ES2308549T3 - Procedimiento para la obtecion de polvos secos de uno o varios carotinoides. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotinoides caracterizado porque a) se dispersan uno o varios carotinoides en una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla constituida por isomalta y por, al menos, un coloide protector y b) se transforma en un polvo seco la dispersión formada mediante la separación del agua y, en caso dado, del disolvente adicionalmente empleado y, a continuación, secado, en caso dado en presencia de un material de recubrimiento.

Description

Procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotinoides.
La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotinoides, de manera especial de carotinoides, elegidos entre el grupo constituido por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos.
La clase de productos de los carotinoides se clasifica en dos grupos principales, las carotinas y las xantofilas. A diferencia de lo que ocurre con las carotinas, que están constituidas por un hidrocarburo polieno puro, tales como, por ejemplo, la \beta-carotina o la licopina, en el caso de las xantofilas están presentes además funciones oxigenadas tales como grupos hidroxi, epoxi y/o carbonilo. Los representantes típicos de este grupo son, entre otros, la astaxantina, la cantaxantina, la luteína y la zeaxantina.
A los carotinoides, que contienen oxígeno, pertenecen, también la citranaxantina y el éster de etilo del ácido \beta-apo-8'-carotínico.
Los carotinoides, que contienen oxígeno, están ampliamente extendidos en la naturaleza y están presentes, entre otros, en el maíz (zeaxantina), en las judías verdes (luteína), en el pimiento (capsantina), en la yema de huevo (luteína) así como en cangrejos y salmones (astaxantina), proporcionando a estos artículos comestibles su coloración característica.
Estos polienos que pueden ser obtenidos tanto por vía sintética así como también que pueden ser aislados a partir de fuentes naturales, representan para la industria de los artículos comestibles y de los piensos así como para el sector farmacéutico, importantes colorantes y productos activos y son, como ocurre en el caso de la astaxantina, productos activos con actividad de provitamina-A en el caso del salmón.
Tanto las carotinas así como, también, las xantofilas son insolubles en agua, mientras que se ha encontrado una solubilidad de las mismas en grasas y aceites, aún cuando solamente es pequeña. Esta solubilidad limitada así como la elevada sensibilidad a la oxidación se oponen a una aplicación directa en la coloración de los artículos comestibles y de los piensos de los productos de grano relativamente grosero, que se obtienen mediante síntesis química, puesto que las substancias no son estables al almacenamiento en forma cristalina grosera y únicamente proporcionan malos resultados de coloración. Estos efectos, negativos para la aplicación práctica de los carotinoides, se ponen de manifiesto especialmente en medio acuoso.
Únicamente pueden conseguirse rendimientos mejorados de la coloración en el caso de la coloración directa de los artículos comestibles mediante formulaciones preparadas de manera específica, en las cuales se presenten los productos activos en forma finamente dividida y, en caso dado, protegidos contra la oxidación mediante coloides protectores. Por otra parte, estas formulaciones, que son empleadas en los piensos, conducen a una biodisponibilidad mayor de los carotinoides o bien de las xantofilas y, por lo tanto, de manera indirecta, a efectos de coloración mejorados, por ejemplo en el caso de la pigmentación de la yema de huevo o del pescado.
Para mejorar los rendimientos de la coloración y para aumentar la aptitud a la resorción o bien de la biodisponibilidad han sido descritos diversos procedimientos, teniendo todos ellos como objetivo reducir el tamaño de las cristalitas de los productos activos y llevarlo a un intervalo del tamaño de partículas menor que 10 \mum.
Un gran número de métodos, que han sido descritos, entre otras publicaciones, en Chimia 21, 329 (1967), en la WO 91/06292 así como en la WO 94/19411, se sirven en este caso de la molienda de los carotinoides por medio de un molino coloidal y, de este modo, consiguen tamaños de partículas comprendidos entre 2 y 10 \mum.
Por otra parte, existe una serie de procedimientos combinados de emulsión/secado por pulverización, como los que han sido descritos por ejemplo en la publicación DE-A-12 11 911 o en la publicación EP-A-0 410 236.
De conformidad con la memoria descriptiva de la patente europea EP-B-0 065 193, se lleva a cabo la obtención de los preparados de carotinoide en forma de polvo, finamente divididos, disolviéndose un carotinoide en un disolvente orgánico, volátil, miscible con agua, a temperaturas elevadas, en caso dado bajo presión elevada, precipitándose el carotinoide por mezcla con una solución acuosa de un coloide protector y llevándose a cabo a continuación el secado por pulverización.
