ES2327888B1 - Procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de xantofilas de origen natural. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de xantofilas de origen natural.

Procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de xantofilas de origen vegetal, ricos en Luteína (Esquema 1), tales como los de marigold (Tagetes erecta) de Alfalfa y otros similares, que consiste en someter el producto obtenido en la saponificación total o parcial del concentrado del extracto vegetal, previamente purificado o no, a un proceso de reducción del tamaño de partícula de las xantofilas y, como consecuencia, a un incremento de su absorción y concentración en sangre y tejidos, tanto humanos como animales.

Los concentrados obtenidos tienen aplicación como aditivos en la alimentación tanto humana como animal.

Description

Procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de xantofilas de origen natural.

En la presente memoria se describe un procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de xantofilas de origen vegetal ricos en Luteína (Esquema 1), tales como la oleorresina de marigold (Tagetes erecta), la de Alfalfa y otros similares, útiles como aditivos en la alimentación, tanto humana como animal.

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Esquema 1

1

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La luteína forma parte de un grupo muy amplio de productos de origen natural denominado Carotenoides. Se trata de compuestos químicos caracterizados, estructuralmente, por una elevada cantidad de dobles enlaces conjugados, lo que les confiere una de sus más representativas propiedades, el intenso color.

Dentro de la familia de los carotenoides se pueden distinguir dos grandes grupos. Aquellos cuya estructura está basada en carbono e hidrógeno, exclusivamente, que se denominan habitualmente Carotenos. Y, por otra parte, aquellos que contienen oxígeno, p.e. funciones hidroxilo, cetona o carboxilo, y que se denominan Xantofilas. La Luteína está incluida en este último grupo.

Las xantofilas tienen gran aplicación como aditivos colorantes en la alimentación animal. Es destacable su utilización en la pigmentación de yemas y piel de pollo, así como, en salmónidos y crustáceos.

En cuanto a su actividad en el hombre, se ha descrito su utilidad como protector frente a la oxidación fotoinducida, lo que podría prevenir muchas enfermedades, incluyendo el cáncer. En la bibliografía son frecuentes las referencias a la prevención química en estados precancerosos ó la profilaxis de enfermedades cardiovasculares. Igualmente, se han comprobado efectos beneficiosos en el tratamiento de la degeneración macular asociada a la edad.

La biosíntesis de los carotenoides es debida al metabolismo secundario de plantas verdes, algas, algunos microorganismos y zooplancton. Sin embargo, aunque los animales no tienen la capacidad de sintetizarlos, sí los absorben de los alimentos de su dieta.

La Luteína es una de las xantofilas más ampliamente distribuidas en la naturaleza. Este carotenoide es el principal constituyente de la resina de marigold (Tagetes erecta L.), producto extractivo que constituye una de las fuentes naturales más importantes de xantofilas. La resina de marigold contiene junto con la Luteína pequeñas cantidades de otras xantofilas, principalmente la Zeaxantina.

En esta resina las xantofilas se encuentran esterificadas, es decir, presentan enlaces químicos tipo éster entre grupos hidroxílicos propios de las xantofilas y ácidos grasos.

Es sabido que la absorción intestinal de las xantofilas es menor cuando éstas se encuentran esterificadas. Es por ello que el procesado industrial de los concentrados naturales de carotenoides incluye una reacción química de saponificación, que libera las xantofilas de los enlaces ésteres mejorando así su biodisponibilidad.

El objeto de la presente invención es un procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de extractos vegetales con un contenido elevado en Luteína (Esquema 1), tales como la oleorresina de marigold, respecto de los productos de similar composición descritos en la bibliografía o actualmente comercializados. Esta mejora implica un importante aumento en su poder pigmentante como aditivo en alimentación animal y una elevada mejora en su eficacia para los tratamientos en la salud de animales y humanos.

Estado de la técnica

Aunque se han realizado intentos para la preparación de la Luteína por vía sintética, los rendimientos obtenidos, así como el elevado número de fases que caracteriza a todos ellos, han hecho económicamente inviable su producción según estos esquemas.

Quizás el aspecto más determinante a la hora de optar por la preparación de luteína a partir de extractos vegetales ha sido la elevada concentración de esta xantofila presente en algunas variedades vegetales, en particular, las flores de marigold.

Se han descrito multitud de aproximaciones para la preparación de concentrados de luteína a partir de las fuentes vegetales.

Uno de los primeros ensayos de preparación de xantofilas libres a partir de marigold es el descrito y reivindicado en el año 1970, en US 3523138. En 61 se somete el extracto de marigold a una saponificación con KOH o NaOH en medio alcohólico. La neutralización con ácido fosfórico y el posterior lavado con un disolvente inerte permiten recuperar un concentrado con elevada pureza en xantofilas totales.

