ES2298071B1 - HYDROLYZED ENZYMATIC COLLAGEN AND PROCEDURE OF OBTAINING. - Google Patents
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Abstract
Hidrolizado enzimático de colágeno y procedimiento de obtención.Collagen Enzymatic Hydrolyzate and procurement procedure
La invención se refiere a un hidrolizado enzimático de colágeno con un peso molecular comprendido entre 1.000 y 50.000 Daltons, de baja acidez y con una conductividad en solución al 1% en peso no superior a 500 microS/cm.The invention relates to a hydrolyzate Collagen enzyme with a molecular weight between 1,000 and 50,000 Daltons, low acidity and conductivity in 1% solution by weight not exceeding 500 microS / cm.
También se refiere a un procedimiento de obtención de un hidrolizado de colágeno de baja acidez total a partir de tejido dérmico de origen animal, obtenido en condiciones higiénicas, de especies animales aptas para el consumo humano (bovino, porcino, aves y pescado), especialmente apto para la elaboración de productos lácteos que lo contengan. El procedimiento comprende, entre otras, las etapas de: extracción acuosa del subproducto residual; filtración, desmineralización y ultrafiltración de la solución filtrada; hidrólisis enzimática; concentración de la solución de hidrolizado enzimático de colágeno y secado del hidrolizado enzimático de colágeno.It also refers to a procedure of obtaining a collagen hydrolyzate with low total acidity at from dermal tissue of animal origin, obtained under conditions hygienic, of animal species suitable for human consumption (cattle, pigs, poultry and fish), especially suitable for elaboration of dairy products that contain it. The procedure It includes, among others, the steps of: aqueous extraction of residual byproduct; filtration, demineralization and ultrafiltration of the filtered solution; enzymatic hydrolysis; concentration of the collagen enzyme hydrolyzate solution and drying of the enzymatic collagen hydrolyzate.
La invención también se refiere a suplementos nutricionales y alimentos funcionales que comprenden el hidrolizado enzimático de colágeno de baja acidez.The invention also relates to supplements Nutritional and functional foods that comprise the hydrolyzate low acidic collagen enzyme.
Description
Hidrolizado enzimático de colágeno y procedimiento de obtención.Collagen Enzymatic Hydrolyzate and procurement procedure
La presente invención se refiere a un hidrolizado enzimático de colágeno con un peso molecular comprendido entre 1.000 y 50.000 Daltons. Por sus especiales características y condiciones de obtención es especialmente apto para su utilización en la elaboración de productos lácteos.The present invention relates to a enzymatic hydrolyzate of collagen with a molecular weight between 1,000 and 50,000 Daltons. For their specials characteristics and conditions of obtaining is especially suitable for use in the production of dairy products.
También tiene por objeto un procedimiento de
obtención de un hidrolizado de colágeno a partir de tejido dérmico
de origen animal, obtenido en condiciones higiénicas, de especies
animales aptas para el consumo humano (bovino, porcino, aves y
pescado), especialmente apto para la elaboración de productos
lácteos que lo contengan. Dichos tejidos pueden ser procesados en
su forma nativa, o proceder, como subproductos, de procesos de
elaboración de
gelatina.It also aims at a procedure for obtaining a collagen hydrolyzate from dermal tissue of animal origin, obtained under hygienic conditions, from animal species suitable for human consumption (cattle, pigs, birds and fish), especially suitable for processing of dairy products that contain it. Said tissues can be processed in their native form, or proceed, as by-products, from processes of elaboration of
jelly.
El colágeno es una molécula de naturaleza proteica, de conformación fibrilar y presente en cantidad variable en todos los tipos de tejido conjuntivo, ya sea piel, músculo, tendones, cartílagos, vasos sanguíneos, ligamentos u otros. El colágeno está compuesto de aminoácidos unidos mediante el enlace peptídico (HN-C=O) formando secuencias de los mismos que definen péptidos de distinto peso molecular y con distintas funciones estructurales en el organismo. En estas secuencias se encuentran todos los aminoácidos esenciales, excepto el triptófano, siendo especialmente abundantes la glicina, la prolina y la hidroxiprolina.Collagen is a molecule of nature protein, fibrillar conformation and present in variable quantity in all types of connective tissue, whether skin, muscle, tendons, cartilage, blood vessels, ligaments or others. He collagen is composed of amino acids linked by the bond peptide (HN-C = O) forming sequences of the same that define peptides of different molecular weight and with different structural functions in the organism. In these sequences are all essential amino acids except tryptophan, glycine being especially abundant, the proline and hydroxyproline.
Durante mucho tiempo el modo habitual de obtención de colágeno se ha llevado a cabo por dos vías. La primera vía consiste en la extracción directa de tejidos ricos en colágeno, tal como piel, huesos y cartílagos mediante la hidrólisis directa con enzimas proteolíticos, seguida de múltiples etapas de purificación, hasta llegar a un producto final que se somete a secado. Mediante esta primera vía se obtienen productos de color claro y con olor y sabor suaves. Sin embargo, el coste de obtención del hidrolizado de colágeno obtenible por esta vía resulta muy elevado, lo que limita mucho sus aplicaciones.For a long time the usual way of Collagen obtaining has been carried out in two ways. The first pathway consists of the direct extraction of collagen-rich tissues, such as skin, bones and cartilage by direct hydrolysis with proteolytic enzymes, followed by multiple stages of purification, until you reach a final product that undergoes dried Through this first route, color products are obtained clear and with a soft smell and taste. However, the cost of obtaining of the collagen hydrolyzate obtainable by this route is very elevated, which greatly limits its applications.
Según otra vía alternativa, el hidrolizado de colágeno se obtiene a partir de métodos de extracción en ausencia de enzimas mediante hidrólisis en medios ácido o básico partiendo de piel, huesos y/o cartílagos de los que previamente ya se han extraído en medio acuoso las gelatinas (productos de valor más elevado en el mercado, empleados en alimentación e industria farmacéutica principalmente). Los hidrolizados de colágeno así obtenidos presentan pesos moleculares irregulares, sabor y olor desagradables, color oscuro y niveles apreciables de aminas biógenas como cadaverina o putrescina. El coste de obtención de hidrolizado de colágeno por esta segunda vía es más bajo, pero lamentablemente, debido a las deficientes características organolépticas del hidrolizado obtenido, el campo de aplicación del mismo es bastante limitado.According to another alternative route, the hydrolyzate of Collagen is obtained from extraction methods in the absence of enzymes by hydrolysis in acidic or basic media starting of skin, bones and / or cartilage that have previously been extracted in aqueous medium the jellies (more valuable products high in the market, employees in food and industry pharmaceutical mainly). Collagen hydrolysates as well obtained have irregular molecular weights, taste and smell unpleasant, dark color and appreciable levels of biogenic amines like cadaverine or putrescine. The cost of obtaining hydrolyzate of collagen by this second route is lower, but unfortunately, due to the poor organoleptic characteristics of obtained hydrolyzate, the field of application thereof is quite limited.
Otro de los inconvenientes de las vías habituales de obtención de hidrolizado de colágeno es que, en ambos casos, la riqueza en colágeno del producto obtenido es inferior al 98% sobre producto seco, lo que las hace en general poco rentables. Además, tomando en consideración las fuentes de suministro utilizadas, preferentemente pieles de bóvidos y de pescado, resulta muy habitual que el hidrolizado quede contaminado con impurezas y agentes no convencionales o contaminantes.Another inconvenience of the tracks usual to obtain collagen hydrolyzate is that, in both In cases, the collagen richness of the product obtained is less than 98% on dry product, which makes them generally unprofitable. In addition, taking into account the sources of supply used, preferably bovine and fish skins, it turns out very common that the hydrolyzate is contaminated with impurities and unconventional agents or contaminants.
Sin embargo, los hidrolizados de colágeno se emplean ampliamente en muchos y variados campos, por ejemplo en el campo de la cosmética, en la industria del papel, en la industria alimentaria o en la industria farmacéutica. En el caso de la industria farmacéutica y de la alimentaria se requiere que el hidrolizado de colágeno sea lo más puro posible, lo que, como ya se ha comentado antes, encarece notablemente el proceso de obtención. En el caso particular de la utilización de hidrolizado de colágeno en la industria láctea, la situación es más desfavorable, debido a la sensibilidad de la estabilidad de la leche a cambios de salinidad, pH, acidez y otros parámetros.However, collagen hydrolysates are widely used in many and varied fields, for example in the field of cosmetics, in the paper industry, in the industry food or in the pharmaceutical industry. In the case of pharmaceutical and food industry is required that the Collagen hydrolyzate is as pure as possible, which, as already He has commented before, the process of obtaining remarkably increases. In the particular case of the use of collagen hydrolyzate in the dairy industry, the situation is more unfavorable, due to the sensitivity of milk stability to changes in salinity, pH, acidity and other parameters.
Los investigadores han desarrollado con anterioridad un procedimiento según el cual, a partir de subproductos de procesos de obtención de gelatina, se obtiene un hidrolizado enzimático de colágeno muy puro y aplicable tanto en la fabricación de alimentos funcionales como en suplementos nutricionales, permitiendo una mejora de la capacidad funcional y/o la calidad de vida de un mamífero con dificultades funcionales derivadas de alteraciones de los cartílagos articulares. Sin embargo, cuando dichos hidrolizados enzimáticos de colágeno deben emplearse en la fabricación de productos lácteos (leche, yogures, quesos, etc.), debido a la acidez y/o salinidad de los mismos, aparecen problemas para obtener productos con la consistencia adecuada, por ejemplo problemas de precipitación en medio ácido de las proteínas de la leche, o problemas de incompatibilidad con los otros ingredientes del suplemento nutricional o alimento funcional.The researchers have developed with previously a procedure according to which, from by-products of processes of obtaining gelatin, you get a enzymatic hydrolyzate of very pure collagen and applicable both in the manufacture of functional foods as in supplements nutritional conditions, allowing an improvement in functional capacity and / or the quality of life of a mammal with functional difficulties derived from alterations of articular cartilage. Without However, when said enzymatic collagen hydrolysates must used in the manufacture of dairy products (milk, yogurts, cheeses, etc.), due to their acidity and / or salinity, problems appear to get products with consistency suitable, for example precipitation problems in acidic medium of milk proteins, or incompatibility problems with other ingredients of the nutritional supplement or food functional.
Hasta la fecha, si se quería obtener un hidrolizado enzimático de colágeno con baja acidez, los mismos quedaban supeditados a unos pesos moleculares muy elevados, que no los hacían adecuados para la preparación de estos productos lácteos, principalmente debido a su gran viscosidad.To date, if you wanted to get a enzymatic hydrolyzed collagen with low acidity, the same they were subject to very high molecular weights, which did not they made them suitable for the preparation of these products Dairy products, mainly due to its high viscosity.
Concretamente, los hidrolizados de colágeno
habituales, por el propio procedimiento de obtención de los mismos
en que se van hidrolizando las moléculas proteicas, liberándose los
extremos ácidos de los aminoácidos que las integran, presentan
niveles de acidez tan altos que resultan incompatibles con la
pasteurización de mezclas de éstos con leche o derivados lácteos, a
las concentraciones que deben emplearse para la fabricación de
dichas mezclas, estando dichas concentraciones comprendidas entre
el 2% y el 15% en peso de hidrolizado respecto del peso total de
la
mezcla.Specifically, the usual collagen hydrolysates, by the process of obtaining them in which the protein molecules are hydrolyzed, releasing the acidic ends of the amino acids that integrate them, have acidity levels so high that they are incompatible with the pasteurization of mixtures of these with milk or milk derivatives, at the concentrations to be used for the manufacture of said mixtures, said concentrations being between 2% and 15% by weight of hydrolyzate with respect to the total weight of the
mixture.