Un procedimiento similar, para la obtención de preparados de carotinoide en forma de polvo, finamente divididos, ha sido descrito en la publicación EP-A-0 937 412 con empleo de disolventes que no son miscibles con agua.
La publicación DE-A-44 24 085 describe el empleo de proteínas de soja parcialmente degradadas como coloides protectores para productos activos solubles en grasa. Las proteínas de soja que han sido divulgadas en este caso presentan un grado de degradación comprendido entre un 0,1 y un 5%.
\newpage
En la solicitud de patente alemana publicada, no examinada, DE-A-101 04 494 se describe la obtención de polvos secos de carotinoide mediante el empleo de proteínas de soja junto con lactosa como coloide protector.
A pesar de la pluralidad de formulaciones de carotinoide, que han sido descritas ya en el estado de la técnica, citado al principio, existe todavía la necesidad de mejorar estas preparaciones, ya sea en lo que se refiere a mejorar la estabilidad al almacenamiento, a una mayor biodisponibilidad o a una aptitud mejorada a la solubilidad/aptitud a la redispersión en sistemas acuosos, por ejemplo en bebidas.
La tarea de la presente invención consistía, por lo tanto, en proponer un procedimiento para la obtención de polvos secos que contengan carotinoide, que cumplan los requisitos precedentemente citados.
Esta tarea se resolvió, de conformidad con la invención, por medio de un procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotinoides, caracterizado porque
a)
se dispersan uno o varios carotinoides en una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla constituida por isomalta y por, al menos, un coloide protector y
b)
se transforma en un polvo seco la dispersión formada mediante la separación del agua y, en caso dado, del disolvente adicionalmente empleado y, a continuación, secado, en caso dado en presencia de un material de recubrimiento.
Como carotinoides entran en consideración, en el ámbito de la presente invención, entre otros, la \alpha-carotina y la \beta-carotina, la licopina, la luteína, la astaxantina, la zeaxantina, la capsantina, la capsorubina, la \alpha-criptoxantina y la \beta-criptoxantina, la citranaxantina, la cantaxantina, la bixina, el \beta-apo-4-carotinal, el \beta-apo-8-carotinal y los ésteres del ácido \beta-apo-8-carotínico o mezclas de los mismos. Los carotinoides preferentes son la \beta-Carotina, la \beta-criptoxantina, la licopina, la luteína, la astaxantina, la zeaxantina y la cantaxantina. Son especialmente preferentes los carotinoides elegidos entre el grupo formado por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de las mismas, siendo muy especialmente preferentes la \beta-carotina, la licopina y la luteína o mezclas de las mismas, de manera particular la \beta-carotina.
La denominación de isomalta indica un producto de intercambio de azúcares, que se comercializa también bajo el nombre comercial Palatinit® (firma Südzucker, Alemania). La isomalta es una isomaltulosa hidrogenada, que está constituida por partes aproximadamente iguales de 6-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita y de 1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-manita.
En el ámbito de la presente invención quiere indicarse bajo el concepto de dispersión tanto una emulsión así como, también, una suspensión, preferentemente quieren indicarse suspensiones.
Como coloides protectores entran en consideración, por ejemplo, los productos siguientes:
La gelatina de vaca, de cerdo o de pescado, especialmente gelatinas degradadas de manera ácida o básica con índices de Bloom en el intervalo comprendido entre 0 y 250, de una manera muy especialmente preferente las gelatinas A 100, A 200, A 240, B 100 y B 200 así como los tipos de gelatina de bajo peso molecular, degradados por vía enzimática con el índice de Bloom de 0 y con pesos moleculares comprendidos entre 15.000 y 25.000 D como, por ejemplo, el Collagel A y el Gelitasol P (firma Stoess, Eberbach) así como mezclas de estas variedades de gelatina.
Los almidones, los almidones modificados, la dextrina, la pectina, la goma arábiga, los sulfonatos de lignina, el quitosano, el sulfonato de poliestireno, los alginatos, la caseína, el caseinato, la metilcelulosa, la carboximetilcelulosa, la hidroxipropilcelulosa o mezclas de estos coloides protectores.
Las proteínas vegetales tales como las proteínas de soja, de arroz y/o de trigo, pudiendo estar estas proteínas vegetales parcialmente degradadas o pudiéndose presentar en forma no degradada.
Como coloides protectores preferentes se emplearán, en el ámbito de la presente invención, los almidones modificados, de manera especial los almidones de octenilsuccinato.