En la patente americana US3535426 perteneciente a Eastman Kodak Company se describe un proceso de estabilización de xantofilas provenientes de extractos naturales vegetales que comprende saponificación de la harina de marigold usando elevadas cantidades de hidróxido potásico, etanol y agua. El proceso de saponificación se realizaba bajo atmósfera de nitrógeno y duraba dos horas. Una vez finalizada la saponificación se neutralizaba, se le añadía una grasa saturada y finalmente se secaba para obtener un polvo seco.

En la patente americana US3997679 perteneciente a CPC Internacional, se describe un proceso de preparación de un concentrado estable de xantofilas que consiste en la saponificación parcial de oleorresinas de tagetes erecta mediante una solución metanólica de KOH en condiciones de atmósfera de nitrógeno y durante dos horas. Posterior a la saponificación se añade al crudo de reacción ácido esteárico y cloruro de metileno.

Posteriormente se absorbe sobre un silicato cálcico y se seca al vacío para obtener un producto en forma de polvo fluido.

Un ejemplo posterior es el descrito por Tyczkowski y Hamilton en Poultry Sci., 70 (3), 651-4 (1991). Según su procedimiento se preparan concentrados de luteína con purezas elevadas. El método consiste en la saponificación del extracto de marigold por acción de la KOH alcohólica y su extracción con una mezcla de disolventes (HEAT). Según los autores, tras la separación de fase orgánica y su evaporación parcial se obtiene una luteína cristal, cuya recristalización en hexano:acetona permite aislar cristales con más del 99% de pureza de luteína.

Especial interés presenta el procedimiento general reivindicado por IQF en el año 1995 en ES2099683. Según este método se obtienen concentrados de alta pureza mediante la saponificación de los extractos grasos de marigold ó de páprika por acción de una disolución alcohólica de NaOH o KOH, en presencia, opcionalmente de propilenglicol. La acidificación, separación de la grasa y lavado con disolventes no polares, tales como éter de petróleo, hexano, o bien polares, como glicoles, y posterior extracción permite aislar concentrados en forma de polvo amarillo con más de 60% de concentración en carotenoides totales.

Similar procedimiento es el descrito y reivindicado en US5382714. En este antecedente, tras una saponificación con KOH, se utiliza un sistema agua-alcohol para precipitar y lavar los cristales obtenidos. La recristalización a temperaturas de -10ºC a -20ºC con un disolvente binario del tipo cloruro de metileno:hexano permite, tras un secado a vacío durante 3 días, aislar unos cristales con más del 99% de luteína.

Una variante sobre este esquema general es el descrito en US5648564, según el cual, se obtienen cristales de gran tamaño por adición durante la saponificación de una importante cantidad de propilenglicol. La dilución con agua permite obtener cristales con un 93% de pureza en trans-luteína.

Se han ensayado variantes en el proceso de saponificación. Merece especial mención el descrito en US6262284. Según este procedimiento la saponificación se lleva a cabo fácilmente por acción de KOH a pH 12 en un medio THF: alcohol. La recristalización en THF y agua y, opcionalmente, la cromatografía en columna, permite separar la mezcla de luteína y zeaxantina con una concentración del 70% y 93% de luteína.

En la bibliografía se encuentran algunos otros ejemplos de preparación de concentrados con ligeras diferencias respecto de lo descrito. Así, en US6504067 se describe un procedimiento para preparar xantofilas purificadas a partir de extractos de marigold, de páprika, de Bixa orellana, de Crocus sativa o de Hematococcus pluviales. El proceso de refinado, la saponificación con KOH y agua, el acidulado a pH 5 y posterior lavado con hexano, permite preparar concentrados con purezas de luteína + zeaxantina del orden del 96.5%.

A similares concentrados se llega a partir de extractos ricos en clorofila, tal como se describe en US6329557, en el que se parte de extractos procedentes, simultáneamente de las hojas y de la flor de marigold. Los productos así obtenidos alcanzan valores de luteína + zeaxantina superiores a 95% con concentraciones hasta del 90%.

Merece especial atención la patente americana US6376722, en la que se describe un proceso para isomerizar luteína a zeaxantina que consiste en una primera fase de saponificación de la oleorresina de marigold usando una solución acuosa de hidróxido sódico o hidróxido potásico en presencia de tensoactivos con un índice HLB entre 1 y 14 en un rango preferente de temperaturas entre 110 y 120ºC seguido por un periodo de maduración de entre 60 y 90 minutos a una temperatura entre 70 y 140ºC.

