ES2893791T3 - Procedimiento de extracción de un extracto odorante con un disolvente alternativo a los disolventes convencionales - Google Patents

Abstract

Procedimiento de extracción de un extracto de compuestos odorantes volátiles, presentando cada uno un peso molecular inferior a 350 g/mol, a partir de una materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes volátiles, que comprende las etapas de acuerdo con las cuales: a) se pone en contacto en al menos un baño, a una temperatura comprendida entre 10 y 70 °C, dicha materia prima orgánica con carbonato de dimetilo utilizado como disolvente en dicho baño para cargar dicho disolvente de carbonato de dimetilo con compuestos odorantes volátiles que presentan cada uno un peso molecular inferior a 350 g/mol de dicha materia orgánica y obtener una fase orgánica líquida; b) se recoge la fase orgánica líquida de dicho baño, que comprende el carbonato de dimetilo cargado con compuestos odorantes volátiles que presentan cada uno un peso molecular inferior a 350 g/mol; c) en el caso de que la fase orgánica líquida recogida comprenda una fase acuosa inmiscible con el carbonato de dimetilo resultante de la materia orgánica, la fase orgánica líquida se decanta para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de dicha fase acuosa inmiscible y se elimina la fase acuosa; d) se elimina parcialmente el carbonato de dimetilo por evaporación y se recupera un extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles; (e) en caso de que, tras la eliminación parcial del carbonato de dimetilo por evaporación, el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles comprenda agua, el extracto preconcentrado se decanta para eliminar el agua; f) se añade al carbonato de dimetilo un alcohol para formar un azeótropo con el carbonato de dimetilo por arrastre azeotrópico; y g) se concentra el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles por evaporación de la mezcla azeotrópica para obtener el extracto de compuestos odorantes volátiles.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de extracción de un extracto odorante con un disolvente alternativo a los disolventes convencionales [0001] La invención se refiere a un proceso para extraer un extracto odorante a partir de una materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes mediante un disolvente alternativo a los disolventes tradicionales. La invención también se refiere a los extractos odorantes obtenidos de esta forma y a sus usos.

[0002] En general, se sabe que los extractos naturales para aromas y perfumes son sustancias complejas, denominadas además «Sustancias Naturales Complejas», cuyas propiedades organolépticas están directamente relacionadas, además de con la calidad de las materias primas de las que se obtienen, con el proceso de fabricación.

[0003] Las cantidades de perfumes y aromas en las plantas son pequeñas, y la naturaleza volátil, incluso térmicamente frágil, de las moléculas que constituyen estos aromas y perfumes es bien conocida.

[0004] Para que una sustancia tenga propiedades odorantes, debe tener un peso molecular moderado, baja polaridad, cierta solubilidad en agua, una presión de vapor y lipofilia elevadas. Por otra parte, no es necesario que tenga grupos funcionales particulares o que sea químicamente reactivo (Meierhenrich et al., L'actualité chimique, agosto-septembre 2005, n.° 289 p. 29-40).

[0005] Además, la preparación de tales compuestos de perfume, fragancia o aromas a partir de fuentes naturales no es fácil de conseguir ni de reproducir con regularidad, y puede ser muy costosa.

[0006] Estos compuestos se aíslan, por ejemplo, por extracción por destilación de vapor. Sin embargo, este proceso desnaturaliza algunos de los componentes odorantes, y los extractos obtenidos no son explotables en términos de calidad y/o rendimiento.

[0007] Además del vapor de agua, muy utilizado en perfumería en la extracción de plantas, se han requerido disolventes orgánicos para los extractos perfumados o aromáticos.

[0008] Después del vino, los aceites grasos y las grasas sólidas (sebo) se utilizaron con el enflorado. Estos aceites sólidos, saturados por las emanaciones de las flores, podían tomarse con alcohol etílico para obtener un concentrado de pomada.

[0009] Estos métodos, que requieren mucha mano de obra, se han ido abandonando progresivamente en favor de la extracción directa con disolventes volátiles.

[0010] Los procesos de extracción con un disolvente volátil de un compuesto o composición a partir de una materia prima vegetal también son bien conocidos. La extracción con disolventes volátiles consiste en disolver el material odorante de la planta en un disolvente que luego se evapora.

[0011] Las plantas se colocan en extractores y se someten a sucesivos lavados con disolventes que se cargan así de moléculas odorantes, ceras y pigmentos. Después de la decantación y la filtración, el disolvente se evapora para obtener una pasta fuertemente odorante llamada más particularmente concreto para las flores y las hojas frescas y resinoide para el material derivado del tratamiento de las plantas secas (raíces, musgos...). El concreto puede dar lugar a una esencia pura llamada absoluta tras una serie de lavados con alcohol y esmaltes.

[0012] Esta técnica de extracción con un disolvente volátil ya se practicaba comúnmente en la primera mitad del siglo XX con el éter de petróleo, el benceno, y en la actualidad se utilizan clásicamente disolventes como el hexano, el ciclohexano, el cloruro de metileno, el acetato de etilo, el isopropanol, la acetona, el metanol o el etanol.

[0013] Sin embargo, los disolventes miscibles en agua, como el isopropanol, la acetona, el metanol o el etanol, no se utilizan en la extracción convencional en productos húmedos porque el contenido de agua de la carga provoca una pérdida de aroma que es perjudicial para el acabado (destilación de agua concentrada en forma de vapor que desodoriza parcial o completamente el extracto).