Un forma preferente de realización del procedimiento, que ha sido citado precedentemente, se caracteriza porque se muele una suspensión, preparada en la etapa del procedimiento a), como paso previo a la transformación en un polvo seco. En este caso se suspende el producto activo [el/los carotinoides] como paso previo al proceso de molienda, preferentemente en forma más cristalina en la solución precedentemente citada del coloide protector.
La molienda puede llevarse a cabo en este caso en forma en sí conocida, por ejemplo con un molino de bolas. En este caso se llevará a cabo la molienda, según el tipo de molino empleado, hasta que las partículas presenten un tamaño medio de las partículas, determinado mediante la difracción de Fraunhofer D[4,3] comprendido entre 0,02 y 100 \mum, de manera preferente comprendido entre 0,05 y 50 \mum, de forma especialmente preferente comprendido entre 0,05 y 20 \mum, de manera muy especialmente preferente comprendido entre 0,05 y 5 \mum, de manera especial comprendido entre 0,05 y 0,8 \mum. El concepto D[4,3] indica el diámetro medio ponderado en volumen (véase la publicación Handbuch zu Malvem Mastersizer S, Malvern Instruments Ltd., UK).
Detalles más precisos relativos a la molienda y a los aparatos empleados para la misma se encuentran, entre otras publicaciones, en la Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000, Electronic Release, Size Reduction, capítulo 3.6.: Wet Grinding así como en la publicación EP-A-0 498 824.
La molienda de los cristales de carotinoide en la solución acuosa del coloide protector puede llevarse a cabo en este caso tanto en presencia como en ausenta de isomalta.
Otra forma preferente de realización de la invención consiste, por lo tanto, también en un procedimiento para la obtención de un polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo formado por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de las mismas, caracterizado porque
a)
se suspende la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina o la licopina o mezclas de las mismas en una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla de isomalta con almidón modificado,
b)
se muelen las partículas suspendidas y
c)
a continuación, se transforma la suspensión en un polvo seco.
Otro objeto preferente de la invención consiste, de la misma manera, en un procedimiento para la obtención de un polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo formado por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de las mismas, caracterizado porque
a)
se suspende la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina o la licopina o mezclas de las mismas en una solución acuosa, en dispersión molecular o en dispersión coloidal, de almidón modificado,
b_{1})
se muelen las partículas suspendidas,
b_{2})
se mezcla con isomalta la suspensión molida y
c)
a continuación, se transforma la suspensión en un polvo seco.
Una variante, igualmente preferente, del procedimiento, de conformidad con la invención, está caracterizada porque la formación de la suspensión en la etapa a) contiene las etapas siguientes:
a_{1})
la disolución de uno o varios carotinoides en un disolvente orgánico, miscible con agua o en una mezcla formada por agua y por un disolvente orgánico miscible con agua o
a_{2})
la disolución de uno o varios carotinoides en un disolvente orgánico, no miscible con agua y
a_{3})
la mezcla de la solución, obtenida según a_{1}) o a_{2}), con una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla formada por isomalta y por, al menos, un coloide protector, formándose la fase hidrófoba del carotinoide como fase nanodispersa.
Los disolventes miscibles con agua, empleados en la etapa a_{1}), son, ante todo, disolventes miscibles con agua, térmicamente estables, volátiles, que contienen únicamente carbono, hidrógeno y oxígeno debiéndose citar los alcoholes, los éteres, los ésteres, las cetonas y los acetales. De manera conveniente, se emplearán aquellos disolventes que sean miscibles con agua al menos en un 10%, que presenten un punto de ebullición por debajo de 200ºC y/o que tengan menos de 10 átomos de carbono. De manera especialmente preferente, se emplearán el metanol, el etanol, el n-propanol, el isopropanol, el 1,2-butanodiol-1-metiléter, el 1,2-propanodiol-1-n-propiléter, el tetrahidrofurano o la acetona.
El concepto de "un disolvente orgánico no miscible con agua" significa, en el sentido de la presente invención, un disolvente orgánico con una solubilidad en agua a presión normal menor que el 10%. Como posibles disolventes entran en consideración en este caso, entre otros, los hidrocarburos alifáticos halogenados, tales como por ejemplo el cloruro de metileno, el cloroformo y el tetracloruro de carbono, los ésteres de los ácidos carboxílicos tales como el carbonato de dimetilo, el carbonato de dietilo, el carbonato de propileno, el formiato de etilo, el acetato de metilo, de etilo o de isopropilo así como los éteres tal como el metil-terc.-butiléter. Los disolventes orgánicos no miscibles con agua, preferentes, son los siguientes compuestos del grupo constituido por el carbonato de dimetilo, el carbonato de propileno, el formiato de etilo, el acetato de etilo, el acetato de isopropilo y el metil-terc.-butiléter.
