como en el ejemplo 3 se partió de 300 gramos de pulpa estrujada de sandía y se obtuvo el extracto lipídico utilizando el mismo procedimiento descrito en el ejemplo 4. El extracto conteniendo el licopeno, 360 mililitros de acetato de etilo de grado alimentario, se concentro a vacío en un rotavapor a 30 grados centígrados hasta un volumen final de 10 mililitros manteniéndose en un cristalizador a 7°C durante 48 horas en ausencia de luz. El extracto lipídico en forma de cristales se recogió por centrifugación a 5000 g durante 10 minutos a temperatura ambiente; llevándose a continuación a sequedad con una corriente de nitrógeno, obteniéndose un producto con una riqueza en licopeno del 55% con un porcentaje en todo-trans-licopeno de 88%.
Ejemplo 6 Preparación de un extracto lipídico enriquecido en todo-trans-licopeno a partir del extracto lipídico de la extracción de sandía
Los cristales obtenidos en el ejemplo 5 por centrifugación se recogieron y lavaron con una solución etanol agua (relación 10/90 (v/v) y se centrifugaron de nuevo para recuperar los cristales. Este proceso de lavado se repitió 4 veces, Una vez lavados los cristales se llevaron a sequedad con una corriente de nitrógeno a una temperatura comprendida entre 10 y 25 grados centígrados. Mediante este procedimiento se consiguieron 10 mg de producto con una riqueza en licopeno del 90% con un porcentaje en todo-trans licopeno del 88%.

Claims (13)

1. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
a.
tratamiento por un método convencional de la materia prima para conseguir una fracción sólida que contiene el todo-trans-licopeno;
b.
extracción del todo-trans-licopeno de la citada fracción sólida con disolventes de grado alimentario en ausencia de luz y a temperatura entre 0 y 30°C para evitar su degradación y
c.
recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto, dicha recuperación puede ser:
i.
en forma de oleorresina por eliminación del disolvente del extracto obtenido en la etapa b), o bien,
ii.
por precipitación-cristalización del todo-trans-licopeno mediante la eliminación parcial del disolvente del extracto.
2. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según la reivindicación 1 caracterizado porque la materia prima es una fuente natural con alto contenido en licopeno entre las cuales se encuentra el tomate entero y sus partes (pulpa y piel), sandía, papaya, subproductos y excedentes del procesado del tomate o de la sandía o de la papaya, algas, microalgas y biomasa procedente de la actividad de microorganismos.
3. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 1 a 2 caracterizado porque la fuente natural se procesa para obtener una fracción sólida que contiene el todo-trans-licopeno mediante métodos convencionales en condiciones que no modifiquen la estructura del todo-trans-licopeno, preferentemente a baja temperatura (comprendida entre 5 y 20ºC).
4. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la fuente natural está formada por piel finamente dividida y semillas bien siendo el subproducto del procesado del tomate, o bien por estrujado del tomate entero, y es dispersada en un medio líquido de grado alimentario, preferentemente agua, a temperatura ambiente, para evitar la alteración del todo-trans-licopeno, mediante agitación ligera durante l a 10 minutos, preferentemente entre 2 y 5 minutos, a continuación se deja en reposo durante un tiempo comprendido entre 0,5 y 6 horas, preferentemente entre 0,5 y 2 horas, recuperándose como fracción sólida los trozos de piel de tomate libres de las semillas de la superficie del medio líquido mediante métodos convencionales.
5. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 3 y 4 caracterizado porque la fracción sólida conteniendo el todo-trans-licopeno se seca por métodos convencionales a temperatura ambiente o se liofiliza.
6. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la etapa de extracción del todo-trans-licopeno se realiza con las siguientes condiciones de extracción:
a.
disolvente acetato de etilo de grado alimentario, solo o mezclado con etanol de grado alimentario y/o agua, preferentemente acetato de etilo de grado alimentario solo,
b.
la relación disolvente /fracción sólida conteniendo el todo-trans-licopeno está comprendida entre 1/1 y 5/1 (litros/kilogramos) preferentemente entre 2/1 y 3/1 (litros/kilogramos),
c.
homogeniza disolvente y fracción sólida en un agitador convencional, preferentemente entre 1 y 15 minutos,
d.
temperatura comprendida entre 0 y 30 grados centígrados, preferentemente a temperatura ambiente y
e.
en ausencia de luz, para no modificar el todo-trans-licopeno.
7. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto o fase líquida se realiza por métodos convencionales a temperaturas comprendidas entre 0 y 35 grados centígrados, preferentemente a temperatura ambiente y en ausencia de luz, para no modificar el todo-trans-licopeno.
8. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 6 y 7 caracterizado porque la extracción se repite de 2 a 6 veces, preferentemente de 2 a 3 veces.
9. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque la recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto o la mezcla de los extractos sucesivos se realiza por eliminación del disolvente mediante métodos convencionales a temperatura comprendida entre 15 y 30 grados centígrados, preferentemente temperatura ambiente y en ausencia de luz, para no modificar el todo-trans-licopeno, obteniéndose un producto con un contenido en licopeno total mayor del 4% (preferentemente comprendido entre 4 y 7%) en peso, suponiendo el todo-trans-licopeno más del 85% (preferentemente entre el 87 y el 89%).
10. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque la recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto o la mezcla de los extractos sucesivos se realiza por eliminación parcial del disolvente mediante métodos convencionales, a temperatura comprendida entre 15 y 35 grados centígrados, preferentemente a temperatura ambiente y en ausencia de luz, para no modificar el todo-trans-licopeno, reduciéndose el volumen inicial en una proporción comprendida entre 40% a 80%, preferentemente entre 70% y 80%, obteniéndose un extracto concentrado.
11. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero trans según las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque la recuperación del todo-trans-licopeno contenido en el extracto o la mezcla de los extractos sucesivos se realiza por cristalización espontánea utilizando condiciones que no modifiquen el todo-trans-licopeno mediante un proceso convencional, a temperaturas comprendidas entre 15 y 35ºC, y en ausencia de luz durante un tiempo comprendido entre 1 y 96 horas, preferentemente entre 24 y 48 horas, obteniéndose un sólido precipitado, que se separa métodos convencionales como decantación, filtración o centrifugación a temperaturas bajas entre -20 y 10ºC, preferentemente entre 1 y 8°C en ausencia de luz, con un contenido en licopeno total superior al 40% y un porcentaje en todo-trans-licopeno comprendido entre 88 y 90% que se seca con corriente de nitrógeno.
12. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans caracterizado porque el sólido conteniendo cristales de todo-trans-licopeno según la reivindicación 11 se purifica mediante lavados con disolventes de grado alimentario en los que el todo-trans-licopeno es insoluble como etanol, agua y sus mezclas, preferentemente agua y la mezcla etanol/agua en una proporción comprendida entre 1/5 y 5/1 en volumen, a baja temperatura y en ausencia de luz para evitar la modificación del todo-trans-licopeno, comprendida en el intervalo 1 a 25°C, preferentemente entre 10 y 20°C, en una proporción cristales/disolvente (peso/volumen) comprendida entre 1/2 y 1/5 (mg/ml), utilizando métodos convencionales, obteniéndose unos cristales con un contenido en licopeno total superior al 49%, preferentemente entre 50 y 90% en peso con un porcentaje en todo-trans-licopeno comprendido entre el 87 y el 90%.
13. Un procedimiento para la obtención de licopeno enriquecido en su isómero todo-trans según la reivindicación 12 caracterizado porque los restos del disolvente del lavado de los cristales se eliminan mediante corriente de gas inerte, preferentemente nitrógeno, a temperatura comprendida entre 0 y 25 grados centígrados, obteniéndose unos cristales con un contenido en licopeno total superior al 4% con un porcentaje en todo-trans-licopeno comprendido entre el 87 y el 90%.
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