[0014] Por ejemplo, se conoce el documento US7576049, que divulga el uso de un éster volátil como el acetato de etilo para la extracción de compuestos aromáticos a partir de material vegetal. Este documento describe en particular unos tiempos de extracción muy cortos, de 15 segundos a unos diez minutos, para no extraer materiales que podrían ser incompatibles al mezclarse con otros compuestos aromáticos, como ciertos aceites esenciales.

[0015] Sin embargo, es bien sabido en la industria que el acetato de etilo utilizado como disolvente de extracción puro produce productos con notas ácidas y acéticas (avinagradas) que son perjudiciales para la fragancia y que pueden dañar las instalaciones industriales (corrosión, juntas, etc.).

[0016] Así, las características organolépticas no son óptimas, ya que el acetato de etilo tiende a hidrolizarse parcialmente en ácido acético durante el ciclo de extracción.

[0017] Los disolventes utilizados actualmente para la fabricación de concretos son por tanto los más apolares, basados en el hexano o el ciclohexano, o en mezclas que los contienen en altas proporciones, a veces también en el diclorometano.

[0018] Sin embargo, teniendo en cuenta la toxicidad de un disolvente de petróleo como el hexano, es particularmente peligroso para los manipuladores, debido a sus vapores tóxicos (es muy volátil) y requiere precauciones para evitar cualquier contacto del producto con la piel durante su uso. Además, el hecho de tener que utilizar un disolvente de petróleo como el hexano o el ciclohexano es contrario a los principios de la química verde.

[0019] Además, los disolventes no polares, como el cloruro de metileno o el benceno, son aún más peligrosos.

[0020] Además, los cortes de petróleo, que son hexanos (varios isómeros), nunca son perfectamente puros, y debido a los bajos rendimientos de la mayoría de los concretos vegetales, los extractos concentrados obtenidos están más o menos contaminados con moléculas, trazas, con notas aliáceas/grasas en función de la pureza del disolvente utilizado y de la fuerza intrínseca del extracto vegetal de partida.

[0021] Para ello, la composición y el olor de los extractos obtenidos son sustancialmente diferentes de la materia prima.

[0022] En general, existe una demanda real para sustituir los disolventes tradicionales, y en particular los disolventes de petróleo, por disolventes no tóxicos que tengan una volatilidad suficiente y unas buenas propiedades de extracción en términos de calidad y rendimiento.

[0023] La extracción con CO2 supercrítico puede constituir una alternativa interesante al uso de hexano. Sin embargo, es muy complejo de aplicar en la práctica puesto que exige unos equipos especiales, resistentes a fuertes presiones. Los costes de inversión son elevados para los productos obtenidos. Da excelentes resultados en términos de propiedades organolépticas, pero los productos son generalmente extractos con un alto valor añadido. Así pues, la extracción con CO2 supercrítico no es una buena alternativa a los disolventes tradicionales en los equipos industriales estándar existentes.

[0024] También se conoce el documento EP0616821 que divulga el uso de disolventes de fluorocarbono no clorados.

[0025] Más concretamente, se conoce el documento WO02/36232 que divulga el uso de un disolvente de extracción que comprende heptafluoropropano.

[0026] Estos dos documentos describen en particular la ventaja de utilizar dichos disolventes en comparación con los disolventes convencionales como el hexano, ya que tienen puntos de ebullición inferiores. Según estos documentos, la evaporación del disolvente a una temperatura superior a los 60 °C conduce al calentamiento del extracto a temperaturas que provocan una pérdida de moléculas odorantes volátiles y a la desnaturalización de los extractos.

[0027] Sin embargo, estos compuestos son perjudiciales para la capa de ozono, ya que son especialmente volátiles. Además, como compuestos organofluorados, deben evitarse como disolventes.

[0028] Por último, se conoce el documento US5942597, que divulga un proceso de extracción de polihidroxialcanoatos y un aceite (que debe eliminarse) a partir de materias primas como las plantas, y menciona el carbonato de dimetilo entre una larga lista de disolventes para polihidroxialcanoatos.

[0029] Sin embargo, el disolvente según la invención no está mencionado entre la lista como disolvente del aceite que debe eliminarse. Además, los polihidroxialcanoatos, al igual que el aceite comúnmente compuesto por triglicéridos, extraídos por este proceso son compuestos no odorantes, no volátiles y de alto peso molecular, superior a 500 g/mol, y no pueden considerarse como compuestos odorantes volátiles.

[0030] También se conoce el documento CN102002430 que divulga un proceso de extracción de aceites vegetales con carbonato de dimetilo.

[0031] Las propuestas de disolventes sustitutivos suelen referirse a los disolventes verdes no volátiles, como los cuerpos grasos, los triglicéridos o los ésteres, el carbonato de glicerol, los monoterpenos (limoneno, pinenos) que tienen puntos de ebullición demasiado elevados, o incluso las moléculas que se consideran demasiado polares (etanol, butanol, alcohol isoamílico, fusel).

[0032] En vista de lo anterior, un problema que la invención propone resolver es implementar un proceso de extracción de un extracto odorante a partir de una materia prima orgánica mediante un disolvente alternativo no tóxico y no derivado de la petroquímica, y que pueda ser implementado en instalaciones de extracción tradicionales. Este proceso es sencillo de aplicar, tiene un rendimiento al menos igual y generalmente muy mejorado, y los extractos odorantes obtenidos de este modo tienen un olor fiel al de la materia prima, pudiendo utilizarse como perfume, ingrediente de perfumería, aromatizante alimentario o incluso en la composición de un producto cosmético.