El procedimiento, de conformidad con la invención, está constituido, de manera preferente, por la obtención de polvos secos de uno o varios carotinoides, elegidos entre el grupo formado por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos.
La obtención de los polvos secos, precedentemente citados, se lleva a cabo, de manera ventajosa, de tal manera que se disuelve al menos uno de los carotinoides en un disolvente orgánico miscible con agua, a temperaturas situadas por encima de los 30ºC, de manera preferente comprendidas entre 50ºC y 240ºC, de manera especial comprendidas entre 100ºC y 200ºC, de manera especialmente preferente comprendidas entre 140ºC y 180ºC, en caso dado bajo presión.
Puesto que la acción de las temperaturas elevadas puede reducir, bajo ciertas circunstancias, la elevada proporción isómera todo trans, deseada, se disuelven el o los carotinoides del modo más rápido posible, por ejemplo a escala de segundos, por ejemplo entre 0,1 y 10 segundos, de manera especialmente preferente en menos de 1 segundo. Para la obtención rápida de la solución en dispersión molecular puede ser ventajoso el empleo de presión elevada, por ejemplo en el intervalo comprendido entre 20 bares y 80 bares, de manera preferente comprendido entre 30 y
60 bares.
La solución en dispersión molecular, obtenida de este modo, se combina, a continuación, directamente con la solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal, en caso dado enfriada, de la mezcla formada por la isomalta y por, al menos, un coloide protector de tal manera, que se establezca una temperatura de la mezcla comprendida entre aproximadamente 35ºC y 80ºC.
En este caso se transfiere hasta la fase acuosa el componente disolvente y la fase hidrófoba del o de los carotinoides se forma como fase nanodispersa.
En lo que se refiere a una descripción más detallada del procedimiento y de los aparatos para la dispersión precedentemente citada, se hará referencia en este punto a la publicación EP-B-0 065 193.
El objeto de la invención está constituido, de igual manera, por un procedimiento para la obtención de un polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo formado por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de las mismas, caracterizada porque
a)
se disuelve la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina o la licopina o mezclas de las mismas en un disolvente orgánico, miscible con agua, o en una mezcla formada por agua y por un disolvente orgánico, miscible con agua, a temperaturas por encima de los 30ºC,
b)
se mezcla la solución obtenida con una solución acuosa, en dispersión molecular o en dispersión coloidal, de una mezcla formada por isomalta y por almidón modificado, especialmente con octenilsuccinato-almidón y
c)
se transforma la suspensión formada en un polvo seco.
De una manera muy especialmente preferente, se trata en este caso de un procedimiento para la obtención de polvo seco que contenga \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por isomalta y por almidón modificado, de manera especial formada por isomalta y por el octenilsuccinato-almidón.
La transformación en un polvo seco puede llevarse a cabo en ese caso, entre otras cosas, mediante secado por pulverización, mediante enfriamiento por pulverización, mediante secado por pulverización modificado, mediante secado por liofilización o mediante secado en lecho fluidificado, en caso dado incluso en presencia de un material de recubrimiento. Como materiales de recubrimiento son adecuados, entre otros, el almidón de maíz, el ácido silícico o incluso el fosfato tricálcico.
Detalles más precisos relativos al enfriamiento por pulverización y al secado por pulverización modificado se encuentran en la publicación WO 91/06292 (páginas 5 hasta 8).
Para aumentar la estabilidad del producto activo es ventajoso añadir estabilizantes tales como el \alpha-tocoferol, el t-butil-hidroxi-tolueno, el t-butilhidroxianisol, el ácido cítrico, el citrato de sodio, el ácido ascórbico, el ascorbato de sodio, el palmitato de ascorbilo o la etoxiquina o mezclas de los mismos en una concentración comprendida entre un 0,05 y un 10% en peso, de manera preferente comprendida entre un 0,1 y un 7% en peso, referido a la masa seca del polvo. Éstos pueden aportarse bien a la fase acuosa o a la fase del disolvente.