En los últimos años han aparecido en la bibliografía antecedentes que implican modificaciones mínimas respecto al estado de la técnica. Así en US6380442, se incluye una saponificación con KOH en isopropanol, dilución con agua y centrifugación. La pureza de luteína obtenida puede alcanzar hasta el 93% con una concentración del producto de hasta el 95%.

En US6743953 se describe un procedimiento según el cual, tras una saponificación en KOH y alcohol y posterior extracción con acetato de etilo, se lava el residuo obtenido con una mezcla de disolventes polar y no polar, tal como hidrocarburo:cetona. El secado a vacío permite aislar cristales que tienen hasta el 92% de luteína con un 85% de concentración.

La acción de los haluros metálicos para inducir la separación de los ácidos grasos obtenidos en la saponificación se describe en US 2005/0153002. Según este método se obtienen concentrados de pureza en luteína hasta el 95% y concentraciones del orden del 90%.

En CN1436774 se ha utilizado una mezcla de tres disolventes en la recristalización del crudo de saponificación. Así, con una mezcla de THF, agua y hexano o éter de petróleo se obtienen cristales con un 95% de pureza.

Como se puede observar en este detallado resumen de antecedentes existen muchos ensayos de obtención de concentrados de xantofilas a partir de la oleorresina de marigold, caracterizados algunos, por las diferentes condiciones de saponificación y, la mayoría, por la eventual purificación a la que se someten los jabones obtenidos.

Sin embargo, en todos estos ejemplos el concentrado que se obtiene, con mayor o menor pureza, contiene la Luteína en forma de partículas con un tamaño generalmente elevado. Este hecho limita considerablemente su deposición en tejidos y sangre en humanos y animales, lo que supone una biodisponibilidad relativamente baja.

Descripción detallada

La presente invención está relacionada, como se ha señalado anteriormente, con extractos de origen vegetal ricos en Luteína. Son particularmente útiles la flor de marigold y la de alfalfa, ya que contienen una elevada proporción de esta xantofila y, en menor proporción, Zeaxantina. Sin embargo, en el ámbito de la presente invención no se excluye la utilización de otras fuentes vegetales alternativas que presenten, a su vez, elevado contenido en dichas
xantofilas.

A partir de la flor de marigold o de similares productos de origen vegetal se extrae la correspondiente oleorresina o concentrado, que constituye el verdadero punto de partida del procedimiento que se describe.

Tal como se ha señalado anteriormente la oleorresina presenta las xantofilas en forma de ésteres de ácidos grasos. Por tanto, y dada su mayor absorción, es necesario llevar a cabo una saponificación para obtener dichas xantofilas en forma libre. Como se ha descrito en el resumen del estado de la técnica existen muchos ejemplos de saponificación de la oleorresina y posterior tratamiento del saponificado.

Nosotros hemos comprobado que cuando el producto total o parcialmente saponificado se calienta en el medio de reacción a elevadas temperaturas y durante tiempos extraordinariamente cortos, se obtiene un producto cuya actividad pigmentante en tejidos animales, preferentemente en aves, huevos y peces, es muy superior a todos los productos obtenidos por los métodos descritos o comercializados con contenidos equivalentes de Luteína y xantofilas totales. No sólo se detecta un incremento de eficacia en la pigmentación de tejidos animales, sino también en su contribución a la mejora del estado de salud de animales tales como perros y gatos.

Este incremento de actividad también se detecta en cuanto a su eficacia sobre el ser humano, ya como aditivo pigmentante o como ingrediente alimentario funcional por su aportación de vitamina o en el tratamiento de la degeneración macular.

El producto obtenido de esta manera debe su importante incremento de actividad pigmentante al hecho de que, en las condiciones de saponificación se forman partículas de xantofilas de un tamaño extraordinariamente pequeño.

De esta manera se alcanzan en muchos casos distribuciones con el 100% por debajo de 5 micras, e incluso, el 95% por debajo de 1 micra. Este hecho favorece lógicamente su absorción en sangre y tejidos tanto humanos como animales y, como consecuencia, mejora su biodisponibilidad.

Se puede conseguir reducir el tamaño de partícula hasta niveles similares, siguiendo procedimientos alternativos que, dada su novedad, están incluidos en el ámbito de la presente invención. Se describen a continuación, de forma detallada algunos de los procedimientos que se pueden utilizar.

Tal como se ha señalado, quizás el procedimiento más directo para conseguir el efecto descrito más arriba consiste en someter el producto parcial o totalmente saponificado a un calentamiento a elevada temperatura manteniendo unas condiciones muy estrictas de ausencia de oxígeno.