[0033] El procedimiento según la invención ofrece en particular las siguientes ventajas con respecto a la técnica anterior:

- el proceso utiliza un disolvente no tóxico y potencialmente no petroquímico;

- el proceso utiliza un disolvente que presenta suficiente volatilidad;

- el proceso utiliza un disolvente que posee una polaridad moderada;

- el proceso utiliza un disolvente que posee una buena afinidad por las moléculas deseadas de interés organoléptico;

- el proceso utiliza un disolvente que se encuentra en la fase líquida a presión atmosférica en condiciones de extracción convencionales y, por tanto, es adecuado para su uso en plantas de extracción convencionales; - el proceso utiliza un disolvente que tiene un poder disolvente mucho mayor que el hexano para las moléculas volátiles de interés (aromas, fragancias) y, por tanto, las temperaturas y los tiempos de extracción pueden ser limitados. Esto supone una ventaja económica y ecológica;

- el proceso proporciona rendimientos mejorados en comparación con los obtenidos para los concretos y los absolutos mediante procesos tradicionales, al tiempo que sigue siendo suficientemente selectivo para las moléculas odorantes volátiles de interés;

- los extractos odorantes obtenidos tienen un olor similar al de la planta, y pueden utilizarse en perfumería, cosmética y en la industria agroalimentaria.

[0034] El primer objeto de la invención es, por tanto, un procedimiento para extraer un extracto de compuestos odorantes volátiles a partir de una materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes que comprende las etapas de acuerdo con las cuales: a) se pone en contacto en al menos un baño, a una temperatura comprendida entre 10 y 70°C, dicha materia prima orgánica con carbonato de dimetilo utilizado como disolvente en dicho baño para cargar dicho disolvente de carbonato de dimetilo con compuestos odorantes volátiles de dicha materia orgánica y obtener una fase orgánica líquida; b) se recoge la fase orgánica líquida de dicho baño; c) en el caso de que la fase orgánica líquida recogida comprenda una fase acuosa inmiscible con el carbonato de dimetilo resultante de la materia orgánica, la fase orgánica líquida se decanta para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de dicha fase acuosa inmiscible y se elimina la fase acuosa; d) el carbonato de dimetilo se elimina parcialmente por evaporación y se recupera un extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles; e) en caso de que, tras la eliminación parcial del carbonato de dimetilo por evaporación, el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles comprenda agua, el extracto preconcentrado se decanta para eliminar el agua; y f) se concentra el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles mediante evaporación para obtener el extracto de compuestos odorantes volátiles.

[0035] La invención y sus ventajas se entenderán mejor a partir de la lectura de la siguiente descripción y formas de realización no limitantes.

[0036] El proceso de extracción según la invención se utiliza para obtener un extracto odorante a partir de una materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes. El extracto odorante según la invención es más particularmente un extracto de compuestos odorantes volátiles, preferentemente un extracto de compuestos odorantes volátiles que presentan un peso molecular inferior a 350 g/mol.

[0037] Ventajosamente, los compuestos odorantes volátiles extraídos según la invención presentan, además de un bajo peso molecular, inferior a 350 g/mol, una polaridad igualmente baja, una cierta solubilidad en agua, una alta presión de vapor y un alto carácter lipofílico. Además, la presencia de determinados grupos funcionales confiere a las moléculas un olor específico característico.

[0038] Un extracto de compuestos odorantes volátiles según la invención es un extracto que exhala un olor.

[0039] Por olor según la invención se entiende cualquier compuesto químico volátil de bajo peso molecular, preferentemente inferior a 350 g/mol, que presenta propiedades organolépticas perceptibles por las células olfativas y/o el órgano gustativo en concentración suficiente, incluso a una concentración muy baja.

[0040] Como ejemplo no limitativo de un olor, podemos mencionar cualquier olor indiferente o incluso un mal olor, y más particularmente los olores odoríferos que caracterizan un buen olor como un perfume, un aroma, un sabor o una fragancia que caracterizan olores sucesivos, estratos olfativos.

[0041] Por materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes se entiende cualquier material a partir del cual es posible obtener un extracto odorante por extracción. Más concretamente, se entiende por materia prima orgánica una materia prima vegetal o un material como la cera de abeja. Preferiblemente, se utiliza una materia prima vegetal.

[0042] Las plantas son organismos fotosintéticos cuyas paredes están hechas de celulosa. Entre las plantas se encuentran principalmente las algas y todo tipo de plantas terrestres como musgos, helechos, plantas con flores, árboles, arbustos o hierbas.

[0043] En el proceso según la invención, la materia prima vegetal utilizada es la planta entera o más particularmente ciertas partes como la corteza, las hojas, las flores, los tallos, las raíces, los frutos, las semillas, los rizomas, las yemas, así como los exudados, las gomas, las semillas, las ceras y derivados.

[0044] Según la invención, se utiliza material vegetal húmedo o recién recogido o seco, molido o triturado, preferentemente semihúmedo o seco (brotes, semillas, vainas).