Para aumentar la estabilidad del producto activo frente ala degradación microbiana puede ser conveniente aportar a la preparación agentes para la conservación tales como por ejemplo el 4-hidroxibenzoato de metilo, el 4-hidroxibenzoato de propilo, el ácido sórbico o el ácido benzoico.
Bajo ciertas circunstancias puede ser ventajoso, también, disolver además en la fase del disolvente un aceite fisiológicamente admisible tal como, por ejemplo, el aceite de sésamo, el aceite de semillas de maíz, el aceite de semillas de algodón, el aceite de judías de soja o el aceite de cacahuete así como ésteres de ácidos grasos vegetales con una longitud media de la cadena, en una concentración comprendida entre 0 y un 500% en peso, de manera preferente entre un 10 y un 300% en peso, de manera especialmente preferente entre un 20 y un 100% en peso, referido al o los carotinoides, que, a continuación, se precipita junto con los productos activos y con los aditivos citados por mezcla con la fase acuosa, con una distribución extremadamente fina.
La proporción entre el coloide protector y la isomalta con relación al carotinoide se elegirá, en general, de tal manera que se obtenga un producto final que contenga entre un 0,1 y un 40% en peso, de manera preferente entre un 1 y un 35% en peso, de manera especialmente preferente entre un 5 y un 25% en peso, al menos, de un carotinoide, entre un 1 y un 50% en peso, de manera preferente entre un 5 y un 40% en peso, de manera especialmente preferente entre un 10 y un 35% en peso de, al menos, un coloide protector y entre un 10 y un 80% en peso, de manera preferente entre un 15 y un 75% en peso, de manera especialmente preferente entre un 20 y un 60% en peso de isomalta, refiriéndose todas las indicaciones en porcentaje a la masa seca del polvo, así como, en caso dado, pequeñas cantidades de estabilizantes y de productos para la conservación.
La invención se refiere, de la misma manera, a polvos secos de carotinoides, que pueden ser obtenidos de conformidad con uno de los procedimientos citados al principio.
De manera preferente, se trata en este caso de polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo formado por la astaxantina, la cantaxantina, la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina, la \beta-criptoxantina y la licopina, de manera especialmente preferente se trata de polvo seco que contiene una mezcla formada por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina, de manera muy especialmente preferente se trata de un polvo seco que contiene la \beta-carotina, la luteína y la licopina, de manera especial se trata de un polvo seco que contiene la \beta-carotina.
Los polvos secos, de conformidad con la invención, se caracterizan, entre otras cosas, porque pueden volverse a dispersar sin problemas en sistemas acuosos, obteniéndose una distribución uniforme fina del producto activo en el intervalo de los tamaños de grano por debajo de 1 \mum.
El empleo de una combinación formada por isomalta y por coloides protectores, especialmente por almidón modificado como productos auxiliares de la formulación tiene, frente a otros azúcares, por ejemplo frente a la lactosa o a la sucrosa, la ventaja de que las formulaciones de carotinoide, preparadas a partir de la misma, presentan una estabilidad al almacenamiento especialmente elevada entre otras cosas en tabletas multivitamínicas (véase la tabla).
Las formulaciones de carotinoide, de conformidad con la invención, son adecuadas, entre otras cosas, como aditivos para preparaciones de artículos comestibles, por ejemplo para la coloración de los artículos comestibles tales como bebidas, como agentes para la obtención de preparaciones farmacéuticas y cosmética así como para la obtención de preparados suplementarios alimenticios, por ejemplo de preparados multivitamínicos en el sector humano y
animal.
En los ejemplos siguientes se explica con mayor detalle la realización del procedimiento de conformidad con la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 1 Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por isomalta y por octenilsuccinato-almidón
a.
Se calentaron 19,5 litros de agua, bajo gas protector, hasta 55ºC y se combinaron con 0,44 kg de ascorbato de sodio, con 0,39 kg de ácido ascórbico y con 8,33 kg de octenilsuccinato-almidón (Capsul®, firma National Starch). Se incorporaron por suspensión, bajo agitación, 8,33 kg de \beta-carotina cristalina. A continuación, se molió la suspensión con ayuda de un molino de bolas hasta que las partículas de la \beta-carotina presentaron un tamaño medio de las partículas, determinado mediante la difracción de Fraunhofer, D[4,3] menor que 0,8 \mum.
b.