En anteriores investigaciones, y de acuerdo con la patente US 6,211,143, ya se había conseguido demostrar con hidrolizados de gelatina de menor pureza en colágeno y con pesos moleculares mayores (hasta 100.0000 daltons) que la ingesta del mismo por deportistas y personas con un esfuerzo especial en sus actividades normales conseguían mantener o mejorar la integridad de los cartílagos articulares.In previous investigations, and in accordance with US Patent 6,211,143 had already been demonstrated with gelatin hydrolysates of lower purity in collagen and with weights molecular molecules (up to 1000000 daltons) than the intake of same for athletes and people with a special effort in their normal activities managed to maintain or improve the integrity of articular cartilage
De la patente ES 2087030 se deduce que el hidrolizado de gelatina también es útil como coadyuvante en los tratamientos destinados a compensar el déficit de calcio.From patent ES 2087030 it follows that the Gelatin hydrolyzate is also useful as an adjuvant in treatments designed to compensate for calcium deficit.
También se deduce otra aplicación de la patente ES 2104507, donde se describen composiciones para la preparación de medicamentos para el tratamiento y prevención de la displasia de cadera en perros.Another patent application is also deduced ES 2104507, where compositions for the preparation of medicines for the treatment and prevention of dysplasia of hip in dogs
Varios estudios realizados recientemente han demostrado que el hidrolizado enzimático de colágeno es bien absorbido cuando se administra por vía oral y se distribuye con gran afinidad, preferentemente en los tejidos de los cartílagos articulares (Oesser S, et al. "Oral administration of ^{14}C Labelled Gelatin hydrolysate leads to an accumulation of radioactivity in cartilage of mice (C57/BL)". J Nutr 1999; 129: 1891-1895.). Este espectro de distribución provoca un incremento del volumen de la masa cartilaginosa, la cual puede desarrollar su acción, con la consecuente disminución del dolor y de la inflamación y con la mejoría de la motilidad de las citadas articulaciones. En este aspecto se remite el lector a las siguientes publicaciones: Adam M. "Therapie der osteoarthrosis. Welche Wirkung haben gelatinepräparate" Therapiewoche 1991, 41: 2458-2461; Arquer A, et al. "Physical exercise in the elderly people". Selección 1996; 5 (3):121-128; Ribas J, et al. "Effects of gelatine hydrolysatesin the prevention of sportsmen and woman injuries". Arch Med Deport 1998; XV nº 66: 277-282; y Trentham et al. "Effects of oral administration of type II collagen on rheumatoid arthritis". Science 1993; 261: 1727-1730.Several recent studies have shown that collagen enzyme hydrolyzate is well absorbed when administered orally and is distributed with great affinity, preferably in the tissues of articular cartilage (Oesser S, et al . "Oral administration of 14 } C Labelled Gelatin hydrolysate leads to an accumulation of radioactivity in cartilage of mice (C57 / BL) ". J Nutr 1999; 129 : 1891-1895.). This distribution spectrum causes an increase in the volume of the cartilaginous mass, which can develop its action, with the consequent decrease in pain and inflammation and with the improvement of the motility of the said joints. In this regard, the reader refers to the following publications: Adam M. "Therapie der osteoarthrosis. Welche Wirkung haben gelatinepräparate" Therapiewoche 1991, 41 : 2458-2461; Arquer A, et al . "Physical exercise in the elderly people". Selection 1996; 5 (3) : 121-128; Ribas J, et al . "Effects of gelatine hydrolysatesin the prevention of sportsmen and woman injuries". Arch Med Deport 1998; XV No. 66 : 277-282; and Trentham et al . "Effects of oral administration of type II collagen on rheumatoid arthritis". Science 1993; 261 : 1727-1730.
Los investigadores de la presente invención han desarrollado un procedimiento de obtención de un hidrolizado de colágeno con elevadas ventajas respecto a los procedimientos actuales, a la vez que resulta más económico, y han descubierto una aplicación del hidrolizado obtenido que resulta también altamente beneficiosa para la población.The researchers of the present invention have developed a procedure to obtain a hydrolyzate of collagen with high advantages over procedures current, while it is cheaper, and have discovered a application of the hydrolyzate obtained which is also highly Beneficial for the population.
Cada vez más, la población se preocupa por la dietética y la nutrición, tanto animal como humana. Con ello han aparecido en el mercado múltiples preparados conocidos como suplementos nutricionales, que aportan a los animales o las personas la cantidad necesaria de vitaminas, sales minerales o aminoácidos esenciales. También en el campo de los suplementos nutricionales se ha empleado el colágeno para obtener preparaciones que favorezcan la recuperación de los cartílagos en animales que sufren enfermedades vinculadas a este tipo de tejido.Increasingly, the population cares about the Dietetics and nutrition, both animal and human. With this they have appeared on the market multiple preparations known as nutritional supplements, which contribute to animals or people the necessary amount of vitamins, mineral salts or amino acids essential. Also in the field of nutritional supplements has used collagen to obtain preparations that favor cartilage recovery in animals that suffer diseases linked to this type of tissue.
Como suplemento nutricional debe entenderse todo aquel aporte adicional dietético que se consume por vía oral y que contiene un "ingrediente alimenticio" destinado a complementar la alimentación. Algunos ejemplos de suplementos dietéticos o nutricionales son las vitaminas, los minerales, los productos vegetales (una sola especie o una mezcla de varias), otros productos botánicos, aminoácidos y componentes de los alimentos, como las enzimas. Generalmente, los suplementos nutricionales se distribuyen en forma de diferentes presentaciones, como comprimidos, cápsulas, cápsulas blandas, líquidos y polvos.As a nutritional supplement, everything should be understood that additional dietary intake that is consumed orally and that contains a "food ingredient" intended to complement feeding. Some examples of dietary supplements or Nutritional are vitamins, minerals, products vegetables (a single species or a mixture of several), others botanicals, amino acids and food components, Like enzymes Generally, nutritional supplements are distributed in the form of different presentations, such as tablets, capsules, soft capsules, liquids and powders.
También en el campo de la nutrición se están dando a conocer últimamente los denominados alimentos funcionales. Los alimentos funcionales se considera que son aquellos alimentos que se consumen como parte de una dieta normal y contienen componentes biológicamente activos, que ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir enfermedades. Entre algunos ejemplos de alimentos funcionales destacan los alimentos que contienen determinados minerales, vitaminas, ácidos grasos o fibra alimenticia, los alimentos a los que se han añadido sustancias biológicamente activas, como los fitoquímicos u otros antioxidantes, y los probióticos, que tienen cultivos vivos de microorganismos beneficiosos. Son ejemplos de alimentos funcionales algunos yogures con probióticos, algunas margarinas enriquecidas con ésteres de esteroles y los huevos ricos en ácidos grasos del tipo omega-3.Also in the field of nutrition they are making known lately the so-called functional foods. Functional foods are considered to be those foods that are consumed as part of a normal diet and contain biologically active components, which offer benefits for the health and reduce the risk of illness. Between some examples of functional foods highlight foods that contain certain minerals, vitamins, fatty acids or fiber food, the foods to which substances have been added biologically active, such as phytochemicals or other antioxidants, and probiotics, which have live cultures of microorganisms beneficial. Examples of functional foods are some yogurts with probiotics, some margarines enriched with esters of sterols and eggs rich in fatty acids of the type Omega 3.
Tanto los alimentos funcionales como los suplementos nutricionales se asocian científicamente a la mejora de la calidad de vida de las personas o animales que los ingieren. También se han asociado a la sensación de bienestar general que provocan, tomados solos o como complemento a determinados tratamientos terapéuticos.Both functional foods and Nutritional supplements are scientifically associated with the improvement of the quality of life of the people or animals that ingest them. They have also been associated with the feeling of general well-being that provoke, taken alone or as a complement to certain therapeutic treatments
Aunque resulta un término difícil de definir, por calidad de vida se entiende toda aquella evaluación de la experiencia que de su propia vida tienen los sujetos. Así, la mayoría de autores conciben la calidad de vida como una construcción compleja y multifactorial, sobre la que pueden desarrollarse algunas formas de medida objetiva a través de una serie de indicadores, pero donde tiene un importante peso específico la vivencia que el sujeto pueda tener de sí mismo. Algunos de los indicadores para determinar o valorar la calida de vida de un sujeto son la función y rol físicos, el dolor corporal, la salud en general, la vitalidad, etc.Although it is a difficult term to define, quality of life means all that evaluation of the experience that subjects have of their own lives. So, the most authors conceive the quality of life as a construction complex and multifactorial, on which they can develop some forms of objective measurement through a series of indicators, but where it has an important specific weight the experience that the subject may have of himself. Some of the indicators to determine or assess the quality of life of a subject are physical function and role, body pain, health in general, vitality, etc.
A modo de ejemplo y para ilustrar mejor el objeto de la presente invención, se adjuntan dos figuras, en las que:As an example and to better illustrate the object of the present invention, two figures are attached, in the that:
La Fig. 1 muestra el gráfico de un cromatograma correspondiente a la distribución de los pesos moleculares de un hidrolizado de colágeno según el estado de la técnica; yFig. 1 shows the graph of a chromatogram corresponding to the distribution of the molecular weights of a collagen hydrolyzate according to the state of the art; Y
La Fig. 2 representa un cromatograma correspondiente a la distribución de los pesos moleculares de un hidrolizado de colágeno según la invención y obtenible por el procedimiento descrito.Fig. 2 represents a chromatogram corresponding to the distribution of the molecular weights of a collagen hydrolyzate according to the invention and obtainable by the described procedure
El hidrolizado de colágeno objeto de la presente invención, con una acidez total muy baja y con un perfil de pesos moleculares adecuado, comprendidos entre los 1.000 Daltons y los 50.000 Daltons, en su esencia se caracteriza porque tiene una acidez total, expresada en grados Dornic, inferior a 25ºD; y una conductividad en solución al 1% en peso no superior a 500 \muS/cm.The collagen hydrolyzate object of the present invention, with a very low total acidity and with a weight profile molecular molecules, between 1,000 Daltons and 50,000 Daltons, in its essence is characterized because it has an acidity total, expressed in Dornic degrees, less than 25ºD; and one conductivity in 1% solution by weight not exceeding 500 µS / cm.
Se entiende por grado Dornic el hidróxido sódico a una concentración de 0,111 N consumido en una valoración de 10 g de hidrolizado enzimático de colágeno, donde el punto final lo marca el viraje de la fenolftaleína.Dornic grade is understood as sodium hydroxide at a concentration of 0.111 N consumed in a 10 g titration of collagen enzyme hydrolyzate, where the end point mark the turn of phenolphthalein.
Según otra característica de la invención, la acidez total, expresada en grados Dornic, es inferior o igual a 20ºD.According to another feature of the invention, the Total acidity, expressed in Dornic degrees, is less than or equal to 20ºD.
El hidrolizado enzimático de colágeno según la invención se caracteriza también porque tiene un peso molecular comprendido entre 5.000 y 20.000 Daltons.The enzymatic collagen hydrolyzate according to invention is also characterized in that it has a molecular weight between 5,000 and 20,000 Daltons.
Según otra característica de la invención, el hidrolizado enzimático de colágeno comprende un 99% en peso de hidrolizado sobre producto seco.According to another feature of the invention, the enzymatic collagen hydrolyzate comprises 99% by weight of hydrolyzed on dry product.
El hidrolizado enzimático de colágeno según la invención se obtiene por una combinación de reacciones de hidrólisis enzimática y filtración con membranas que permiten la consecución de un producto final con una acidez total muy baja sin modificar el perfil de pesos moleculares del producto.The enzymatic collagen hydrolyzate according to invention is obtained by a combination of reactions of Enzymatic hydrolysis and filtration with membranes that allow achievement of a final product with a very low total acidity without modify the molecular weight profile of the product.