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En esencia el procedimiento se lleva a cabo según las siguientes fases:

a.

Saponificación total o parcial de la oleorresina por acción de un reactivo alcalino seleccionado entre hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos o una mezcla de ellos y alcóxidos alcalinos o alcalino-térreos o una mezcla e ellos a una temperatura entre 50ºC y 140ºC.

b.

Tratamiento de la mezcla durante un periodo de tiempo inferior a 500 segundos a una temperatura entre los 100ºC y los 220ºC.

c.

Enfriamiento rápido, con adición, incorporación ó mezclado, ó no, de excipientes, absorbentes y/o productos similares.

La primera fase consiste en la saponificación de la oleorresina utilizando los métodos convencionales ya descritos en la bibliografía, por acción de hidróxidos alcalinos o alcalino-térreos a temperaturas entre 50ºC y 140ºC.

En una segunda se lleva a cabo un tratamiento térmico. Previo a éste, se puede adicionar uno o varios antioxidantes (como etoxiquín, BHA, BHT, etc.) y opcionalmente agentes emulgentes y/o humectantes tales como glicoles, alcoholes.

De esta forma, el jabón obtenido en la primera fase se calienta hasta una temperatura entre 100ºC y 220ºC, preferentemente entre 150ºC y 190ºC. En estas condiciones se consigue la completa fusión de los cristales obtenidos en la saponificación. El tiempo medio de permanencia en el reactor del producto está entre 0.1 y 500 segundos, preferiblemente entre 1 y 60 segundos. La mejor opción técnica para conseguir estos cambios rápidos de temperatura es la de utilizar un reactor en continuo de tipo tubular.

Las xantofilas, en general, presentan una relativamente baja estabilidad frente a la temperatura. Por esta razón, los tratamientos térmicos prolongados provocan procesos degradativos.

Sin embargo, se ha podido comprobar que si los tratamientos a elevada temperatura se llevan a cabo durante tiempos muy cortos, del orden de pocos segundos, se puede completar la saponificación y además se evitan procesos de degradación. Este es uno de los aspectos más novedosos del procedimiento que se describe aquí.

La tercera fase del procedimiento implica un enfriamiento muy rápido. De hecho, en este tratamiento es fundamental que el jabón obtenido se enfríe rápidamente para evitar degradación. Para ello se utiliza una técnica adaptada al tipo y naturaleza del producto final, así se induce simultáneamente la formación de partículas de pequeño
tamaño.

Si se desea obtener un producto final sólido en forma de polvo, se espraya en una torre de atomización con una corriente de aire a temperatura ambiente previamente tratado para enfriarlo y/o disminuir su contenido en humedad. A esta corriente de aire se pueden incorporar partículas en suspensión de óxido de silicio coloidal, estearato cálcico, estearato magnésico, almidón hidrófobo o una mezcla de todos o de algunos de ellos.

Si se desea obtener un producto final líquido, el jabón tratado se enfría por mezcla con agua agitándose hasta obtener una fina emulsión.

El procedimiento de reducción de tamaño de partícula para la mejora de su actividad se puede llevar a cabo sobre la Luteína purificada. En este caso, el proceso incluye una fase adicional de aislamiento y purificación hasta alcanzar una concentración en esta xantofila elevada.

En esencia, el procedimiento de reducción del tamaño de partícula en este caso se lleva a cabo según las siguientes fases:

a.

Saponificación total de la oleorresina con un reactivo alcalino seleccionado entre hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos o una mezcla de ellos y alcóxidos alcalinos o alcalino-térreos o una mezcla e ellos a una temperatura entre 50ºC y 140ºC.

b.

Aislamiento y purificación de las xantofilas libres hasta obtener un concentrado con un contenido en carotenoides totales del 50% ó superior expresado en Luteína, y adición opcional de antioxidantes y/o emulgentes.

c.

Tratamiento de la mezcla en una matriz adecuada durante un periodo de tiempo inferior a 500 segundos a una temperatura entre 100ºC y 220ºC.

d.

Enfriamiento rápido, con adición, incorporación ó mezclado ó no, de excipientes, absorbentes y/o productos similares.

Así, en una primera fase se lleva a cabo la saponificación de la oleorresina de marigold u otro extracto vegetal equivalente rico en Luteína en las condiciones anteriormente descritas. Una vez completada, en una segunda fase, el jabón así obtenido se purifica, por cualquiera de los métodos habituales. De esta forma, se obtiene un concentrado con porcentajes de Luteína+Zeaxantina superiores al 85% y riqueza en carotenoides totales superior al 50%, que son aptos para el consumo humano.