[0045] Ejemplos no limitantes de materias primas orgánicas que contienen compuestos odorantes según la invención son los brotes de grosella negra, la mimosa, la vainilla, el mate, el incienso, el nardo, el vetiver, el jazmín, la rosa, la mirra, el iris, el benjuí, el cacao, el café, el cistus, el ládano, el fenogreco, el heno, el sándalo, el enebro, el jengibre, la lavanda, el lavandín, musgo, nuez moscada, ylang ylang, pachulí, pimienta, azafrán, tabaco, té, tonka, geranio, cardamomo y cera de abeja.

[0046] En una primera etapa del procedimiento según la invención, la materia prima orgánica se pone en contacto en al menos un baño, a una temperatura comprendida entre 10 y 70°C, con el carbonato de dimetilo utilizado como disolvente para cargar el disolvente de carbonato de dimetilo con compuestos odorantes volátiles resultantes de la materia orgánica y obtener una fase orgánica líquida.

[0047] El carbonato de dimetilo no es muy peligroso y no se considera tóxico, en particular con respecto a los disolventes de petróleo como el benceno, el hexano o el ciclohexano.

[0048] Además, el carbonato de dimetilo puede obtenerse de fuentes no petroleras. El carbonato de dimetilo es una sustancia no tóxica y benigna para el medio ambiente. Actúa como disolvente minimizando el riesgo de toxicidad.

[0049] El carbonato de dimetilo tiene una polaridad moderada cercana a la del benceno, y es menos apolar que el hexano. Ventajosamente, el carbonato de dimetilo no extrae azúcares y otras moléculas altamente polares, y tiene una excelente afinidad con las moléculas odorantes volátiles deseadas.

[0050] Durante el contacto según la invención, la materia prima orgánica se coloca, por ejemplo, en un extractor que comprende el carbonato de dimetilo utilizado como disolvente, líquido a presión atmosférica, para bañarse en el disolvente a una temperatura moderada comprendida entre 10 y 70°C, temperatura que depende de la carga a tratar y que varía según la naturaleza de la planta a extraer.

[0051] Ventajosamente, se realiza un tratamiento de calentamiento moderado con respecto a las condiciones de temperatura ambiente, preferentemente a una temperatura comprendida entre 35 y 45°C.

[0052] La duración del baño de extracción según la invención puede ser de hasta varias horas, por ejemplo de 15 minutos a 10 horas e influirá en el perfil olfativo del extracte odorante extraído.

[0053] Ventajosamente, la duración y la temperatura del baño de extracción según la invención se optimizan en función de la naturaleza de la carga, siendo la duración preferentemente entre aproximadamente 1 hora y aproximadamente 4 horas, que es el tiempo necesario y suficiente para extraer los compuestos odorantes volátiles recogidos en la fase orgánica líquida y más particularmente el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles.

[0054] Durante el baño, la materia prima orgánica puede trabajarse de forma estática, dinámica o bajo agitación, o en circulación de disolventes, durante un tiempo determinado, por ejemplo, agitando suavemente. La agitación proporciona así un disolvente menos saturado que, a su vez, participa en la extracción.

[0055] Ventajosamente, el baño se realiza en un circuito cerrado de circulación de disolvente, es decir, el disolvente circula sobre la materia prima orgánica de manera que se cree un movimiento en el extractor, sin romper los pétalos, por ejemplo, o agitando las semillas trituradas, y para evitar zonas de saturación del disolvente en la periferia de la planta.

[0056] Alternativamente, los baños pueden realizarse en varios extractores simultánea o sucesivamente, dependiendo de la cantidad de materia prima orgánica a tratar.

[0057] Por ejemplo, se puede realizar un solo baño seguido de un enjuague con carbonato de dimetilo de extracción fresco, varios baños con la misma materia prima orgánica, eventualmente varias pasadas de la carga en un mismo volumen de disolvente, dependiendo de la saturación del disolvente para una relación peso de materia prima/disolvente de 1:1 a 1:10, preferiblemente de 1:3 a 1:5.

[0058] La fase orgánica líquida se recoge entonces del baño. Para ello, se separa la fase orgánica líquida de la materia prima orgánica sólida, si la hay, con el fin de recoger la fase orgánica líquida y, más concretamente, el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles, generalmente mediante la extracción de la miscela, como permite un equipo de extracción estándar.

[0059] A continuación, en el caso de que la fase orgánica líquida recogida comprenda una fase acuosa inmiscible con el carbonato de dimetilo resultante de la materia prima orgánica, la fase orgánica líquida se decanta para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de la fase acuosa inmiscible resultante de la materia prima orgánica y se elimina la fase acuosa.

[0060] Ventajosamente, el carbonato de dimetilo es más pesado que el agua con una densidad de 1060 g/cm3 a 20 °C y es poco soluble en agua con una solubilidad parcial de 139 g/L. Así, al decantar la fase orgánica líquida del baño, el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se separa claramente de la fase acuosa inmiscible resultante de la materia prima orgánica. Por lo tanto, es muy fácil recoger el disolvente cargado de compuestos odorantes volátiles y eliminar la fase acuosa tras la decantación del baño.

[0061] Según una realización del proceso de extracción según la invención, teniendo en cuenta la densidad del carbonato de dimetilo, el agua se decanta desde arriba, y el disolvente cargado de compuestos odorantes volátiles se encuentra por debajo de la fase acuosa a eliminar.

[0062] En términos de manipulación, el hecho de que el agua cubra el disolvente permite limitar las posibles emanaciones hacia los manipuladores. Así, los manipuladores que entren en contacto con el disolvente volátil pueden utilizar agua para formar una capa protectora en la superficie y retirarla después.