Así, es también objeto de la presente invención, un procedimiento de obtención de un hidrolizado de colágeno de baja acidez total según la invención que, partiendo de tejido dérmico de origen animal, procesado en su forma nativa, o previamente sometido a extracción acuosa, a diferentes temperaturas, una o repetidas veces, y a posterior hidrólisis ácida o básica, se caracteriza porque comprende las etapas de:Thus, it is also the object of the present invention, a method of obtaining a low collagen hydrolyzate total acidity according to the invention which, starting from dermal tissue of animal origin, processed in its native form, or previously submitted to aqueous extraction, at different temperatures, one or repeated Sometimes, and after acidic or basic hydrolysis, it is characterized because it includes the stages of:
a) extracción acuosa del tejido dérmico de partida a una temperatura comprendida entre 40ºC y 140ºC, durante un tiempo comprendido entre 2 y 8 horas;a) aqueous extraction of dermal tissue from starting at a temperature between 40ºC and 140ºC, during a time between 2 and 8 hours;
b) ajuste del pH entre 6,0 y 8,0 mediante soluciones de ácidos o bases minerales;b) pH adjustment between 6.0 and 8.0 by solutions of acids or mineral bases;
c) filtración de la solución obtenida en la etapa b);c) filtration of the solution obtained in the stage b);
d) desmineralización de la solución filtrada por paso de la misma a través de resinas de intercambio iónico y/o equipos de diálisis por membranas;d) demineralization of the solution filtered by passing it through ion exchange resins and / or dialysis equipment by membranes;
e) ultrafiltración de la solución desmineralizada a través de membranas con un diámetro de poro de 1.000 a 50.000 Daltons;e) ultrafiltration of the solution demineralized through membranes with a pore diameter of 1,000 to 50,000 Daltons;
f) hidrólisis enzimática de la solución ultrafiltrada, con una cantidad de enzima comprendida entre 1.000 UI y 4.000 UI por kilogramo de producto seco a hidrolizar y a un pH comprendido entre el pH óptimo de la enzima \pm 0,5 unidades de pH;f) enzymatic hydrolysis of the solution ultrafiltered, with an amount of enzyme between 1,000 IU and 4,000 IU per kilogram of dry product to hydrolyze and at a pH between the optimal pH of the enzyme ± 0.5 units of pH;
g) filtración de la solución de colágeno hidrolizado enzimáticamente;g) filtration of the collagen solution enzymatically hydrolyzed;
h) ultrafiltración a través de membranas con un diámetro de poro de 10.000 a 40.000 Daltons;h) ultrafiltration through membranes with a pore diameter of 10,000 to 40,000 Daltons;
i) concentración de la solución de hidrolizado enzimático de colágeno mediante calefacción, a temperaturas inferiores o iguales a 70ºC, a una presión comprendida entre 10 y 0,0001 mm de Hg, hasta una concentración final de hidrolizado enzimático de colágeno del 15% al 45% en peso;i) concentration of the hydrolyzate solution Collagen enzyme by heating, at temperatures less than or equal to 70 ° C, at a pressure between 10 and 0.0001 mm Hg, up to a final concentration of hydrolyzate Collagen enzyme 15% to 45% by weight;
j) secado del hidrolizado enzimático de colágeno hasta obtener un producto seco con una humedad inferior o igual al 8% y una densidad entre 0,3 y 0,8 g/ml.j) drying of the enzymatic collagen hydrolyzate until obtaining a dry product with a humidity less than or equal to 8% and a density between 0.3 and 0.8 g / ml.
El procedimiento según la invención se caracteriza también porque en la etapa f) se realiza la hidrólisis enzimática de la solución ultrafiltrada con una cantidad de enzima comprendida entre 1.500 UI y 2.500 UI por kilogramo de producto seco a hidrolizar y a un pH comprendido entre el pH óptimo de la enzima \pm 0,5 unidades de pH.The process according to the invention is characterized also because in stage f) hydrolysis is performed Enzymatic solution ultrafiltered with an amount of enzyme between 1,500 IU and 2,500 IU per kilogram of product dry to hydrolyze and at a pH between the optimum pH of the enzyme ± 0.5 pH units.
Según otra característica del procedimiento de obtención de hidrolizado enzimático de colágeno de baja acidez total, la etapa a) de extracción acuosa de la materia prima se realiza a una temperatura comprendida entre 45ºC y 100ºC, concretamente entre 50ºC y 80ºC y preferentemente durante un tiempo comprendido entre 4 y 6 horas.According to another feature of the procedure of Obtaining low acidity collagen enzyme hydrolyzate In total, stage a) of aqueous extraction of the raw material is performed at a temperature between 45 ° C and 100 ° C, specifically between 50 ° C and 80 ° C and preferably for a while between 4 and 6 hours.
El procedimiento de obtención de hidrolizado de colágeno de baja acidez total según la invención, se caracteriza también porque después de la extracción acuosa se ajusta el pH de la solución entre 7,4 y 7,6.The process of obtaining hydrolyzate from low total acidity collagen according to the invention, it is characterized also because after the aqueous extraction the pH of the solution between 7.4 and 7.6.
En el caso particular del hidrolizado de colágeno objeto de la presente invención, la etapa de desmineralización mediante sistemas de diálisis se prolonga hasta conseguir una conductividad absoluta inferior a 1000 \muS/cm.In the particular case of hydrolyzate of collagen object of the present invention, the step of demineralization through dialysis systems is extended until achieve an absolute conductivity of less than 1000 µS / cm.
El procedimiento de obtención de hidrolizado de colágeno está caracterizado porque la etapa de ultrafiltración e) de la solución de colágeno hidrolizado enzimáticamente se lleva a cabo a través de membranas con un diámetro de poro de 5.000 a 20.000 Daltons.The process of obtaining hydrolyzate from collagen is characterized in that the ultrafiltration stage e) of the enzymatically hydrolyzed collagen solution is carried to out through membranes with a pore diameter of 5,000 to 20,000 Daltons.
Según otra característica del procedimiento de obtención de hidrolizado de colágeno según la invención, la etapa de concentración i) de la solución de hidrolizado enzimático de colágeno se realiza a una temperatura inferior o igual a 60ºC. Dicha etapa de concentración i) se realiza, de un modo preferido, a una presión comprendida entre 1,0 y 0,01 mm de Hg.According to another feature of the procedure of obtaining collagen hydrolyzate according to the invention, the step of concentration i) of the enzyme hydrolyzate solution of Collagen is made at a temperature less than or equal to 60 ° C. Said concentration step i) is carried out, in a preferred manner, at a pressure between 1.0 and 0.01 mm Hg.
Otro objeto de la presente invención es un alimento funcional que comprende el hidrolizado enzimático de colágeno anteriormente descrito Dicho hidrolizado tiene un peso molecular comprendido entre 1.000 y 50.000 Daltons, preferentemente entre 5.000 y 20.000 Daltons, una acidez total expresada en grados Dornic, inferior a 25ºD, una conductividad en solución al 1% en peso no superior a 500 \muS/cm y un 99% en peso de hidrolizado de colágeno sobre producto seco.Another object of the present invention is a functional food comprising the enzymatic hydrolyzate of collagen described above Said hydrolyzate has a weight molecular range between 1,000 and 50,000 Daltons, preferably between 5,000 and 20,000 Daltons, a total acidity expressed in degrees Dornic, less than 25ºD, a conductivity in solution at 1% in weight not exceeding 500 µS / cm and 99% by weight of hydrolyzate of collagen on dry product.
El alimento funcional, según la invención se caracteriza porque comprende leche cruda o tratada térmicamente.The functional food according to the invention is characterized in that it comprises raw or treated milk thermally
Además, el alimento funcional según la invención también se caracteriza por contener un compuesto seleccionado independientemente de entre: compuestos antioxidantes, sales minerales, vitaminas y/o coenzimas, extractos vegetales, extractos de origen animal y compuestos coadyuvantes del hidrolizado enzimático de colágeno, o una mezcla de todos ellos.In addition, the functional food according to the invention It is also characterized by containing a selected compound regardless of: antioxidant compounds, salts minerals, vitamins and / or coenzymes, plant extracts, extracts of animal origin and hydrolyzate adjuvant compounds Collagen enzyme, or a mixture of all of them.
Otro objeto de la presente invención es un preparado a base de leche, o un suplemento nutricional, que comprende un hidrolizado enzimático de colágeno, que tiene un peso molecular comprendido entre 1.000 y 50.000 Daltons, preferentemente entre 5.000 y 20.000 Daltons, comprende un 99% en peso de hidrolizado de colágeno sobre producto seco, tiene una acidez total expresada en grados Dornic, inferior a 25ºD, y una conductividad en solución al 1% no superior a 500 \muS/cm.Another object of the present invention is a prepared with milk, or a nutritional supplement, which comprises an enzymatic collagen hydrolyzate, which has a weight molecular range between 1,000 and 50,000 Daltons, preferably between 5,000 and 20,000 Daltons, comprises 99% by weight of Collagen hydrolyzate on dry product, has a total acidity expressed in degrees Dornic, less than 25ºD, and a conductivity in 1% solution not exceeding 500 µS / cm.
El suplemento nutricional según la invención se caracteriza también porque además comprende un compuesto seleccionado independientemente de entre: compuestos antioxidantes, sales minerales, vitaminas y/o coenzimas, extractos vegetales, extractos de origen animal y compuestos coadyuvantes del hidrolizado enzimático de colágeno, o una mezcla de todos ellos.The nutritional supplement according to the invention is also characterized because it also comprises a compound independently selected from: antioxidant compounds, mineral salts, vitamins and / or coenzymes, plant extracts, animal extracts and hydrolyzate adjuvant compounds Collagen enzyme, or a mixture of all of them.
Es también objeto de la presente invención el uso de un hidrolizado enzimático de colágeno que tiene un peso molecular comprendido entre 1.000 y 50.000 Daltons, preferentemente entre 5.000 y 20.000 Daltons, con un 99% en peso de hidrolizado de colágeno sobre producto seco, y con una acidez total expresada en grados Dornic, inferior a 25ºD, y una conductividad en solución al 1% en peso no superior a 500 \muS/cm, para la preparación de un producto lácteo, suplemento nutricional o alimento funcional para mejorar la capacidad funcional y/o la calidad de vida de un mamífero con dificultades funcionales derivadas de alteraciones de los cartílagos articulares.The object of the present invention is also the use of an enzymatic collagen hydrolyzate that has a weight molecular range between 1,000 and 50,000 Daltons, preferably between 5,000 and 20,000 Daltons, with 99% by weight hydrolyzate of collagen on dry product, and with a total acidity expressed in Dornic degrees, less than 25ºD, and a conductivity in solution at 1% by weight not exceeding 500 µS / cm, for the preparation of a Dairy product, nutritional supplement or functional food for improve the functional capacity and / or quality of life of a mammal with functional difficulties derived from alterations of articular cartilage
La presente invención también tiene por objeto el uso del hidrolizado enzimático de colágeno para la preparación de un producto lácteo, suplemento nutricional o alimento funcional para mejorar la función física.The present invention also aims at the use of collagen enzyme hydrolyzate for preparation of a dairy product, nutritional supplement or functional food to improve physical function.
Por producto lácteo debe entenderse la propia leche en todas sus formas (entera, desnatada, semidesnatada, etc.) y cualquier derivado de la leche tal como quesos, margarinas, natas, etc.By dairy product must be understood milk in all its forms (whole, skimmed, semi-skimmed, etc.) and any milk derivative such as cheeses, margarines, creams, etc.
Otro objeto de la presente invención es el uso del hidrolizado enzimático de colágeno para la preparación de un producto lácteo, suplemento nutricional o alimento funcional para atenuar la sensación de dolor corporal.Another object of the present invention is the use of the collagen enzyme hydrolyzate for the preparation of a Dairy product, nutritional supplement or functional food for attenuate the sensation of body ache.