Se cargaron 2,93 kg de esta suspensión molida, bajo gas protector, en un segundo reactor y se combinaron, bajo agitación, con 0,75 kg de isomalta y con otros 0,456 kg de octenilsuccinato-almidón. La temperatura de esta mezcla se mantuvo en 55ºC. Tras la adición de 0,0335 kg de \alpha-tocoferol se homogeneizó la suspensión y, a continuación, se transformó, mediante secado por pulverización modificado, en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido en \beta-carotina en las perlas microencapsuladas fue del 21,0% con un valor E1/1^{1)} de 85.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2 Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por isomalta y por octenilsuccinato-almidón
Se calientan 1,97 litros de agua, bajo gas protector, hasta 55ºC y se combinan con 26,5 g de ascorbato de sodio, con 23,5 g de ácido ascórbico, con 564 g de isomalta y con 500 g de octenilsuccinato-almidón (Capsul®, firma National Starch). Se incorporan por suspensión en esta solución, bajo agitación, 500 g de \beta-carotina cristalina y la suspensión se muele, con ayuda de un molino de bolas, hasta que las partículas de la \beta-carotina presenten un tamaño medio de las partículas, determinado mediante la difracción de Fraunhofer, D[4,3] menor que 0,8 \mum.
A continuación se disuelven otros 340,7 g de octenilsuccinato-almidón en la suspensión. Tras la adición de 25 g de \alpha-tocoferol se homogeneiza la suspensión y se transforma mediante secado por pulverización modificado en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido en \beta-carotina en las perlas microencapsuladas fue del
20%.
Ejemplo 3 Obtención de un polvo seco que contiene \beta-carotina, luteína y licopina mediante el empleo de una mezcla formada por isomalta y por octenilsuccinato-almidón
Se calientan 2,4 litros de agua, bajo gas protector, hasta 55ºC y se combinan con 26,5 g de ascorbato de sodio, con 23,5 g de ácido ascórbico, con 564 g de isomalta y con 500 g de octenilsuccinato-almidón (Capsul®, firma National Starch). Se introducen por suspensión en esta solución, bajo agitación, 167 g de \beta-carotina cristalina, 167 g de licopina cristalina y 167 g de luteína cristalina y la suspensión se muele con ayuda de un molino de bolas hasta que las partículas del carotinoide presenten un tamaño medio de las partículas, determinado mediante la difracción de Fraunhofer, D[4,3] menor que 0,8 \mum.
Se disuelven en la suspensión molida otros 1.420 g de octenilsuccinato-almidón y 715 g de isomalta. Tras la adición de 25 g de \alpha-tocoferol se homogeneiza la suspensión y, a continuación, se transforma mediante secado por pulverización modificado en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido total en carotinoides en las perlas microencapsuladas es del 10% con una proporción entre \beta-carotina : luteína : licopina de 1:1:1.
Ejemplo 4
(Ensayo comparativo)
Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por trehalosa y por octenilsuccinato-almidón
Se transfirieron 3,11 kg de la suspensión molida, procedente del ejemplo 1a., bajo gas protector, a un segundo reactor y se combinaron, bajo agitación, con 0,8 kg de trehalosa y con otros 0,456 kg de octenilsuccinato-almidón. La temperatura de esta mezcla se mantuvo a 55ºC. Tras la adición de 0,036 kg de \alpha-tocoferol se homogeneizó la suspensión y, a continuación, se transformó mediante secado por pulverización modificado en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido en \beta-carotina en las perlas microencapsuladas fue del 23,6% con un valor E1/1^{1)} de 84.
Ejemplo 5
(Ensayo comparativo)
Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por manitol y por octenilsuccinato-almidón
Se transfirieron 3,32 kg de la suspensión molida procedente del ejemplo 1a., bajo gas protector, hasta un segundo reactor y se combinaron, bajo agitación, con 0,85 kg de manitol y con otros 0,517 kg de octenilsuccinato-almidón. La temperatura de esta mezcla se mantuvo a 55ºC. Tras la adición de 0,038 kg de \alpha-tocoferol se homogeneizó la suspensión y, a continuación, se transformó mediante secado por pulverización modificado en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido en \beta-carotina en las perlas microencapsuladas fue del 21,7% con un valor E1/1^{1)} de 78.
Ejemplo 6
(Ensayo comparativo)
Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por sucrosa y octenilsuccinato-almidón
Se transfirieron 2,56 kg de la suspensión molida, procedente del ejemplo 1a., bajo gas protector, hasta un segundo reactor y se combinaron, bajo agitación, con 0,66 kg de sacarosa y con otros 0,4 kg de octenilsuccinato-almidón. La temperatura de esta mezcla se mantuvo a 55ºC. Tras adición de 0,030 kg de \alpha-tocoferol se homogeneizó la suspensión y, a continuación, se transfirió mediante secado por pulverización modificado en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido en \beta-carotina en las perlas microencapsuladas fue del 21,6% con un valor E1/1^{1)} de 89.