[0063] A continuación se recupera únicamente la fracción correspondiente al disolvente de carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles y se elimina la fracción acuosa.

[0064] En efecto, cuando se utiliza una planta húmeda o fresca como materia prima orgánica, a diferencia de una planta seca o semihúmeda, que comprende al menos el 70 % de agua en peso de su peso total, típicamente alrededor del 85 % de agua, antes o después de la pérdida por desecación debida a la cosecha, por ejemplo, se obtiene una fase acuosa resultante. Esta fase acuosa tiende a llevar azúcares no deseados al extracto odorante según la invención. Los azúcares no se extraen con carbonato de dimetilo puro, sino con carbonato de dimetilo húmedo, que es el caso de una carga muy húmeda (flores frescas) o mojada (lluvia). Se puede considerar un lavado acuoso adicional, limitado en volumen, si es necesario para eliminar las moléculas polares no buscadas según la invención, como un extracto de perfume concentrado.

[0065] Ventajosamente, para eliminar la poca agua que puede haber quedado retenida en el disolvente de carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles, se utiliza un agente deshidratante como el sulfato de sodio o el cloruro de sodio. Consiste en una operación de secado. A continuación, se filtra para recoger únicamente el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles, sin agua y, ventajosamente, sin azúcares.

[0066] A continuación, el carbonato de dimetilo se elimina parcialmente por evaporación y se recupera un extracto preconcentrado odorante formado por compuestos odorantes volátiles.

[0067] En el caso de que, tras la eliminación parcial del carbonato de dimetilo por evaporación, el extracto preconcentrado odorante aún contenga agua, el extracto preconcentrado se decanta para eliminar el agua.

[0068] En efecto, el carbonato de dimetilo lleva naturalmente un 3 % de agua residual, y se preconcentra de este modo para eliminar las últimas trazas de agua mediante una nueva decantación.

[0069] Por último, se concentra el extracto preconcentrado odorante y, más concretamente, el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles por evaporación para obtener el extracto odorante formado por compuestos odorantes volátiles, «concreto» o «resinoide».

[0070] Ventajosamente, el procedimiento de extracción según la invención permite obtener un extracto que comprende al menos un 3 % de compuestos odorantes volátiles en peso del peso total del extracto, incluso más ventajosamente al menos un 10 %.

[0071] En el caso de que se utilice una materia prima orgánica particularmente seca y que contenga poca o nada de agua, de forma ventajosa no se realiza ninguna etapa, ni siquiera una sola etapa de decantación y eliminación del agua. Además, de forma ventajosa no se realiza ninguna etapa de eliminación parcial del carbonato de dimetilo por evaporación para obtener un extracto preconcentrado odorante; se concentra única y directamente la fase orgánica recogida del baño por evaporación para obtener el extracto odorante según la invención.

[0072] El carbonato de dimetilo presenta una suficiente volatilidad para una buena eliminación del disolvente sin desnaturalizar los compuestos odorantes volátiles de interés y el extracto odorante. Tiene un punto de ebullición de 90 °C a presión atmosférica (Pa).

[0073] Así, se elimina al menos parcialmente el carbonato de dimetilo y/o se concentra el extracto preconcentrado odorante por evaporación a una temperatura inferior o igual a 90 °C.

[0074] Ventajosamente, se realiza una evaporación bajo vacío o bajo vacío parcial, lo que permite reducir sustancialmente la temperatura de evaporación.

[0075] Preferiblemente, se evapora al menos parcialmente el carbonato de dimetilo bajo vacío a una temperatura inferior a 70 °C, incluso más preferiblemente a una temperatura inferior a 60 °C o incluso a 50 °C o incluso a 45 °C.

[0076] De forma aún más ventajosa, el procedimiento según la invención comprende además una etapa según la cual se añade al carbonato de dimetilo un alcohol que forma un azeótropo con el carbonato de dimetilo, antes de eliminar el carbonato de dimetilo y/o de concentrar el extracto preconcentrado odorante por evaporación por arrastre azeotrópico, limitando al mismo tiempo las pérdidas aromáticas.

[0077] Preferiblemente, se añade un compuesto natural y no tóxico que forma una mezcla azeotrópica con el carbonato de dimetilo, como el etanol.

[0078] El carbonato de dimetilo forma ventajosamente mezclas azeotrópicas con agua y con etanol. Estas mezclas tienen temperaturas de ebullición de 78,4 °C y 75,3 °C respectivamente a presión atmosférica. Así, la temperatura de ebullición se reduce sustancialmente para eliminar el disolvente por evaporación con el fin de obtener el extracto odorante según la invención sin desnaturalizar los compuestos odorantes volátiles de interés.

[0079] A modo de ejemplo, según una forma de realización preferida del procedimiento de extracción según la invención, antes del acabado completo, puede añadirse una cantidad de etanol comprendida entre el 1 % y el 100 % a la carga en concentración (etanol preferiblemente al metanol que es tóxico pero que podría utilizarse ventajosamente a nivel técnico con su azeótropo a 63,7 °C en el carbonato de dimetilo cargado con compuestos odorantes volátiles).

[0080] Preferiblemente, se evaporan las mezclas azeotrópicas por concentración al vacío o al vacío parcial. La formación de dicha mezcla azeotrópica, combinada con una atmósfera bajo vacío o bajo vacío parcial, permite reducir la temperatura de evaporación del carbonato de dimetilo a una temperatura moderada, inferior o igual a 60 °C, del orden de 55, 50, 45 o incluso 40 °C.