La presente invención también tiene por objeto el uso del hidrolizado enzimático de colágeno para preparar un producto lácteo, suplemento nutricional o alimento funcional para mejorar la salud general.The present invention also aims at the use of collagen enzyme hydrolyzate to prepare a Dairy product, nutritional supplement or functional food for improve overall health
Otro objeto de la presente invención es el uso del hidrolizado enzimático de colágeno para preparar un producto lácteo, suplemento nutricional o alimento funcional para mejorar la vitalidad.Another object of the present invention is the use of the collagen enzyme hydrolyzate to prepare a product dairy, nutritional supplement or functional food to improve vitality.
La invención también se refiere al uso del hidrolizado enzimático de colágeno para la preparación de un producto lácteo, suplemento nutricional o alimento funcional para mejorar la función social, el rol emocional y/o la salud mental.The invention also relates to the use of enzymatic collagen hydrolyzate for the preparation of a Dairy product, nutritional supplement or functional food for improve social function, emotional role and / or mental health.
El uso según la invención se caracteriza además porque la dosis diaria de hidrolizado enzimático de colágeno está comprendida entre 0,1 y 0,25 g/Kg de peso corporal.The use according to the invention is further characterized because the daily dose of collagen enzyme hydrolyzate is between 0.1 and 0.25 g / kg body weight.
El uso según la invención se caracteriza también porque es para una preparación en forma de solución o suspensión oral.The use according to the invention is also characterized because it is for a preparation in solution or suspension form oral.
Según otra característica del uso del hidrolizado enzimático de colágeno según la invención, el mismo es para una preparación en forma de comprimidos o polvos dispersables en agua o leche.According to another characteristic of the use of enzymatic collagen hydrolyzate according to the invention, it is for a preparation in the form of dispersible tablets or powders in water or milk.
El uso del hidrolizado enzimático de colágeno según la invención, se caracteriza porque el mamífero con dificultades funcionales derivadas de alteraciones de los cartílagos articulares es un humano.The use of enzymatic collagen hydrolyzate according to the invention, it is characterized in that the mammal with functional difficulties derived from alterations of Articular cartilage is a human.
A continuación se detallan las características esenciales de un hidrolizado enzimático de colágeno de baja acidez de acuerdo con la invención, en base a un posible procedimiento de obtención del mismo, también objeto de la invención, resaltando las ventajas tanto del hidrolizado como de su procedimiento de obtención.The characteristics are detailed below. Essentials of a Low Acid Collagen Enzymatic Hydrolyzate according to the invention, based on a possible method of obtaining it, also object of the invention, highlighting the advantages of both the hydrolyzate and its process of obtaining.
En el citado procedimiento se parte de tejido dérmico de origen animal, obtenido en condiciones higiénicas, de especies animales aptas para el consumo humano (bovino, porcino, aves y pescado). Dichos tejidos pueden ser procesados en su forma nativa, o previamente sometidos a extracción acuosa, a diferentes temperaturas, una o repetidas veces, y a posterior hidrólisis ácida o básica. En este punto, los tejidos contienen cantidades de colágeno que oscilan entre el 2% y 12%, resultando especialmente válidos aquéllos con un contenido residual superior al 5%.In the aforementioned procedure, tissue is split dermal of animal origin, obtained under hygienic conditions, of animal species suitable for human consumption (cattle, pigs, birds and fish). These tissues can be processed in their form native, or previously subjected to aqueous extraction, at different temperatures, once or repeatedly, and subsequent acid hydrolysis or basic At this point, tissues contain amounts of collagen ranging between 2% and 12%, resulting especially valid those with a residual content of more than 5%.
En el caso particular de tejidos sometidos a extracción previa, se tratará de subproductos de procesos de obtención de gelatinas. Los procesos de extracción de gelatina clásicos se basan, a grandes rasgos, en la maceración del tejido dérmico en condiciones de extrema acidez o alcalinidad,durante un tiempo total de 4 a 24 horas, seguido de un lavado con agua desmineralizada, una decantación de la grasa liberada y una neutralización con soluciones ácidas o básicas inorgánicas. Posteriormente se procede a la solubilización de la gelatina, mediante extracción del tejido sólido con disolventes acuosos, en nuestro caso particular, el disolvente es agua desmineralizada. En este punto se separa la solución de gelatina del resto sólido. La fracción acuosa se somete a precipitación selectiva de las proteínas no colagénicas, eliminación de éstas por filtración, desmineralización, secado y molturación. La fracción sólida, que en condiciones normales representaría un importante problema, debido a su elevada carga de materia orgánica, se convierte, según esta invención, en materia prima de un proceso de obtención de hidrolizado de colágeno de baja acidez total.In the particular case of tissues subjected to previous extraction, it will be by-products of processes of obtaining jellies. The processes of gelatin extraction Classics are broadly based on tissue maceration dermal in conditions of extreme acidity or alkalinity, during a Total time 4 to 24 hours, followed by a water wash demineralized, a decantation of the fat released and a neutralization with inorganic acid or basic solutions. Subsequently, the gelatin is solubilized, by extracting the solid tissue with aqueous solvents, in In our particular case, the solvent is demineralized water. In This point separates the gelatin solution from the solid residue. The aqueous fraction is subjected to selective precipitation of proteins non-collagenic, elimination of these by filtration, demineralization, drying and grinding. The solid fraction, which in normal conditions would represent a major problem due to its high load of organic matter, according to this invention, in the raw material of a process to obtain Collagen hydrolyzate with low total acidity.
Con la finalidad de obtener un hidrolizado de colágeno con unas características que lo hagan apto para la elaboración de productos lácteos, la materia prima descrita anteriormente es sometida a una pluralidad de etapas hasta obtener un hidrolizado enzimático de colágeno de alta pureza, de peso molecular controlado y con unas características físico-químicas particulares y especiales que lo hacen apto para su uso en la elaboración de productos lácteos, especialmente aquellos que son sometidos a tratamientos térmicos.In order to obtain a hydrolyzate of collagen with characteristics that make it suitable for production of dairy products, the raw material described previously it is subjected to a plurality of stages until obtaining an enzymatic hydrolyzate of high purity collagen, of weight molecular controlled and with characteristics particular and special physicochemical that make it suitable for use in the production of dairy products, especially those who undergo treatments thermal.
En la primera de las etapas, la materia prima de partida, tanto el tejido dérmico en forma nativa, como el subproducto de procesos de obtención de gelatina anteriormente descritos, se someten a una extracción acuosa a una temperatura comprendida entre 40ºC y 140ºC y durante un tiempo comprendido entre 2 y 8 horas. De un modo preferido, la extracción acuosa se realiza entre los 45ºC y los 100ºC; y más preferiblemente entre los 50ºC y 80ºC. El tiempo de la extracción también puede variar y de un modo preferente suele tener una duración de 2 a 6 horas.In the first stage, the raw material of heading, both dermal tissue natively, and the by-product of processes of obtaining gelatin previously described, they are subjected to an aqueous extraction at a temperature between 40ºC and 140ºC and for a time between 2 and 8 hours. Preferably, the aqueous extraction is performed between 45 ° C and 100 ° C; and more preferably between 50 ° C and 80 ° C Extraction time may also vary and in a way Preferred usually lasts 2 to 6 hours.
Seguidamente, el pH de la solución extraída se ajusta entre 6,5 y 8,0, empleándose soluciones de ácidos o bases minerales. A tal fin, pueden emplearse por ejemplo soluciones de ácido clorhídrico. De un modo preferido y más preciso el pH se ajusta entre 7,4 y 7,6.Then, the pH of the extracted solution is adjusts between 6.5 and 8.0, using acid or base solutions minerals For this purpose, for example solutions of hydrochloric acid. In a preferred and more precise way the pH is fits between 7.4 and 7.6.
Una vez ajustado el pH, la solución es filtrada por ejemplo mediante el empleo de filtros de vidrio poroso, membranas de acetato de polivinilo, fibras de nylon, carbón activado o filtros rotativos de tierras de diatomeas. Evidentemente, pueden emplearse combinaciones de todos estos filtros hasta obtener un producto transparente.Once the pH is adjusted, the solution is filtered for example by using porous glass filters, polyvinyl acetate membranes, nylon fibers, carbon activated or rotary diatomaceous earth filters. Evidently, combinations of all these filters can be used until obtaining a transparent product
Dicha solución filtrada es sometida a una posterior etapa de desmineralización haciéndose pasar a través de resinas de intercambio fónico o equipos de diálisis. Para ello, se emplean, resinas mixtas, por ejemplo, de intercambio aniónico seguidas de intercambio catiónico o viceversa. Con esta etapa se consigue desmineralizar la solución filtrada hasta obtener una nueva solución con una conductividad absoluta inferior a 1.000 \muS/cm y un contenido total inferior al 0,5% de sales minerales, o al menos un contenido en peso de sales minerales inferior al 1,0%, de modo que la riqueza en colágeno sobre extracto seco esté comprendida entre el 99% y el 99,5% en peso.Said filtered solution is subjected to a subsequent demineralization stage posing as phonic exchange resins or dialysis equipment. To do this, it employ mixed resins, for example, anion exchange followed by cation exchange or vice versa. With this stage you manages to demineralize the filtered solution until obtaining a new solution with an absolute conductivity of less than 1,000 µS / cm and a total content of less than 0.5% mineral salts, or at least a content of mineral salts by weight of less than 1.0%, so that the collagen richness over dry extract is between 99% and 99.5% by weight.
Los parámetros a controlar en esta etapa de desmineralización son la cantidad de solución a desmineralizar, que debe estar comprendida entre los 20 y los 300 litros por kilogramo de resina, siendo preferente el intervalo de 80 a 120 litros de solución por kilogramo de resina. Otro parámetro importante es la velocidad de paso de la solución a desmineralizar, la cual debe estar comprendida entre los 5 litros/minuto/Kg de resina y los 100 litros/minuto/Kg de resina. Preferentemente la velocidad empleada es de 20 a 40 litros/minuto/Kg de resina. En el caso particular del uso de equipos de diálisis, la solución de colágeno, previamente filtrada, será sometida a sucesivos pasos a través de las membranas de diálisis, en configuración de recirculación con purga, hasta alcanzar un régimen estacionario en el que la conductividad absoluta de la solución no supere los 1.000 \muS/cm.The parameters to control at this stage of demineralization are the amount of solution to demineralize, which must be between 20 and 300 liters per kilogram of resin, with a range of 80 to 120 liters of solution per kilogram of resin. Another important parameter is the speed of passage of the solution to demineralize, which must be between 5 liters / minute / kg of resin and 100 liters / minute / kg of resin. Preferably the speed used It is 20 to 40 liters / minute / kg of resin. In the particular case of use of dialysis equipment, the collagen solution, previously filtered, will be subjected to successive steps through the membranes dialysis, in purge recirculation configuration, up to achieve a steady state in which conductivity absolute of the solution does not exceed 1,000 µS / cm.
Después de la etapa de desmineralización, la solución es ultrafiltrada mediante el paso por membranas con un diámetro de poro de 1.000 a 40.000 Daltons. Con esta etapa se pretenden eliminar todas las fracciones de restos proteicos de bajo peso molecular, así como todas aquellas sales minerales y aminas biógenas que son las causantes de males olores y mal sabor, tal como la putrescina o la cadaverina. De un modo preferente, las membranas utilizadas para la etapa de ultrafiltración tienen un tamaño de poro de 20.000 Daltons.After the demineralization stage, the solution is ultrafiltered by passing through membranes with a Pore diameter of 1,000 to 40,000 Daltons. With this stage you aim to eliminate all fractions of low protein residues molecular weight, as well as all those mineral salts and amines biogens that are the cause of bad smells and bad taste, such like putrescine or cadaverine. Preferably, the membranes used for the ultrafiltration stage have a pore size of 20,000 Daltons.