Ejemplo 7
(Ensayo comparativo)
Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de octenilsuccinato-almidón
Se transfirieron 2,82 kg de la suspensión molida, procedente del ejemplo 1a., bajo gas protector, hasta un segundo reactor y se combinaron, bajo agitación, con otros 1,15 kg de octenilsuccinato-almidón. La temperatura de esta mezcla se mantuvo a 55ºC. Tras la adición de 0,030 kg de \alpha-tocoferol se homogeneizó la suspensión y, a continuación, se transformó mediante secado por pulverización modificado en un polvo seco en forma de perlas microencapsuladas. El contenido en \beta-carotina en la perlas microencapsuladas fue del 23,1% con un valor E1/1^{1)} de 90.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 8 Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por isomalta y por caseinato de sodio
Se suspendieron en un recipiente que puede ser calentado, 62 g de \beta-carotina cristalina, 20 g de \alpha-tocoferol y 5 g de palmitato de ascorbilo en 430 g de una mezcla azeotrópica de isopropanol/agua a la temperatura ambiente. La suspensión del producto activo se calentó a continuación a 90ºC y se mezcló de manera continua, con una velocidad de flujo de 2,9 kg/h, con una cantidad adicional del azeótropo de isopropanol/agua, a la temperatura de 220ºC y con una velocidad de flujo de 4,5 kg/h, disolviéndose la \beta-carotina a una temperatura, que se establece en la mezcla, de 175ºC y a una presión de 55 bares. Esta solución de producto activo se mezcló, inmediatamente a continuación, con una fase acuosa, constituida por una solución de 75 g de caseinato de sodio, 290,5 g de isomalta y 10 g de agente para la conservación en 8.325 g de agua destilada, en la que se había ajustado un valor del pH con NaOH 1 M hasta pH 9,5, con una velocidad de flujo de 50 kg/h.
Las partículas de producto activo, formadas durante la mezcla, presentaron en la mezcla de isopropanol/agua un tamaño de partículas de 180 nm, con un valor E1/1^{1)} de 117.
A continuación, se concentró la suspensión de producto activo en el evaporador de película delgada hasta una concentración en contenido seco del 30% en peso aproximadamente y se secó por pulverización. El polvo seco presentó un contenido en \beta-carotina del 13,2% en peso. El polvo seco, que podía ser redispersado en agua, tenía un tamaño de las partículas de 190 nm y presentó un valor E1/1 de 116.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 9 Obtención de un polvo seco de \beta-carotina mediante el empleo de una mezcla formada por isomalta y por octenilsuccinato-almidón
Se suspendieron en un recipiente, que puede ser calentado, 62 g de \beta-carotina cristalina y 19 g de \alpha-tocoferol en 430 g de una mezcla azeotrópica de isopropanol/agua a la temperatura ambiente. La suspensión del producto activo se calentó a continuación a 90ºC y se mezcló, a una velocidad de flujo de 2,9 kg/h, en continuo, con una cantidad adicional de azeótropo de isopropanol/agua a una temperatura de 220ºC y con una velocidad de flujo de 4,5 kg/h, disolviéndose la \beta-carotina a una temperatura, que se establece en la mezcla, de 175ºC a una presión de 55 bares. Esta solución de producto activo se mezcló inmediatamente a continuación con una fase acuosa, constituida por una solución de 160 g de Capsul, 220,5 g de isomalta y 10 g de agente para la conservación en 8.325 g de agua destilada, con una velocidad de flujo de 50 kg/h.
Las partículas de producto activo, que se forman durante la mezcla, presentaron en la mezcla de isopropanol/agua un tamaño de las partículas de 250 nm, con un valor E1/1^{1)} de 95.
^{1)} El valor E1/1 define, en este contexto, la extinción específica de una dispersión acuosa al 0,5% de un polvo seco al 20% en peso en una cubeta de 1 cm en el máximo de absorción.