[0081] Así, se reduce ventajosamente la temperatura y la duración del calentamiento para evaporar el disolvente de carbonato de dimetilo y obtener el extracto odorante según la invención.

[0082] Según el procedimiento según la invención, se recupera un extracto odorante constituido por compuestos odorantes volátiles, menos grasos que los concretos obtenidos tradicionalmente, cuyo olor es sustancialmente fiel al olor nativo de la materia prima orgánica extraída.

[0083] Dicho extracto odorante según la invención es un producto eventualmente coloreado, en gran parte libre de azúcares, libre de agua, rico en compuestos odorantes volátiles y con excelentes rendimientos en absoluto. El absoluto es la fracción soluble en etanol de 96 V/V. Según el estado de la técnica, se obtiene mediante la toma del concreto (extracto primario) con etanol, el glaseado, filtración y/o decantación, filtración y después concentración bajo vacío o vacío parcial.

[0084] A modo de ilustración, a continuación se mencionan algunos ejemplos de materias primas orgánicas que contienen compuestos odorantes volátiles extraídos según el procedimiento de acuerdo con la invención: Brotes de grosella negra:

[0085] Se recolectaron 5 kg de brotes de grosella negra (Ribes nigrum) en Borgoña en enero de 2011, y después se enviaron y se extrajeron 48 horas tras la recolecta. Estos brotes se colocaron en un extractor de cesta y luego se sumergieron en un baño de carbonato de dimetilo a 35 °C durante 2 horas, siendo la proporción de brotes / carbonato de dimetilo de 1:3 en peso. Se extrae la miscela (disolvente extracto agua) o fase orgánica líquida. Los brotes se extraen dos veces con la misma cantidad de disolvente, acortando el último baño a una hora. La miscela se decanta durante 5 minutos para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de la fase acuosa inmiscible resultante de los brotes de grosella negra. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se encuentra debajo de la fase acuosa. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se recupera por decantación. A continuación, el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se filtra sin agua. A continuación, se concentra bajo vacío parcial a 60 °C. Al producto preconcentrado se le añade medio volumen de etanol y la mezcla azeotrópica se calienta a una temperatura de 45 °C para que el carbonato de dimetilo y el etanol se evaporen completamente. Por último, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0086] El rendimiento obtenido es del 7 % en masa para los tres baños. El extracto obtenido es una masa pastosa de color verde-marrón oscuro y olor afrutado característico de los brotes frescos de grosella negra.

[0087] Asimismo, la siguiente tabla 1 muestra, mediante cromatografía de gases (CG) en columna apolar, la composición, al menos parcial, de los compuestos odorantes volátiles (calculada en % con respecto a todos los compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de brotes de grosella negra según el ejemplo.

T l 1:

Vainas de vainilla:

[0088] Se colocan 5 kg de vainas de vainilla molidas (vainilla planifolia) en un extractor agitado, luego se sumergen en un baño de carbonato de dimetilo a 45 °C durante 2 horas, siendo la relación vainas / carbonato de dimetilo de 1:5 en peso. La miscela (disolvente extracto agua) se extrae. Las vainas se extraen dos veces con la misma cantidad de disolvente, acortando el último baño a una hora. La miscela se decanta durante 5 minutos para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de la fase acuosa inmiscible resultante de las vainas de vainilla. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se encuentra debajo de la fase acuosa. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se recupera por decantación. A continuación, el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se filtra sin agua. A continuación, se concentra bajo vacío parcial a 55°C. Al producto preconcentrado se le añade medio volumen de etanol y la mezcla azeotrópica se calienta a una temperatura de 45 °C para que el carbonato de dimetilo y el etanol se evaporen completamente. Por último, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0089] El rendimiento obtenido es del 15% en masa para los tres baños. El extracto obtenido es un líquido espeso de color marrón ambarino con un olor dulce, amaderado y suave (vainillina), característico de las vainas de vainilla.

[0090] Asimismo, la siguiente tabla 2 muestra, mediante cromatografía de gases (CG) en columna apolar, la composición, al menos parcial, de los compuestos odorantes volátiles (calculada en % con respecto a todos los compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de vainilla según el ejemplo.

Ramas en flor de mimosa:

[0091] Se recogieron 3 kg de ramas frescas en flor de mimosa (Acacia dealbata) en el macizo de Tanneron en Francia (Alpes Marítimos) en febrero de 2011 y se extrajeron en las 12 horas siguientes a la recolección. Estas ramas enteras se colocaron en un extractor de cesta, y luego se sumergieron en un baño de carbonato de dimetilo a 35 °C durante 2 horas, siendo la proporción de ramas / carbonato de dimetilo de 1:5 en peso. La miscela (disolvente extracto agua) se extrae. Las ramas se extraen dos veces con la misma cantidad de disolvente, acortando el último baño a una hora. La miscela se decanta durante 5 minutos para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de la fase acuosa inmiscible resultante de las ramas de mimosa. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se encuentra debajo de la fase acuosa. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se recupera por decantación. A continuación, el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se filtra sin agua. A continuación, se concentra bajo vacío parcial a 45°C. Al producto preconcentrado se le añade medio volumen de etanol y la mezcla azeotrópica se calienta a una temperatura de 40°C para que el carbonato de dimetilo y el etanol se evaporen completamente. Por último, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0092] El rendimiento del extracto es del 1,25 % en la planta fresca.