La tercera fase se lleva a cabo sometiendo el concentrado obtenido directamente, o previa adición de antioxidantes, emulgentes u otros aditivos, a un tratamiento térmico como el descrito más arriba. Después del calentamiento por encima de los 100ºC, o preferentemente por encima de los 150ºC durante unos segundos en atmósfera inerte, se consigue la fusión de los cristales. Hay que destacar que como se trata de Luteína purificada, la temperatura a la que se calienta es sensiblemente superior a la utilizada para jabones directamente, ya que la mayor pureza del producto implica un punto de fusión más elevado. Por otra parte, la temperatura no debe exceder los 220ºC, debido a que calentamientos por encima de este valor producen una elevada degradación de las xantofilas. Es preferible mantener la temperatura siempre por debajo de valores incluso inferiores, del orden de los 190ºC.

La cuarta y última fase implica el enfriamiento rápido del producto lo que permite la formación de micropartículas, tal como se ha señalado anteriormente.

Así, igual que cuando se trabaja directamente con el jabón, si se desea obtener un producto final sólido en forma de polvo, la Luteína purificada tratada térmicamente tal como se obtiene en la tercera fase, se espraya en una torre de atomización con una corriente de aire a temperatura ambiente previamente tratado para enfriarlo y/o disminuir su contenido en humedad. A esta corriente de aire se pueden incorporar partículas en suspensión de óxido de silicio coloidal, estearato cálcico, estearato magnésico, almidón hidrófobo o una mezcla de todos o de algunos de ellos.

Por otra parte, si se desea obtener un producto final líquido, el producto purificado tratado térmicamente se enfría por mezcla con agua agitándose hasta obtener una fina emulsión.

Existen métodos alternativos para la reducción del tamaño de partícula de las xantofilas, tanto en los jabones como en los productos purificados, que no implican un tratamiento térmico como el descrito. Un método particularmente útil es la dispersión de los cristales de Luteína, cruda o purificada, procedente del saponificado de la oleorresina, en un medio de naturaleza lipídica seleccionado entre un aceite vegetal, un mono o diglicérido, sus derivados y/o una mezcla de ellos.

Otros métodos de reducción del tamaño de partícula implican procesos mecánicos por acción de molinos o micronizadores sobre dispersiones oleosas o similares.

Con el producto obtenido tras el tratamiento térmico se pueden preparar formulaciones de otro tipo, entre las que se puede destacar la mezcla con aceites ó grasas, la granulación, elaboración de microtabletas y otras formas.

El objeto de la presente invención, tal como se recoge en la memoria y en las reivindicaciones es la mejora de la actividad de los concentrados de xantofilas de origen natural ricos en Luteína por reducción del tamaño de partícula. Por tanto, los procedimientos descritos y citados más arriba, así como los métodos alternativos que producen este efecto se consideran incluidos en el ámbito de la presente invención.

Ventajas de la invención

El procedimiento que aquí se describe supone importantes mejoras frente a todo lo descrito o reivindicado anteriormente.

En la bibliografía tanto patente como no patente, existen, como se ha puesto de manifiesto anteriormente, gran cantidad de ejemplos de saponificación de la oleorresina de marigold. Las diferencias entre unos y otros ejemplos se basan en la naturaleza, fundamentalmente, del medio de reacción, agua, propilenglicol, disolventes alcohólicos, entre otros.

En prácticamente todos los casos, la temperatura de saponificación es una constante, con valores que rondan los 80-90ºC como valores máximos. Esto lleva a tiempos de saponificación relativamente largos del orden de una a varias horas, generando cristales de elevado tamaño.

El producto obtenido por los procedimientos que aquí se describen supone frente a todos los antecedentes unas ventajas muy importantes. Así, es de especial importancia que, como consecuencia de las condiciones en la reacción descritas en la presenta memoria, se reducen sensiblemente los tamaños de cristales de las xantofilas que se generan durante la saponificación, lo que supone una de las características más específicas del producto aquí descrito.

Efectivamente, si mediante las saponificaciones tradicionales se generan cristales que pueden alcanzar valores de 40 \mu, de acuerdo con los procedimientos descritos en la presente invención se obtienen xantofilas que en su mayoría se encuentra en forma de partículas con un tamaño inferior a 5 \mu.

Adicionalmente cabe mencionar que debido a la elevada temperatura en la que se forman las partículas de xantofilas, éstas adoptan una disposición esencialmente amorfa en lugar de la disposición cristalina lo que, tal como se justifica en la patente de Danochemo WO 94/19411, se traduce en una mayor biodisponibilidad.