A continuación se concentró la suspensión de producto activo en el evaporador de película delgada hasta una concentración del contenido seco del 35% en peso aproximadamente y se secó por pulverización. El polvo seco presentó un contenido en \beta-carotina del 13,0% en peso. El polvo seco, que podía ser redispersado en agua, tenía un tamaño de las partículas de 252 nm y presentó un valor E1/1 de 93.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA Estabilidad al almacenamiento de las perlas microencapsuladas de \beta-carotina en tabletas multivitamínicas
La estabilidad de las perlas microencapsuladas de \beta-carotina se ensayó por medio de tabletas minerales, multivitamínicas, con un contenido aproximado de 3 mg de \beta-carotina por tableta. Las tableras se envasaron en recipientes de HDPE-, cuya tapa estaba cerrada herméticamente con lámina de aluminio soldada. El almacenamiento de las tabletas se llevó a cabo durante 6 meses a 40ºC y con una humedad relativa del aire del 75%. El contenido en \beta-carotina se analizó respectivamente al cabo de un tiempo de almacenamiento de 3 y de 6 meses.
TABLA
1

Claims (14)

  1. \global\parskip0.920000\baselineskip
    1. Procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotinoides caracterizado porque
    a)
    se dispersan uno o varios carotinoides en una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla constituida por isomalta y por, al menos, un coloide protector y
    b)
    se transforma en un polvo seco la dispersión formada mediante la separación del agua y, en caso dado, del disolvente adicionalmente empleado y, a continuación, secado, en caso dado en presencia de un material de recubrimiento.
  2. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la dispersión está constituida por una suspensión.
  3. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la suspensión, preparada en la etapa a) del procedimiento, se muele como paso previo a la transformación en un polvo seco.
  4. 4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la suspensión en la etapa a) del procedimiento abarca las etapas siguientes:
    a_{1})
    la disolución de uno o varios carotinoides en un disolvente orgánico, miscible con agua o en una mezcla formada por agua y por un disolvente orgánico miscible con agua o
    a_{2})
    la disolución de uno o varios carotinoides en un disolvente orgánico, no miscible con agua y
    a_{3})
    la mezcla de la solución, obtenida según a_{1}) o a_{2}), con una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla formada por isomalta y por, al menos, un coloide protector, formándose la fase hidrófoba del carotinoide como fase nanodispersa.
  5. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como coloide protector se emplea almidón modificado.
  6. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los carotinoides empleados están constituidos por compuestos elegidos entre el grupo que comprende la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos.
  7. 7. Procedimiento para la obtención de un polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo constituido por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos, caracterizado porque
    a)
    se disuelve la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina o la licopina o mezclas de las mismas en un disolvente orgánico, miscible con agua, o en una mezcla formada por agua y por un disolvente orgánico, miscible con agua, a temperaturas por encima de los 30ºC,
    b)
    se mezcla la solución obtenida con una solución acuosa, en dispersión molecular o en dispersión coloidal, de una mezcla formada por isomalta y por almidón modificado y
    c)
    se transforma la suspensión formada en un polvo seco.
  8. 8. Procedimiento para la obtención de un polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo constituido por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos, caracterizado porque
    a)
    se suspende la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina o la licopina o mezclas de las mismas en una solución acuosa en dispersión molecular o en dispersión coloidal de una mezcla de isomalta con almidón modificado,
    b)
    se muelen las partículas suspendidas y
    c)
    a continuación, se transforma la suspensión en un polvo seco.
  9. 9. Procedimiento para la obtención de un polvo seco, que contiene carotinoides, elegidos entre el grupo constituido por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos, caracterizado porque
    a)
    se suspende la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina o la licopina o mezclas de las mismas en una solución acuosa, en dispersión molecular o en dispersión coloidal, de almidón modificado,
    b_{1})
    se muelen las partículas suspendidas,
    b_{2})
    se mezcla con isomalta la suspensión molida y
    c)
    a continuación, se transforma la suspensión en un polvo seco.
    \global\parskip1.000000\baselineskip
  10. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque como coloide protector se emplea una mezcla formada por isomalta y por octenilsuccinato-almidón.
  11. 11. Polvo seco que contiene carotinoide, que puede ser obtenido según un procedimiento definido de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10.
  12. 12. Polvo seco según la reivindicación 11 con un contenido en carotinoide comprendido entre un 0,1 y un 40% en peso.
  13. 13. Polvo seco según la reivindicación 12, que contiene entre un 5 y un 25% en peso de carotinoides, elegidos entre el grupo formado por la \beta-carotina, la luteína, la zeaxantina y la licopina o mezclas de los mismos.
  14. 14. Empleo de polvo seco que contiene carotinoide, definido de conformidad con las reivindicaciones 11 a 13, como aditivo para artículos comestibles, para productos farmacéuticos y/o para piensos para animales.
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