Tras la ultrafiltración, la solución resultante es sometida a hidrólisis enzimática con enzimas proteolíticos bajo unas condiciones de temperatura y pH adecuados para que dichas enzimas puedan actuar.After ultrafiltration, the resulting solution undergoes enzymatic hydrolysis with proteolytic enzymes under adequate temperature and pH conditions for said Enzymes can act.
A modo de ejemplo pueden emplearse enzimas como la papaína, la ficina o la bromelaína solas o en combinación.By way of example, enzymes such as Papain, ficine or bromelain alone or in combination.
Son también objeto de la presente invención las especiales condiciones de la hidrólisis enzimática. Para la obtención de un hidrolizado de colágeno de baja acidez y peso molecular entre 1.000 y 50.000 Daltons, preferentemente entre 5.000 y 20.000 Daltons, se emplean dosis controladas de enzimas proteolíticos, a temperatura y tiempo controlados y pH constante. Las cantidades de enzima serán del orden de 1.000 UI a 4.000 UI por kilogramo de producto seco a hidrolizar. Se ha observado que concentraciones de enzima comprendidas entre 1.500 UI y 2.500 UI por kilogramo de producto seco son preferidas para la obtención de hidrolizados de colágeno de baja acidez total.The objects of the present invention are also special conditions of enzymatic hydrolysis. For the Obtaining a collagen hydrolyzate of low acidity and weight molecular between 1,000 and 50,000 Daltons, preferably between 5,000 and 20,000 Daltons, controlled doses of enzymes are used proteolytic, at controlled temperature and time and constant pH. Enzyme amounts will be of the order of 1,000 IU to 4,000 IU per kilogram of dry product to hydrolyze. It has been observed that Enzyme concentrations between 1,500 IU and 2,500 IU per kilogram of dry product are preferred for obtaining Collagen hydrolysates with low total acidity.
Las temperaturas de trabajo, así como los tiempos de hidrólisis preferidos dependerán de la enzima, o combinación de enzimas, utilizada. A su vez, el pH se controlará durante toda la hidrólisis para evitar una deriva superior a 2 unidades respecto al pH óptimo de actuación de la enzima, o combinación de enzimas, preferentemente se mantendrá un pH, durante toda la hidrólisis, dentro de un rango de \pm0,5 unidades respecto al pH óptimo.Working temperatures, as well as Preferred hydrolysis times will depend on the enzyme, or combination of enzymes, used. In turn, the pH will be controlled during the entire hydrolysis to avoid a drift greater than 2 units with respect to the optimum pH of the enzyme, or combination of enzymes, preferably a pH will be maintained, during all hydrolysis, within a range of ± 0.5 units with respect to the optimum pH.
El rango de temperaturas a las que se realiza la etapa de hidrólisis enzimática suele estar comprendido entre los 15ºC y los 80ºC, en función del rango óptimo de trabajo de la o las enzimas. Se obtienen resultados muy satisfactorios en un rango de temperaturas de los 40ºC a los 70ºC. Las enzimas se dejan actuar sobre la solución ultrafiltrada durante 30 a 200 minutos, preferentemente de 90 a 120 minutos y a un pH de la solución de reacción entre 5 y 9, más concretamente entre 6,8 y 7,8, aunque este valor dependerá de las enzimas utilizadas.The range of temperatures at which the Enzymatic hydrolysis stage is usually comprised between 15ºC and 80ºC, depending on the optimum working range of the or enzymes Very satisfactory results are obtained in a range of temperatures from 40ºC to 70ºC. Enzymes are left to act over the ultrafiltered solution for 30 to 200 minutes, preferably from 90 to 120 minutes and at a pH of the solution of reaction between 5 and 9, more specifically between 6.8 and 7.8, although This value will depend on the enzymes used.
Para una correcta evolución de la hidrólisis, se realiza un control continuo del pH y se compensa la deriva natural de este parámetro mediante la adición de soluciones diluidas de álcali, por ejemplo solución de hidróxido sódico.For a correct evolution of hydrolysis, it performs continuous pH control and natural drift is compensated of this parameter by adding diluted solutions of alkali, for example sodium hydroxide solution.
Una vez transcurrido el tiempo fijado para la hidrólisis enzimática deben desactivarse las enzimas, que al tratarse generalmente de enzimas termolábiles es factible mediante el solo hecho de aumentar la temperatura del producto a temperaturas de 90ºC entre 5 y 30 minutos.After the time set for the Enzymatic hydrolysis should be deactivated enzymes, which at being generally thermolabile enzymes is feasible by just increasing the temperature of the product at temperatures 90 ° C for 5 to 30 minutes.
La solución de hidrolizado enzimático de colágeno obtenida es sometida a una nueva etapa de filtración con la finalidad de asegurar la ausencia de cualquier tipo de partículas que pudieran inestabilizar el producto, así como dar una transparencia total al mismo. A modo de ejemplo, el filtro a emplear puede ser de marcos y placas, de filtración en profundidad o bien filtros de vidrio poroso.The enzyme hydrolyzate solution of Collagen obtained is subjected to a new stage of filtration with the purpose of ensuring the absence of any type of particles that could destabilize the product, as well as give a total transparency to it. As an example, the filter a use can be frames and plates, deep filtration or porous glass filters.
En cualquier caso, esta etapa de filtración de la solución de hidrolizado enzimático de colágeno va seguida de una etapa de ultrafiltración a través de membranas con un diámetro de poro de 1.000 a 40.000 Daltons. De hecho, el objetivo de esta ultrafiltración es el de eliminar todas aquellas fracciones de péptidos superiores a 20.000 Daltons, así como las fracciones de muy bajo peso molecular (< 1.000 Daltons). En realidad, esta etapa de ultrafiltración consiste en una filtración o exclusión molecular para seleccionar todas aquellas fracciones de hidrolizado enzimático de colágeno, especialmente las de peso molecular comprendido entre los 5.000 Daltons y los 20.000 Daltons.In any case, this filtration stage of the collagen enzyme hydrolyzate solution is followed by a ultrafiltration stage through membranes with a diameter of pore of 1,000 to 40,000 Daltons. In fact, the objective of this ultrafiltration is to eliminate all those fractions of peptides greater than 20,000 Daltons, as well as fractions of very low molecular weight (<1,000 Daltons). Actually this ultrafiltration stage consists of a filtration or exclusion molecular to select all those fractions of hydrolyzate Collagen enzyme, especially molecular weight between 5,000 Daltons and 20,000 Daltons.
Llegados a este punto, la solución de hidrolizado enzimático de colágeno es concentrada mediante calefacción a temperaturas inferiores o iguales a 70ºC con el objetivo de obtener un producto concentrado que pueda ser secado, por ejemplo por atomización.At this point, the solution of enzymatic collagen hydrolyzate is concentrated by heating at temperatures below or equal to 70 ° C with the objective of obtaining a concentrated product that can be dried, for example by atomization.
De un modo preferente, la etapa de concentración se lleva a cabo a una temperatura inferior o igual a 60ºC y mediante la aplicación de vacío, a fin de evaporar el agua a temperaturas por debajo de la temperatura de ebullición de esta última. Así, se suelen emplear presiones que oscilan entre los 10 y los 0,0001 mm de Hg, preferentemente de 1,0 a 0,01 mm de Hg.Preferably, the concentration stage it is carried out at a temperature less than or equal to 60 ° C and by applying vacuum, in order to evaporate the water to temperatures below the boiling temperature of this last. Thus, pressures ranging from 10 to 10 are usually used. 0.0001 mm Hg, preferably 1.0 to 0.01 mm Hg.
Dicha etapa de concentración se da por finalizada cuando se alcanzan concentraciones finales de hidrolizado enzimático de colágeno en solución del 15% al 45% en peso. Concretamente, es preferido un rango de concentraciones del 30% al 45% en peso de hidrolizado enzimático de colágeno en solución.This concentration stage is given by finalized when final concentrations of enzymatic collagen hydrolyzate in 15% to 45% solution in weight. Specifically, a range of concentrations of the 30% to 45% by weight of collagen enzyme hydrolyzate in solution.
Finalmente, la solución de hidrolizado enzimático de colágeno con un porcentaje en peso del mismo del 30% al 45% es secada hasta obtener un producto seco con una humedad inferior o igual al 8% y una densidad comprendida entre los 0,3 g/ml y 0,8 g/ml, preferentemente entre 0,4 g/ml y 0,6 g/ml.Finally, the hydrolyzate solution Collagen enzyme with a weight percentage of 30% 45% is dried until a dry product is obtained with a humidity less than or equal to 8% and a density between 0.3 g / ml and 0.8 g / ml, preferably between 0.4 g / ml and 0.6 g / ml.
Esta etapa final de secado del producto se realiza por liofilización o bien por atomización.This final stage of product drying is Performs by lyophilization or by atomization.
El procedimiento según se ha descrito permite obtener de un modo económico un hidrolizado enzimático de colágeno con parámetros constantes de lote a lote y altamente estable. Los estudios de estabilidad realizados han revelado que el citado hidrolizado tiene un periodo de validez de unos 4 años almacenado a una temperatura controlada de 25ºC y a una humedad relativa del ambiente inferior al 60%.The procedure as described allows economically obtain an enzymatic collagen hydrolyzate with constant parameters from batch to batch and highly stable. The stability studies have revealed that the aforementioned Hydrolyzate has a shelf life of about 4 years stored at a controlled temperature of 25 ° C and a relative humidity of environment less than 60%.
El hidrolizado enzimático de colágeno obtenible de acuerdo con el procedimiento anteriormente descrito se caracteriza por su gran pureza y por sus características organolépticas idóneas para ser administrado en preparaciones orales. Concretamente, el hidrolizado enzimático de colágeno comprende un 99% en peso de hidrolizado sobre producto seco.The obtainable collagen enzyme hydrolyzate According to the procedure described above, characterized by its high purity and its characteristics Organoleptic suitable for administration in preparations oral Specifically, the enzymatic collagen hydrolyzate It comprises 99% by weight of hydrolyzate on dry product.
Dicho hidrolizado enzimático de colágeno, también objeto de la invención, tiene un peso molecular comprendido entre los 1.000 Daltons y los 50.000 Daltons, siendo el rango preferido de pesos moleculares de 5.000 a 20.000 Daltons.Said enzymatic collagen hydrolyzate, also object of the invention, has a molecular weight comprised between 1,000 Daltons and 50,000 Daltons, the rank being preferred molecular weights of 5,000 to 20,000 Daltons.
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Los parámetros controlados en el producto final y sus límites se exponen a continuación:The controlled parameters in the final product and its limits are set out below:
Riqueza: Debe ser superior al 99% sobre producto seco.Wealth: Must be greater than 99% on product dry.
Humedad: Debe ser inferior al 8%.Humidity: Must be less than 8%.
Densidad aparente: Debe estar comprendida entre 0,3 y 0,8 g/ml, de preferencia 0,4 y 0,6 g/ml.Bulk density: Must be between 0.3 and 0.8 g / ml, preferably 0.4 and 0.6 g / ml.
pH (sol. al 20%): Debe estar entre 6,0 y 7,0.pH (20% sol.): Must be between 6.0 and 7.0.
Acidez (grados Dornic): Inferior a 25ºD.Acidity (Dornic degrees): Less than 25ºD.
Viscosidad (sol. al 20%): Debe estar comprendida entre 15 y 25 mps.Viscosity (20% sol.): Must be included between 15 and 25 mps.
Turbidez (sol. al 20%): Debe ser inferior a 25 NTU.Turbidity (20% sol.): Must be less than 25 NTU
Conductividad relativa (sol. al 1%): Debe ser inferior a 500 \muS/cm.Relative conductivity (1% sol.): Must be less than 500 µS / cm.
Cenizas: Deben ser inferiores al 1%.Ashes: Must be less than 1%.