Por tanto, los pequeños tamaños de partícula obtenidos, así como su disposición esencialmente amorfa, confieren al producto que aquí se describe una eficacia en lo que se refiere a su carácter pigmentante en tejidos animales, especialmente en aves, huevos y peces, muy superior a todo lo descrito y reivindicado hasta la fecha.

Por otra parte, la disminución del tamaño de partícula mejora también la absorción y concentración en la sangre y los tejidos humanos lo que, razonablemente produce la mejora de su actividad.

Este efecto se detecta tanto en animales como perros y gatos, como en los seres humanos. Es particularmente útil en este aspecto la utilización como producto de partida de Luteína purificada caracterizada por contenidos en carotenoides totales superiores al 50% y riquezas de Luteína + Zeaxantina superiores al 85%.

Los procedimientos para la mejora de la actividad de los concentrados ricos en xantofilas que aquí se describen, aparte de permitir obtener un producto de las características descritas, presentan otras ventajas frente a lo descrito y reivindicado.

De hecho, la razón de limitar la temperatura de reacción en los procesos de saponificación, aspecto que condiciona lógicamente el tiempo de ésta, reside en la baja estabilidad térmica que presentan las xantofilas.

Tal como se ha indicado anteriormente, en la descripción del proceso, la combinación de elevada temperatura y cortos periodos de tiempo permite evitar posibles procesos de degradación de las xantofilas que suelen acompañar, incluso a la propia reacción de saponificación.

Por último, puesto que el producto final en polvo se puede formular sin necesidad de incluir excipientes absorbentes se consiguen otras dos ventajas: a) un incremento de la estabilidad debido a la disminución de la superficie de contacto de la partícula con el oxígeno atmosférico y b) la obtención de productos finales con una elevada concentración en xantofilas que, según la riqueza de la oleorresina de partida, puede ser hasta del 10%.

Se han realizado una serie de ensayos comparativos del comportamiento del producto obtenido de acuerdo con el procedimiento descrito en la presente memoria sobre la pigmentación en yema de huevos frente a algunos de los productos actualmente comercializados, obteniéndose los resultados que se recogen en la figura I.

En la figura I la denominación SAB corresponde a un producto comercial. Los números 6 y 12 indican la dosificación en el pienso en ppm. Por otra parte, la denominación SAT se refiere al producto obtenido por el procedimiento que se describe en la presente memoria. Los números 4 y 8 indican la dosificación en ppm.

Como se puede observar se constata un comportamiento extraordinariamente superior del producto que se describe en la presente memoria frente a los demás productos comerciales. Así, para alcanzar un nivel de pigmentación en yema de huevos similar, se puede utilizar una cantidad del producto que aquí se describe del orden del 40% inferior a la utilizada con el resto de los productos actualmente comercializados.

Se recogen a continuación unos ejemplos que describen varias formas de llevar a cabo el procedimiento objeto de la presente patente, pero que no tienen carácter limitativo alguno.

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Ejemplos

Ejemplo 1

100 g de oleorresina de tagetes erecta con un contenido en carotenoides totales de 120 mg/g se mezclan con 4 g de etoxiquín y 38 g de una disolución acuosa de hidróxido potásico a una temperatura de 50ºC. Se eleva la temperatura hasta los 80ºC y se mantiene hasta la completa saponificación, permitiendo enfriar a temperatura ambiente.

La mezcla se bombea a un reactor tubular termostatizado a 170ºC. Se fija el tiempo medio de residencia de las xantofilas en el interior del reactor en 15 segundos. La salida del reactor se conecta a un atomizador de laboratorio sometido a una corriente de aire atmosférico. El jabón solidifica en forma de pequeñas partículas esféricas de un tamaño situado entre 20 y 70 \mu de diámetro y con un contenido en carotenoides totales de 89,8 mg/g, y un 95% de sus partículas por debajo de 0.5 micras.

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Ejemplo 2

Se prepara un jabón de marigold por saponificación según el ejemplo 1, con 100 g de oleorresina de Tagetes erecta con un contenido en carotenoides totales de 120 mg/g con 4 g de etoxiquín, 5 g de propilenglicol por acción de 26 g de una disolución acuosa de hidróxido sódico.

Esta mezcla se bombea a un reactor tubular termostatizado a 180ºC. Se fija el tiempo medio de residencia de las xantofilas en el interior del reactor en 12 segundos. La salida del reactor se conecta a un atomizador de laboratorio sometido a una corriente de aire atmosférico. El jabón solidifica en forma de pequeñas partículas esféricas de un tamaño situado entre 20 y 70 \mu de diámetro y con un contenido en carotenoides totales de 92.5 mg/g con un 90% de las partículas de xantofilas por debajo de 0.5 micras.