[0093] El extracto obtenido es una pasta de color verde oscuro con un olor dulce y anisado característico de las flores frescas de mimosa. Se nota la ausencia de las notas grasas presentes en el concreto hexánico.

[0094] Asimismo, la tabla 3 muestra, por cromatografía de gases (CG) en columna apolar, la composición, al menos parcial, de los compuestos odorantes volátiles (calculada en % con respecto a todos los compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de mimosa según el ejemplo.

Goma de incienso:

[0095] Se colocan 5 kg de lágrimas (exudado) de incienso trituradas (Boswellia sp.) en un extractor agitado, y luego se sumergen en un baño de carbonato de dimetilo a 45 °C durante 2 horas, siendo la relación de lágrimas / carbonato de dimetilo de 1:3 en peso. La miscela (disolvente extracto) o fase orgánica líquida se extrae. Las lágrimas se extraen tres veces con la misma cantidad de disolvente, acortando el último baño a una hora. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles y libre de polvo se recupera por filtración. A continuación, se concentra bajo vacío parcial a 55 °C. Finalmente, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0096] El rendimiento obtenido es del 67% en masa para los cuatro baños. El producto obtenido es un líquido muy viscoso, transparente, de color ámbar y con un olor amaderado y resinoso característico de las lágrimas de incienso.

[0097] Asimismo, la siguiente tabla 4 muestra, por cromatografía de gases (CG) en columna apolar, la composición, al menos parcial, de los compuestos odorantes volátiles (calculada en % con respecto a todos los compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de goma de incienso según el ejemplo.

T l 4:

Hojas de mate:

[0098] Se colocan 3 kg de hojas de mate fragmentadas (Ilex paraguariensis, Paraguay) en un extractor agitado, y luego se sumergen en un baño de carbonato de dimetilo a 45 °C durante 2 horas, siendo la proporción de fragmentos / carbonato de dimetilo de 1:5 en peso. Se extrae la miscela (disolvente extracto). La carga se extrae dos veces con la misma cantidad de disolvente, acortando el último baño a una hora. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles y libre de polvo se recupera por filtración. A continuación, se concentra bajo vacío parcial a 50°C. Finalmente, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0099] El rendimiento obtenido es del 9 % en peso para todos los baños. El extracto es una pasta gris-verdosa con un olor característico de las hojas de mate, que se acerca al del té verde o al del heno.

[0100] Asimismo, la siguiente tabla 5 muestra, por cromatografía de gases (CG) en columna apolar, la composición, al menos parcial, de los compuestos volátiles odorantes (calculada en % con respecto a todos los compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de mate según el ejemplo.

Rosa de mayo:

[0101] Se colocan 2 kg de rosas frescas (Rosa centifolia, Francia) en un extractor, luego se sumergen en un baño de carbonato de dimetilo a 25 °C durante 2 horas, siendo la relación flores / carbonato de dimetilo de 1:3 en peso. Se extrae la miscela (disolvente extracto). La carga se extrae dos veces con la misma cantidad de disolvente. Se recuperan por filtración y secado en una sal secante como el sulfato de sodio los lavados de carbonato de dimetilo cargados de compuestos odorantes volátiles y libres de restos vegetales. La concentración se lleva a cabo bajo un vacío de 150 a 200 mbar, a una temperatura de 50 °C, con la adición de etanol al final de la concentración. Por último, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0102] El rendimiento obtenido es del 0,63 % en peso para todos los baños. Este extracto es una masa pastosa de color rojo oscuro con olor a pétalos de rosa. Se puede decantar a la manera tradicional con etanol (lavado, glaseado, filtración, concentración) para obtener un absoluto de rosa. El rendimiento del absoluto en el extracto es del 79 % y en las flores es del 0,5 % (frente al 0,3 % de la forma tradicional).

[0103] Asimismo, la siguiente tabla 6 muestra por cromatografía de gases (CG) en columna apolar la composición, al menos parcial, de los compuestos odorantes volátiles (calculada en % con respecto al total de compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de rosa según el ejemplo.

T l :

Cardamomo verde:

[0104] Se colocan 1,5 kg de semillas de cardamomo (Ellettaria cardamomum) trituradas en un extractor agitado, y luego se sumergen en un baño de carbonato de dimetilo a 45°C durante 2 horas, siendo la proporción entre semillas de cardamomo / carbonato de dimetilo de 1:6 en peso. La miscela (disolvente extracto) o fase orgánica líquida se extrae. La carga se extrae dos veces, la primera vez con 6 kg y luego con 3 kg de carbonato de dimetilo, durante una hora por cada baño. El carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles se recupera por filtración. A continuación, se seca y se concentra bajo vacío de 150 a 200 mbar, a una temperatura de 50 °C. Finalmente, se recupera el extracto odorante así obtenido según la invención.

[0105] El rendimiento obtenido es del 7 % en peso para todos los baños.

[0106] Además, la siguiente tabla 7 muestra por cromatografía de gases (CG) en columnas apolar y polar la composición al menos parcial de los compuestos volátiles odorantes (calculada en % con respecto al total de compuestos volátiles del cromatograma) del extracto de cardamomo verde según el ejemplo.