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Las características de salinidad, baja acidez y pesos moleculares del hidrolizado enzimático de acuerdo con la invención lo hacen adecuado y óptimo para su aplicación en productos lácteos o que contengan leche, sin que por ello se produzca la degradación de dicho producto lácteo o se vean modificadas sus características físicas y/o organolépticas.The characteristics of salinity, low acidity and molecular weights of the enzyme hydrolyzate according to the invention make it suitable and optimal for application in products dairy products or containing milk, without causing the degradation of said dairy product or its modifications are modified physical and / or organoleptic characteristics.
A continuación se detallan, a modo de ejemplos no limitativos, variantes del procedimiento de obtención de hidrolizado de colágeno según la invención. También se detallan los parámetros controlados en el hidrolizado enzimático obtenible por el procedimiento.They are detailed below, by way of examples non-limiting, variants of the procedure for obtaining collagen hydrolyzate according to the invention. The details are also detailed controlled parameters in the enzymatic hydrolyzate obtainable by The procedure.
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Ejemplo 1Example one
7.500 Kg de tejido dérmico de origen porcino, obtenido directamente, y en condiciones higiénicas, de sala de despiece, y conservado a una temperatura inferior a 5ºC, se someten a las siguientes etapas:7,500 kg of dermal tissue of porcine origin, obtained directly, and in hygienic conditions, from room Exploded, and stored at a temperature below 5 ° C, they are subjected to the following stages:
1.- Maceración en solución de ácido clorhídrico durante 4 horas.1.- Maceration in hydrochloric acid solution During 4 hours.
2.- Neutralización a pH superior a 4 e inferior a 6 con hidróxido sódico.2.- Neutralization at pH higher than 4 and lower to 6 with sodium hydroxide.
3.- Extracción a 60ºC durante 4 horas.3.- Extraction at 60ºC for 4 hours.
4.- Ajuste de pH a 7,5 empleando hidróxido sódico.4.- Adjust pH to 7.5 using hydroxide sodium
5.- Filtración con filtro rotativo de tierra de diatomeas.5.- Filtration with rotary earth filter diatoms
6.- Desmineralización mediante membranas de diálisis, en configuración de recirculación y purga, hasta un régimen estacionario en el que la conductividad absoluta no supere los 1.000 \muS/cm.6.- Demineralization by means of membranes dialysis, in recirculation and purge settings, up to steady state in which the absolute conductivity does not exceed 1,000 µS / cm.
7.- Ultrafiltración a través de una membrana de 20.000 Daltons.7.- Ultrafiltration through a membrane of 20,000 Daltons.
8.- Hidrólisis controlada enzimáticamente añadiendo 1.350.000 U.I. de endopeptidasa de origen bacteriano sobre el producto, a pH 7,2, a 60ºC durante 110 minutos.8.- Enzymatically controlled hydrolysis adding 1,350,000 U.I. of endopeptidase of bacterial origin on the product, at pH 7.2, at 60 ° C for 110 minutes.
9.- Desactivación de los enzimas mediante tratamiento térmico a 90ºC durante 20 minutos.9.- Deactivation of enzymes by heat treatment at 90 ° C for 20 minutes.
10.- Filtración a través de filtro de marcos y placas de 25 \mum.10.- Filtration through frame filter and 25 plates.
11.- Ultrafiltración a través de membrana de 5.000 Daltons.11.- Ultrafiltration through membrane 5,000 Daltons.
12.- Concentración a 45ºC con un vacío de 0,15 mm de Hg hasta una concentración de sólidos del 40 0/012.- Concentration at 45 ° C with a vacuum of 0.15 mm Hg up to a solids concentration of 40 0/0
13.- Secado por atomización (spray drying)13.- Spray drying
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El producto (hidrolizado enzimático de colágeno) obtenido con este proceso (805 Kg) presentó las siguientes características físico químicas:The product (collagen enzyme hydrolyzate) obtained with this process (805 Kg) presented the following physicochemical characteristics:
Riqueza (sobre producto seco): 99,5%.Wealth (on dry product): 99.5%.
Humedad: 4,5%.Humidity: 4.5%
Densidad aparente: 0,483 g/ml.Bulk density: 0.483 g / ml.
pH (sol. al 20%): 6,08.pH (20% sol): 6.08.
Acidez (10 g): 19,8ºD. (Según la escala Dornic).Acidity (10 g): 19.8ºD. (According to the scale Dornic)
Viscosidad (sol. al 20%): 20,9 mps.Viscosity (20% sol.): 20.9 mps.
Turbidez (sol. al 20%): 24,6 NTU.Turbidity (20% sol.): 24.6 NTU.
Conductividad relativa (0,5%): 315 \muS/cm.Relative conductivity (0.5%): 315 µS / cm.
Cenizas: 0,5%.Ashes: 0.5%.
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Ejemplo 2Example 2
7.500 Kg de tejido dérmico de origen porcino, obtenido directamente, y en condiciones higiénicas, de sala de despiece, y conservado a una temperatura inferior a 5ºC, se someten a las siguientes etapas:7,500 kg of dermal tissue of porcine origin, obtained directly, and in hygienic conditions, from room Exploded, and stored at a temperature below 5 ° C, they are subjected to the following stages:
1.- Maceración en solución de ácido clorhídrico durante 4 horas.1.- Maceration in hydrochloric acid solution During 4 hours.
2.- Neutralización a pH superior a 4 e inferior a 6 con hidróxido sódico.2.- Neutralization at pH higher than 4 and lower to 6 with sodium hydroxide.
3.- Extracción a 65ºC durante 4 horas.3.- Extraction at 65ºC for 4 hours.
4.- Ajuste de pH a 7,5 empleando hidróxido sódico.4.- Adjust pH to 7.5 using hydroxide sodium
5.- Filtración con filtro rotativo de tierra de diatomeas.5.- Filtration with rotary earth filter diatoms
6.- Desmineralización mediante membranas de diálisis, en configuración de recirculación y purga, hasta un régimen estacionario en el que la conductividad absoluta no supere los 1.000 \muS/cm.6.- Demineralization by means of membranes dialysis, in recirculation and purge settings, up to steady state in which the absolute conductivity does not exceed 1,000 µS / cm.
7.- Ultrafiltración a través de una membrana de 20.000 Daltons.7.- Ultrafiltration through a membrane of 20,000 Daltons.
8.- Hidrólisis controlada enzimáticamente añadiendo 2.000.000 U.I. de endopeptidasa de origen bacteriano sobre el producto a pH 7,8 a 60ºC durante 110 minutos.8.- Enzymatically controlled hydrolysis adding 2,000,000 U.I. of endopeptidase of bacterial origin on the product at pH 7.8 at 60 ° C for 110 minutes.
9.- Desactivación de los enzimas mediante tratamiento térmico a 90ºC durante 20 minutos.9.- Deactivation of enzymes by heat treatment at 90 ° C for 20 minutes.
10.- Filtración a través de filtro de marcos y placas de 10 \mum.10.- Filtration through frame filter and 10 plates.
11.- Ultrafiltración a través de membrana de 5.000 Daltons.11.- Ultrafiltration through membrane 5,000 Daltons.
12.- Concentración a 40ºC con un vacío de 0,1 mm de Hg hasta una concentración de sólidos del 45%.12.- Concentration at 40ºC with a vacuum of 0.1 mm of Hg up to a solids concentration of 45%.
13.- Secado por atomización (spray drying)13.- Spray drying
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El producto obtenido (hidrolizado enzimático de colágeno) con este proceso (950 Kg) presentó las siguientes características físico químicas:The product obtained (enzymatic hydrolyzate of collagen) with this process (950 Kg) presented the following physicochemical characteristics:
Riqueza (sobre producto seco): 99,6.Wealth (on dry product): 99.6.
Humedad: 4,9 0/0.Humidity: 4.9 0/0.
Densidad aparente: 0,495 g/ml.Bulk density: 0.495 g / ml.
pH (sol. al 20%): 6,12.pH (20% sol): 6.12.
Acidez (10 g): 16,9ºD. (Según la escala Dornic).Acidity (10 g): 16,9ºD. (According to the scale Dornic)
Viscosidad (sol. al 20%): 21,1 mps.Viscosity (20% sol.): 21.1 mps.
Turbidez (sol. al 20%): 18,5 NTU.Turbidity (20% sol.): 18.5 NTU.
Conductividad relativa (0,5%): 210 \muS/cm.Relative conductivity (0.5%): 210 µS / cm.
Cenizas: 0,4 0/0.Ashes: 0.4 0/0.
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Evidentemente, el hidrolizado enzimático de colágeno de acuerdo con la invención, con una acidez total, expresada en grados Dornic, inferior a 25ºD; y una conductividad en solución al 1% no superior a 500 \muS/cm, puede obtenerse mediante otros procedimientos, tal como procedimientos biotecnológico, en los cuales puede pensarse en la inmovilización de las enzimas en soportes extraíbles y fácilmente recuperables, o mediante el aporte de las enzimas de interés trabajando "in situ" dentro de unidades celulares por ejemplo bacterias.Obviously, the enzymatic collagen hydrolyzate according to the invention, with a total acidity, expressed in Dornic degrees, less than 25 ° D; and a conductivity in 1% solution not exceeding 500 µS / cm, can be obtained by other procedures, such as biotechnological procedures, in which the immobilization of enzymes can be considered in removable and easily recoverable supports, or by the contribution of the enzymes of interest working " in situ " within cell units for example bacteria.
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En las condiciones anteriormente detalladas se obtiene un hidrolizado de colágeno de baja acidez, siendo así compatible con la fabricación de suplementos nutricionales en los que se comprende como ingrediente principal la leche, o derivados lácteos, y en los que el hidrolizado de colágeno está presente en concentraciones comprendidas entre el 2% y el 15% en peso, sin superar una acidez total de 50º en la escala Dornic. En estas condiciones, las mezclas de hidrolizado de colágeno y leche, o derivados lácteos, en las dosis detalladas anteriormente, son estables a los procesos de pasteurización y esterilización, y a la fermentación posterior, en la producción de suplementos alimenticios basados en leche, o derivados lácteos, enriquecidos con hidrolizado enzimático de colágeno.Under the conditions detailed above, obtains a low acidity collagen hydrolyzate, thus being compatible with the manufacture of nutritional supplements in which is understood as the main ingredient milk, or derivatives dairy products, and in which collagen hydrolyzate is present in concentrations between 2% and 15% by weight, without overcome a total acidity of 50º on the Dornic scale. In these conditions, mixtures of collagen and milk hydrolyzate, or Dairy derivatives, in the doses detailed above, are stable to the pasteurization and sterilization processes, and to the subsequent fermentation, in the production of supplements Food based on milk, or milk derivatives, enriched with enzymatic collagen hydrolyzate.
A modo de ejemplo se presentan en las Figs. 1 y 2 dos cromatogramas correspondientes a la distribución de pesos moleculares de sendos hidrolizados de colágeno, el primero (Fig. 1) corresponde a un hidrolizado de colágeno preparado según el proceso clásico, el segundo (Fig. 2) corresponde al preparado según las condiciones de proceso detalladas anteriormente. También se citan los valores de acidez correspondientes, expresados en grados de la escala Dornic. Se puede observar que se ha conseguido una acidez compatible con la utilización del hidrolizado de colágeno en la formulación de productos lácteos pasteurizados y fermentados, a la vez que se conserva el perfil original de pesos moleculares. La reducción de la acidez es del 38%, mientras se observa que el perfil de pesos moleculares es equivalente.As an example, they are presented in Figs. 1 and 2 two chromatograms corresponding to the weight distribution Molecules of collagen hydrolysates, the first (Fig. 1) corresponds to a collagen hydrolyzate prepared according to the process classic, the second (Fig. 2) corresponds to the preparation according to process conditions detailed above. They are also cited the corresponding acid values, expressed in degrees of Dornic scale It can be seen that acidity has been achieved compatible with the use of collagen hydrolyzate in the formulation of pasteurized and fermented dairy products, at once the original molecular weight profile is preserved. The acidity reduction is 38%, while observing that the Molecular weight profile is equivalent.