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Ejemplo 3

100 g de oleorresina de Tagetes erecta con un contenido en carotenoides totales de 110 mg/g se mezclan con 4 g de etoxiquín, 5 g de propilenglicol y 36 g de una disolución acuosa de hidróxido potásico a una temperatura de 50ºC. Se eleva la temperatura hasta los 75ºC y se mantiene hasta completa saponificación.

La mezcla se bombea a un reactor tubular termostatizado a 180ºC. Se fija el tiempo medio de residencia de las xantofilas en el interior del reactor en 12 segundos. La salida del reactor se conecta a un depósito conteniendo 540 g de agua a temperatura de 15ºC en agitación. De este modo se forma una emulsión con un contenido en carotenoides totales de 15.2 mg/g y en la que el tamaño de cristal se encuentra en un 95% por debajo de 0.5 \mu analizado mediante un analizador de tamaño de partículas de la marca Coulter.

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Ejemplo 4

50 g de concentrado de Luteína obtenido por lavados sucesivos con una mezcla de disolventes hidrocarbonados de un jabón procedente de oleorresina de Tagetes erecta, caracterizado por un contenido en carotenoides totales de 700 mg/g se suspenden en una mezcla de 5 g de propilenglicol y 36 g de una disolución acuosa de hidróxido potásico.

La mezcla se bombea a un reactor tubular termostatizado a 190ºC. Se fija el tiempo medio de residencia de las xantofilas en el interior del reactor en 25 segundos. La salida del reactor se conecta a un depósito conteniendo 540 g de agua a temperatura de 15ºC en agitación. De este modo se forma una emulsión en la que el tamaño de cristal se encuentra en un 95% por debajo de 1 \mu analizado mediante un analizador de tamaño de partículas de la marca Coulter.

Claims (33)

1. Un procedimiento para la mejora de la actividad de concentrados de xantofilas de origen vegetal ricos en Luteína (Esquema 1), tales como los de marigold (Tagetes erecta), de Alfalfa y otros similares, útiles como aditivos en la alimentación tanto humana como animal, que consiste en someter el producto obtenido en la saponificación total o parcial del concentrado del extracto vegetal, previamente purificado o no, a un proceso de reducción del tamaño de partícula de las xantofilas y, como consecuencia, a un incremento de su absorción y concentración en sangre y en tejidos, tanto humanos como animales.

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Esquema 1

2

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2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el proceso de reducción del tamaño de partícula se lleva a cabo sobre un concentrado de marigold total o parcialmente saponificado.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el proceso de reducción del tamaño de partícula se lleva a cabo sobre un concentrado, purificado ó no, de Alfalfa total o parcialmente saponificado.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el proceso de reducción del tamaño de partícula se lleva a cabo sobre un concentrado de oleorresina de marigold saponificado y purificado con un contenido en Luteína + Zeaxantina superior al 85% sobre el contenido total de carotenoides y una riqueza superior al 50% en carotenoides totales.

5. Un procedimiento para la preparación de un producto descrito en la reivindicación 1 en el que el proceso de reducción del tamaño de partícula se lleva a cabo según las siguientes fases:

a.

Saponificación total o parcial de la oleorresina por acción de un reactivo alcalino seleccionado entre hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos o una mezcla de ellos y alcóxidos alcalinos o alcalino-térreos o una mezcla e ellos a una temperatura entre 50ºC y 140ºC.

b.

Tratamiento de la mezcla durante un periodo de tiempo inferior a 500 segundos a una temperatura entre los 100ºC y los 220ºC.

c.

Enfriamiento rápido, con adición, incorporación ó mezclado, ó no, de excipientes, absorbentes y/o productos similares.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 donde la oleorresina está constituida por un extracto graso de Tagetes erecta.

7. Un procedimiento según las reivindicaciones 5 y 6, donde la temperatura de reacción se mantiene entre 100ºC y 220ºC, preferentemente entre 150ºC y 190ºC.

8. Un procedimiento según las reivindicaciones 5 a 7 donde el tiempo de reacción está entre 0.1 y 500 segundos, preferiblemente entre 1 y 60 segundos.

9. Un procedimiento según las reivindicaciones 5 a 8 donde la reacción se verifica en ausencia de oxígeno.

10. Un procedimiento según las reivindicaciones 5 a 9 donde el enfriamiento se produce mediante esprayado en una torre de atomización.

11. Un procedimiento según la reivindicación 10 donde se añade a la corriente de aire utilizado en el esprayado partículas en suspensión de óxido de silicio coloidal, estearato cálcico, estearato magnésico, almidón hidrófobo o una mezcla de todos o de algunos de ellos.