[0107] Además, la siguiente tabla 8 muestra el contenido de compuestos odorantes volátiles, con un peso molecular inferior a 350 g/mol, de los extractos odorantes extraídos según la invención de las materias primas vegetales descritas en los ejemplos anteriores. Estas concentraciones de compuestos odorantes volátiles se dan en peso del peso total del extracto.

[0108] Asimismo, en la siguiente tabla 9 se comparan los rendimientos de los extractos odorantes extraídos según la invención de las distintas materias primas vegetales descritas en los ejemplos anteriores con los de un concreto tradicional obtenido por extracción con hexano.

T l :

[0109] Así, como se ha ilustrado anteriormente, el proceso según la invención presenta rendimientos más altos que los obtenidos con el proceso tradicional de extracción con hexano a partir de estas mismas materias primas vegetales.

[0110] El procedimiento según la invención permite así obtener un extracto odorante extraído de una materia prima orgánica, preferentemente vegetal, mediante carbonato de dimetilo no derivado de la petroquímica, y que respeta los principios de la química verde y que no tiene el mismo impacto sobre la salud humana, en particular no es cancerígeno, mutagénico ni tóxico para la reproducción.

[0111] Dichos extractos olorosos, como se ha ejemplificado anteriormente, son muy difíciles de caracterizar como tales porque varían, para una misma especie, en función de diferentes factores como la materia prima vegetal utilizada, el lugar de recolección o el año de recolección, así como por el equipo utilizado para la fabricación y sus ajustes (vacío, temperatura, duración).

[0112] El extracto obtenido comprende ventajosamente al menos un 3% de compuestos odorantes volátiles en peso del peso total del extracto, incluso más ventajosamente al menos un 10 %.

[0113] El extracto perfumante obtenido puede transformarse ventajosamente en un absoluto según los procedimientos del estado de la técnica con rendimientos mucho más elevados que los concretos convencionales obtenidos por disolventes de petróleo del tipo hexano, siendo el carbonato de dimetilo más polar. El balance de masas de la planta al absoluto es particularmente ventajoso.

[0114] El extracto obtenido según la invención por extracción con carbonato de dimetilo, o el absoluto obtenido a partir de él, puede también fraccionarse ventajosamente por destilación molecular para obtener un extracto más claro y más concentrado en moléculas perfumadas.

[0115] El extracto odorante obtenido también puede utilizarse como aromatizante alimentario o en la composición de un producto cosmético.

[0116] Como ejemplo de composición cosmética, pueden mencionarse las composiciones destinadas a la aplicación tópica, en particular a la piel, como un gel, una crema, una leche, una loción, un aceite, un champú o un jabón.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de extracción de un extracto de compuestos odorantes volátiles, presentando cada uno un peso molecular inferior a 350 g/mol, a partir de una materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes volátiles, que comprende las etapas de acuerdo con las cuales:

a) se pone en contacto en al menos un baño, a una temperatura comprendida entre 10 y 70 °C, dicha materia prima orgánica con carbonato de dimetilo utilizado como disolvente en dicho baño para cargar dicho disolvente de carbonato de dimetilo con compuestos odorantes volátiles que presentan cada uno un peso molecular inferior a 350 g/mol de dicha materia orgánica y obtener una fase orgánica líquida; b) se recoge la fase orgánica líquida de dicho baño, que comprende el carbonato de dimetilo cargado con compuestos odorantes volátiles que presentan cada uno un peso molecular inferior a 350 g/mol; c) en el caso de que la fase orgánica líquida recogida comprenda una fase acuosa inmiscible con el carbonato de dimetilo resultante de la materia orgánica, la fase orgánica líquida se decanta para separar el carbonato de dimetilo cargado de compuestos odorantes volátiles de dicha fase acuosa inmiscible y se elimina la fase acuosa;

d) se elimina parcialmente el carbonato de dimetilo por evaporación y se recupera un extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles;

(e) en caso de que, tras la eliminación parcial del carbonato de dimetilo por evaporación, el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles comprenda agua, el extracto preconcentrado se decanta para eliminar el agua;

f) se añade al carbonato de dimetilo un alcohol para formar un azeótropo con el carbonato de dimetilo por arrastre azeotrópico; y

g) se concentra el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles por evaporación de la mezcla azeotrópica para obtener el extracto de compuestos odorantes volátiles.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la materia prima orgánica que contiene compuestos odorantes volátiles es una materia prima vegetal seleccionada preferentemente de entre brotes de grosella negra, mimosa, vainilla, mate, incienso, nardo, vetiver, jazmín, rosa, mirra, iris, benjuí, cacao, café, cistus, ládano, fenogreco, heno, sándalo, enebro, jengibre, lavanda, lavandín, musgo, nuez moscada, ylang ylang, pachulí, pimienta, azafrán, té, tonka, geranio, cardamomo o cera de abeja.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que el baño se realiza en circulación de disolvente, estática, dinámica o con agitación, para una relación final peso/peso de materia prima a disolvente de 1:1 a 1:10.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la materia prima orgánica se pone en contacto con el carbonato de dimetilo durante 15 minutos hasta aproximadamente 10 horas.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se elimina el carbonato de dimetilo y/o se concentra el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles por evaporación a una temperatura inferior o igual a 90 °C.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la evaporación se realiza al vacío o al vacío parcial.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se añade etanol al carbonato de dimetilo para formar un azeótropo.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se elimina el carbonato de dimetilo y/o se concentra el extracto preconcentrado de compuestos odorantes volátiles por evaporación a una temperatura inferior o igual a 60 °C.