Así, en la Fig. 1 aparece representado el cromatograma de un hidrolizado enzimático de colágeno, preparado por el procedimiento según el estado de la técnica, con una acidez total de 36,37ºDornic.Thus, in Fig. 1 the chromatogram of a collagen enzyme hydrolyzate, prepared by the procedure according to the state of the art, with acidity total of 36.37ºDornic.
Alternativamente, en la Fig. 2, que corresponde a un hidrolizado de colágeno según la invención y obtenido por el procedimiento de acuerdo con la invención, cuya acidez total es de 22,56ºDornic.Alternatively, in Fig. 2, which corresponds to a collagen hydrolyzate according to the invention and obtained by the process according to the invention, whose total acidity is of 22.56ºDornic.
De acuerdo con otro de los objetos de la presente invención, a continuación se detallan ejemplos de alimentos funcionales y suplementos nutricionales que comprenden el hidrolizado enzimático de colágeno de baja acidez según la invención, obtenible de acuerdo con el procedimiento anteriormente descrito.According to another of the objects of the present invention, examples of functional foods and nutritional supplements that comprise the low acidity collagen enzyme hydrolyzate according to the invention, obtainable according to the procedure above described
Estos alimentos funcionales o suplementos nutricionales pueden comprender además un compuesto seleccionado independientemente de entre: compuestos antioxidantes, sales minerales, vitaminas y/o coenzimas, extractos vegetales, extractos de origen animal y compuestos coadyuvantes del hidrolizado enzimático de colágeno. También puede emplearse una mezcla de todos ellos.These functional foods or supplements Nutritional can also comprise a selected compound regardless of: antioxidant compounds, salts minerals, vitamins and / or coenzymes, plant extracts, extracts of animal origin and hydrolyzate adjuvant compounds Collagen enzyme. You can also use a mixture of all they.
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Ejemplo 1Example one
Se ha preparado con buenos resultados un yogurt con la siguiente composición:A yogurt has been prepared with good results with the following composition:
El sabor del yogurt es agradable, así como su aspecto y textura.The taste of yogurt is pleasant, as well as its appearance and texture.
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Ejemplo 2Example 2
Se ha preparado un postre de chocolate con la siguiente composición:A chocolate dessert has been prepared with the following composition:
Tanto la extensibilidad como la viscosidad, la textura y el sabor no se ven alterados, mientras mejoramos la capacidad nutricional del alimento.Both extensibility and viscosity, the texture and taste are not altered, while improving nutritional capacity of the food.
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Ejemplo 3Example 3
Se ha preparado un yogurt bebible con la siguiente composición:A drinkable yogurt has been prepared with the following composition:
Esta preparación admite distintas saborizaciones para obtener una gama de yogures bebibles con propiedades funcionales.This preparation admits different flavorings to get a range of drinkable yogurts with properties functional.
Ejemplo 4Example 4
Se ha preparado un batido de leche y chocolate sin que la adición del hidrolizado enzimático de colágeno modifique las características organolépticas del mismo.A chocolate milkshake has been prepared without the addition of collagen enzyme hydrolyzate modifying the organoleptic characteristics of it.
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Ejemplo 5Example 5
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La adición del hidrolizado de colágeno no modifica de manera apreciable el sabor, la extensibilidad ni la cremosidad del producto.The addition of collagen hydrolyzate does not appreciably modifies the taste, extensibility or Creaminess of the product.
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Ejemplo 6Example 6
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Modificando algunos de los componentes es factible preparar barritas para ayudar al control del peso.Modifying some of the components is feasible to prepare bars to help control weight.
En todos estos ejemplos se observa que para la elaboración de suplementos nutricionales o alimentos funcionales en los que se incluye la leche, o un derivado lácteo, la acidez total del producto, expresada como la cantidad de hidróxido sódico consumido para la neutralización de 10 gramos de hidrolizado de colágeno, según la escala de unidades Dornic, debe ser inferior a 50. Preferiblemente inferior o igual a 40.In all these examples it is observed that for the development of nutritional supplements or functional foods in Those that include milk, or a dairy derivative, total acidity of the product, expressed as the amount of sodium hydroxide consumed for the neutralization of 10 grams of hydrolyzate of collagen, according to the Dornic unit scale, must be less than 50. Preferably less than or equal to 40.
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De acuerdo con otro de los objetos de la presente invención, los inventores han determinado un nuevo uso del hidrolizado enzimático de colágeno obtenible por el procedimiento anteriormente descrito. Concretamente, el hidrolizado enzimático de colágeno se emplea para la preparación de un suplemento nutricional o alimento funcional para mejorar la capacidad funcional y/o la calidad de vida de un mamífero, concretamente un humano, con dificultades funcionales derivadas de alteraciones de los cartílagos articulares.According to another of the objects of the In the present invention, the inventors have determined a new use of enzymatic collagen hydrolyzate obtainable by the process previously described. Specifically, the enzymatic hydrolyzate of Collagen is used for the preparation of a nutritional supplement or functional food to improve functional capacity and / or quality of life of a mammal, specifically a human, with functional difficulties derived from alterations of articular cartilage
Así, con el fin de estudiar la posible aplicación del nuevo hidrolizado enzimático de colágeno de elevada pureza y de mejor biodisponiblidad (peso molecular inferior, entre 5.000 y 20.000 Daltons) como alimento funcional o como componente de alimentos funcionales o suplementos nutricionales, se decidió llevar a cabo un estudio en 100 voluntarios, a los que a 50 de ellos se administraría este hidrolizado enzimático de colágeno, en una dosis de 10 g diarios, equivalente a una dosis de entre 0,1 y 0,25 g por Kg de peso corporal de hidrolizado enzimático de colágeno y a los otros 50 una dosis diaria de 1,5 g de sulfato de glucosamina, equivalente a una dosis entre 0,015 y 0,0375 g por Kg de peso corporal. El sulfato de glucosamina es ampliamente utilizado, tanto en Europa como en Estados Unidos, a estas dosis para el tratamiento de alteraciones articulares en general y varios estudios validan que la administración de glucosamina es un medio eficaz para mejorar el dolor y la movilidad de las articulaciones con disfunciones consecutivas a alteraciones de los cartílagos articulares.So, in order to study the possible application of the new high collagen enzyme hydrolyzate purity and better bioavailability (lower molecular weight, between 5,000 and 20,000 Daltons) as functional food or as a component of functional foods or nutritional supplements, it was decided conduct a study on 100 volunteers, to whom 50 of they would administer this collagen enzyme hydrolyzate, in a dose of 10 g daily, equivalent to a dose between 0.1 and 0.25 g per kg of body weight of enzymatic collagen hydrolyzate and at the other 50 a daily dose of 1.5 g of sulfate glucosamine, equivalent to a dose between 0.015 and 0.0375 g per kg body weight Glucosamine Sulfate is widely used, both in Europe and in the United States, at these doses for the treatment of joint disorders in general and several studies validate that the administration of glucosamine is a means effective to improve pain and joint mobility with consecutive dysfunctions to alterations of the cartilage articular
Con este ensayo se pretendía valorar el efecto
del nuevo hidrolizado enzimático de colágeno en aquellas afecciones
donde habitualmente se emplean los conocidos antiinflamatorios no
esteroideos (AINES), concretamente en aquellos trastornos de la
capacidad funcional o calidad de vida derivados de alteraciones de
los cartílagos arti-
culares.The purpose of this trial was to assess the effect of the new enzymatic collagen hydrolyzate in those conditions where the known non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are usually used, specifically in those disorders of functional capacity or quality of life derived from alterations of the cartilage.
cular
Por otra parte, el sulfato de glucosamina es también ampliamente utilizado en Europa, y sobre todo en Estados Unidos, como alimento funcional o como integrante de alimentos funcionales y suplementos nutricionales (la monografía de la USP 24 lo incluye en suplementos nutricionales) a estas mismas dosis (1,5 g diarios) y se asegura que mejoran en general las funciones corporales, principalmente las mecánicas (movilidad, agilidad,....) y que mejoran el estado general y la calidad de vida.On the other hand, glucosamine sulfate is also widely used in Europe, and especially in states United, as a functional food or as a food member functional and nutritional supplements (the monograph of USP 24 it is included in nutritional supplements) at these same doses (1.5 g daily) and ensures that functions improve overall bodily, mainly mechanical (mobility, agility, ....) and that improve the general state and quality of life.
El ensayo clínico consistió en un estudio multicéntrico, doble ciego, paralelo y comparativo entre el nuevo hidrolizado enzimático de colágeno y el sulfato de glucosamina. La finalidad era comparar la mejoría en la calidad de vida (según el cuestionario genérico SF-36 (The MOS 36-item short-form health survey (SF-36). I. Conceptual framework and item selection. Med care 1992 Jun; 30 (6): 473-483), así como la eficacia, la seguridad y la tolerabilidad de ambos tratamientos administrados por vía oral durante 90 días consecutivos.The clinical trial consisted of a study multicentre, double blind, parallel and comparative between the new Enzymatic hydrolyzate of collagen and glucosamine sulfate. The purpose was to compare the improvement in the quality of life (according to the generic SF-36 questionnaire (The MOS 36-item short-form health survey (SF-36). I. Conceptual framework and item selection. Med care 1992 Jun; 30 (6): 473-483) as well such as the effectiveness, safety and tolerability of both treatments administered orally for 90 days consecutive.
El estudio se llevó a cabo en 100 voluntarios (de los que fueron evaluables 93) afectos de alteraciones articulares que inducían dolor, disminución de la movilidad y alteración y pérdida notables de la calidad de vida.The study was conducted in 100 volunteers (of which 93 were evaluable) affected by alterations joints that induced pain, decreased mobility and notable alteration and loss of quality of life.
Los sujetos fueron distribuidos en dos grupos de 50 individuos, de los que fueron evaluables 47 (hidrolizado enzimático de colágeno) y 46 (sulfato de glucosamina) que, tras una semana de lavado, recibieron o bien 10 g de hidrolizado enzimático de colágeno o bien 1.5 g de sulfato de glucosamina diarios durante 90 días consecutivos, siendo por lo tanto la duración del estudio de 3 meses para cada sujeto.The subjects were distributed in two groups of 50 individuals, of which 47 were evaluable (hydrolyzed Collagen enzyme) and 46 (glucosamine sulfate) which, after washing week, received either 10 g of enzymatic hydrolyzate of collagen or 1.5 g of glucosamine sulfate daily during 90 consecutive days, therefore the duration of the study 3 months for each subject.
La calidad de vida se midió al inicio y al finalizar ambos tratamientos, de modo específico, mediante el cuestionario genérico SF-36, validado en multitud de estudios y revisiones bibliográficas y habiendo sido utilizado en más de 4000 artículos científicos a lo largo de los últimos 20 años, siendo originario del Health Institute, New England Medical Center, Boston (Massachussets, USA). En España, dicho cuestionario ha sido validado por Alonso y cols. (11) en el IMIM (Instituto Municipal de Investigaciones Médicas) en Barcelona.The quality of life was measured at the beginning and at finish both treatments, specifically, by generic SF-36 questionnaire, validated in a multitude of bibliographic studies and reviews and having been used in more than 4000 scientific articles over the last 20 years, originally from the Health Institute, New England Medical Center, Boston (Massachusetts, USA). In Spain, said questionnaire It has been validated by Alonso et al. (11) at the IMIM (Institute Municipal Medical Research) in Barcelona.
El SF-36 representa para todos los autores que han llevado a cabo diversas validaciones del cuestionario, un instrumento adecuado, veraz y eficaz muy útil en la investigación y en la práctica clínicas.The SF-36 represents for everyone the authors who have carried out various validations of the questionnaire, an adequate, truthful and effective instrument very useful in Clinical research and practice.