12. Un procedimiento según las reivindicaciones 5 a 9 donde el enfriamiento se produce mediante mezclado con agua para obtener una emulsión líquida de carotenoides.

13. Un procedimiento para la preparación de un producto descrito en la reivindicación 1 en el que el proceso de reducción del tamaño de partícula se lleva a cabo según las siguientes fases:

a.

Saponificación total de la oleorresina con un reactivo alcalino seleccionado entre hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos o una mezcla de ellos y alcóxidos alcalinos o alcalino-térreos o una mezcla e ellos a una temperatura entre 50ºC y 140ºC.

b.

Aislamiento y purificación de las xantofilas libres hasta obtener un concentrado con un contenido en carotenoides totales del 50% ó superior expresado en Luteína, y adición opcional de antioxidantes y/o emulgentes.

c.

Tratamiento de la mezcla en una matriz adecuada durante un periodo de tiempo inferior a 500 segundos a una temperatura entre 100ºC y 220ºC.

d.

Enfriamiento rápido, con adición, incorporación ó mezclado ó no, de excipientes, absorbentes y/o productos similares.

14. Un procedimiento de saponificación de acuerdo con la reivindicación 13 donde la oleorresina está constituida por un extracto graso de Tagetes erecta.

15. Un procedimiento según las reivindicaciones 13 y 14, donde la temperatura de reacción se mantiene entre 100ºC y 220ºC, preferentemente entre 150ºC y 190ºC.

16. Un procedimiento según las reivindicaciones 13 a 15 donde el tiempo de reacción está entre 0.1 y 500 segundos, preferiblemente entre 1 y 60 segundos.

17. Un procedimiento según las reivindicaciones 13 a 16 donde la reacción se verifica en ausencia de oxígeno.

18. Un procedimiento según las reivindicaciones 13 a 17 donde el enfriamiento se produce mediante esprayado en una torre de atomización.

19. Un procedimiento según la reivindicación 18 donde se añade a la corriente de aire utilizado en el esprayado partículas en suspensión de óxido de silicio coloidal, estearato cálcico, estearato magnésico, almidón hidrófobo o una mezcla de todos o de algunos de ellos.

20. Un procedimiento según las reivindicaciones 13 a 17 donde el enfriamiento se produce mediante mezclado en agua para obtener una emulsión líquida de carotenoides.

21. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el proceso de reducción del tamaño de partícula se realiza por dispersión de los cristales de Luteína, cruda o purificada, procedente del saponificado de la oleorresina, en un medio de naturaleza lipídica seleccionado entre un aceite vegetal, un mono o diglicérido, sus derivados y/o una mezcla de ellos.

22. Un procedimiento según la reivindicación 1 en el que el 100% de las partículas de xantofilas en el producto obtenido está por debajo de 5 micras.

23. Un procedimiento según la reivindicación 22 en el que el 95% de las partículas de xantofilas en el producto obtenido está por debajo de 1 micra.

24. Una preparación obtenida de acuerdo con la reivindicación 11 utilizable en la pigmentación de tejidos animales, preferentemente en aves, huevos y peces.

25. Una preparación líquida obtenida de acuerdo con la reivindicación 12 utilizable en la pigmentación de tejidos animales, preferentemente en aves, huevos y peces.

26. Una preparación obtenida de acuerdo con la reivindicación 19 utilizable para mejorar de la salud de perros y gatos.

27. Una preparación para la alimentación humana obtenida de acuerdo con la reivindicación 19, utilizable para el tratamiento de determinadas afecciones como la degeneración macular.

28. Una preparación para la alimentación humana obtenida de acuerdo con la reivindicación 19, utilizable como aditivo para la alimentación como colorante y/o antioxidante.

29. Una preparación para la alimentación humana obtenida de acuerdo con la reivindicación 19, utilizable como ingrediente alimentario funcional por su aportación de vitamina.

30. Una preparación líquida obtenida de acuerdo con la reivindicación 20 utilizable para mejorar de la salud de perros y gatos.

31. Una preparación líquida para la alimentación humana obtenida de acuerdo con la reivindicación 20, utilizable para el tratamiento de determinadas afecciones como la degeneración macular.

32. Una preparación líquida para la alimentación humana obtenida de acuerdo con la reivindicación 20, utilizable como aditivo para la alimentación como colorante y/o antioxidante.

33. Una preparación líquida para la alimentación humana obtenida de acuerdo con la reivindicación 20, utilizable como ingrediente alimentario funcional por su aportación de vitamina.