Con el término "calidad de vida", con el SF-36, se pretendía valorar aspectos de las disfunciones articulares consecutivas a alteraciones de los cartílagos articulares que no son estrictamente clínicos, sino también aspectos relacionados con la vida diaria del paciente. También se pretendía valorar en qué modo se veía afectada la vida del paciente por la presencia de estas disfunciones articulares, siempre desde el punto de vista del propio paciente. Esta valoración fue multidimensional y se aceptó generalmente incluir, al menos, ocho apartados o parámetros que actúan de indicadores de la capacidad funcional y/o calidad de vida.With the term "quality of life", with the SF-36, was intended to assess aspects of the joint dysfunctions following alterations of articular cartilages that are not strictly clinical, but also aspects related to the daily life of the patient. It was also intended to assess how life was affected of the patient due to the presence of these joint dysfunctions, always from the point of view of the patient himself. This valuation was multidimensional and it was generally accepted to include, at least eight sections or parameters that act as indicators of functional capacity and / or quality of life.
Los parámetros evaluados corresponden a las
facetas de la vida cotidiana más comúnmente afectadas por las
dificultades funcionales derivadas de alteraciones de los
cartílagos articulares. La división de dichos parámetros nos permite
diferenciar con claridad actividades y momentos de la vida de las
personas en los que el dolor derivado de una alteración articular
afecta, o puede afectar, al correcto de desarrollo de actividades y
tareas. También se distingue entre la afectación de la calidad de
vida individual, la relación con otras personas, o el desempeño de
una
profesión.The parameters evaluated correspond to the facets of daily life most commonly affected by the functional difficulties derived from alterations of the articular cartilage. The division of these parameters allows us to clearly differentiate activities and moments in the lives of people in which the pain derived from a joint alteration affects, or can affect, the correct development of activities and tasks. It also distinguishes between the affectation of the individual quality of life, the relationship with other people, or the performance of a
profession.
Los parámetros evaluados son, y se definen, como sigue.The parameters evaluated are, and are defined, as follow.
1. Función física: Se entiende por función
física la capacidad para realizar actividades básicas de la vida
cotidiana como el cuidado personal, la movilidad básica y la
capacidad para realizar esfuerzos pequeños o moderados. Este
parámetro nos permite valorar el grado en que la alteración de los
cartílagos articulares nos limita a título indivi-
dual.1. Physical function: Physical function is understood as the ability to perform basic activities of daily life such as personal care, basic mobility and the ability to make small or moderate efforts. This parameter allows us to assess the degree to which the alteration of articular cartilage limits us individually.
dual.
2. Rol físico: Por su parte, el rol físico se define como el parámetro que nos evalúa la capacidad para desempeñar las actividades propias de nuestro puesto de trabajo. Nos permite identificar si nuestra falta de salud afecta a nuestro rendimiento laboral, o nos limita o impide realizar con normalidad las tareas asociadas a nuestro trabajo. Este parámetro nos permite valorar como la falta de salud afecta a las actividades físicas relacionadas con nuestro entorno y en el desempeño del trabajo.2. Physical role: For its part, the physical role is defines as the parameter that evaluates the ability to perform the activities of our job. It allows us to identify if our lack of health affects our work performance, or limits or prevents us from performing normally the tasks associated with our work. This parameter allows us assess how lack of health affects physical activities related to our environment and work performance.
3. Dolor corporal: Este parámetro nos da la medida del dolor percibido y su efecto, tanto en el trabajo y en la relación con nuestro entorno, como en las actividades individuales básicas de la vida cotidiana.3. Body pain: This parameter gives us the measure of perceived pain and its effect, both at work and in the relationship with our environment, as in individual activities Basics of everyday life.
4. Salud general: Parámetro que valora, por parte del evaluado, la percepción del estado de salud que se tiene de uno mismo. Así como las perspectivas futuras y la percepción individual de la resistencia a enfermar.4. General health: Parameter that values, by part of the evaluated, the perception of the state of health that you have of oneself As well as future perspectives and perception individual resistance to sickness.
5. Vitalidad: Se define, para la interpretación de este estudio, como el sentimiento de energía y vitalidad que se tiene de uno mismo. Engloba también la percepción individual de la resistencia al cansancio y al desánimo.5. Vitality: It is defined, for interpretation of this study, like the feeling of energy and vitality that It has of oneself. It also includes the individual perception of the resistance to tiredness and discouragement.
6. Función social: Parámetro gracias al cual podemos valorar cómo la alteración de los cartílagos de las articulaciones, y los problemas derivados de dichas alteraciones, afectan al desarrollo de una vida social satisfactoria. Este parámetro engloba tanto problemas físicos como emocionales. Nos permite valorar como estos problemas interfieren en la vida social habitual.6. Social function: Parameter thanks to which we can assess how the alteration of the cartilage of the joints, and the problems derived from such alterations, They affect the development of a satisfactory social life. This parameter encompasses both physical and emotional problems. Us lets assess how these problems interfere with social life habitual.
7. Rol emocional: Se entiende por rol emocional, y así se define para este estudio, el grado en que los problemas emocionales derivados del dolor y la afectación a la capacidad física afectan al desempeño del trabajo, así como a la realización satisfactoria de otras actividades diarias. La valoración del rol emocional nos da información muy valiosa sobre factores tan importantes como el rendimiento o el esmero en el trabajo.7. Emotional role: It is understood by emotional role, and thus the degree to which the problems are defined for this study emotional derivatives of pain and capacity impairment physics affect work performance as well as completion satisfactory of other daily activities. The role assessment emotional gives us very valuable information about such factors important as performance or dedication at work.
8. Salud mental: Parámetro que nos permite valorar la salud mental general, considerando la depresión, la ansiedad, el autocontrol y el bienestar general.8. Mental health: Parameter that allows us assess general mental health, considering depression, anxiety, self-control and general well-being.
A continuación, y a modo de resumen, se describen los ocho apartados o parámetros que actúan de indicadores de la capacidad funcional y/o calidad de vida. (Tabla 1)Then, as a summary, it describe the eight sections or parameters that act as indicators of functional capacity and / or quality of life. (Table 1)
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Los resultados obtenidos pueden verse en la Tabla 2.The results obtained can be seen in the Table 2.
De la Tabla 2 puede extraerse que tanto el hidrolizado enzimático de colágeno como el sulfato de glucosamina, administrados durante 90 días consecutivos a dosis de 10 g y de 1.5 g /día respectivamente, mejoran notablemente la calidad de vida en sus diferentes aspectos.From Table 2 it can be extracted that both the enzymatic hydrolyzate of collagen such as glucosamine sulfate, administered for 90 consecutive days at doses of 10 g and 1.5 g / day respectively, significantly improve the quality of life in Its different aspects.
Pero se puede comprobar que, inesperadamente, los valores de las diferencias absolutas entre la visita inicial y final siempre son más amplias con el hidrolizado enzimático de colágeno que con el sulfato de glucosamina.But you can check that, unexpectedly, the values of the absolute differences between the initial visit and final are always more extensive with the enzymatic hydrolyzate of collagen than with glucosamine sulfate.
En aspectos tan importantes como la salud general, la vitalidad, la función social, la función física, el trabajo físico, la función emocional y la salud mental podemos comprobar que el hidrolizado enzimático de colágeno siempre es más eficaz en inducir la mejoría de los distintos parámetros investigados que el sulfato de glucosamina.In aspects as important as health general, vitality, social function, physical function, physical work, emotional function and mental health we can check that the collagen enzyme hydrolyzate is always more effective in inducing the improvement of the different parameters investigated that glucosamine sulfate.
Del análisis de los resultados globales obtenidos en este estudio clínico se ponen de manifiesto las ventajas de utilizar el hidrolizado enzimático de colágeno objeto de la invención para la preparación de un alimento funcional o suplemento nutricional, para mejorar la capacidad funcional y/o la calidad de vida de las personas con dificultades funcionales derivadas de alteraciones de los cartílagos articulares.From the analysis of the global results obtained in this clinical study, the Advantages of using the object collagen enzyme hydrolyzate of the invention for the preparation of a functional food or nutritional supplement, to improve functional capacity and / or quality of life of people with functional difficulties derived from alterations of articular cartilage.
Con el hidrolizado enzimático de colágeno de alta pureza objeto de la invención dentro de las dosis por Kg de peso corporal empleadas en el estudio clínico (0,1 - 0,25 g/Kg peso corporal/día) pueden pues prepararse, debido a su buen sabor y sus buenas características organolépticas, distintos tipos de complementos o suplementos nutricionales, como soluciones o suspensiones bebibles, mezclas de polvos dispersables en agua, comprimidos, cápsulas. Del mismo modo pueden prepararse alimentos funcionales, tales como zumos, yogures, yogures líquidos, natillas, barritas energéticas, barritas adelgazantes, etc, a la vez que el mismo hidrolizado enzimático de colágeno, por su buen sabor, puede ser en sí mismo el propio alimento funcional.With the collagen enzymatic hydrolyzate of high purity object of the invention within the doses per Kg of body weight used in the clinical study (0.1 - 0.25 g / kg weight body / day) can therefore be prepared, due to its good taste and good organoleptic characteristics, different types of nutritional supplements or supplements, as solutions or drinkable suspensions, mixtures of water dispersible powders, tablets, capsules In the same way food can be prepared functional, such as juices, yogurts, liquid yogurts, custard, energy bars, slimming bars, etc., at the same time as the same collagen enzyme hydrolyzate, because of its good taste, can be itself the functional food itself.
Como conclusión, queda firmemente demostrado que, además, el procedimiento de obtención de un hidrolizado de colágeno objeto de la invención, que valoriza los subproductos residuales contaminantes procedentes de la obtención de gelatinas, no únicamente permite rentabilizar los costes derivados del tratamiento de estos subproductos nocivos para el medio ambiente, sino que también permite obtener un nuevo hidrolizado enzimático de colágeno de alta pureza y bajo peso molecular que, debido a su buen sabor y características organolépticas, puede emplearse tanto en alimentos funcionales, tales como yogures, zumos, postres, barritas energéticas, etc., como en suplementos nutricionales del tipo complejos multivitamínicos, en forma de comprimidos, soluciones, suspensiones, etc.In conclusion, it is firmly demonstrated that, in addition, the process of obtaining a hydrolyzate of collagen object of the invention, which valorizes the by-products Residual pollutants from obtaining gelatins, Not only does it allow profitable costs derived from treatment of these environmentally harmful by-products, it also allows to obtain a new enzymatic hydrolyzate of high purity and low molecular weight collagen which, due to its good taste and organoleptic characteristics, can be used both in Functional foods, such as yogurts, juices, desserts, bars energy, etc., as in nutritional supplements of the type multivitamin complexes, in the form of tablets, solutions, suspensions, etc.
Además, los inventores han descubierto un nuevo uso para este hidrolizado enzimático de colágeno, que permite que la calidad de vida de las personas o animales afectos de disfunciones derivadas de alteraciones en los cartílagos de las articulaciones, pueda verse notablemente mejorada de una manera equivalente y más agradable a la administración de antiinflamatorios, eliminándose los indeseados efectos secundarios de estos últimos.In addition, the inventors have discovered a new use for this collagen enzyme hydrolyzate, which allows the quality of life of people or animals affected by dysfunctions derived from alterations in the cartilage of the joints, can be significantly improved in a way equivalent and more pleasant to the administration of anti-inflammatory, eliminating unwanted side effects of the latter.
Claims (29)
horas.7. Method for obtaining collagen hydrolyzate according to any one of claims 5 or 6 above, characterized in that step a) of aqueous extraction of the residual by-product is carried out at a temperature between 45 ° C and 100 ° C, specifically between 50 ° C and 80 ° C for a period of time between 4 and 6
hours.
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