ITMI961442A1

ITMI961442A1 - Metodo di estrazione del licopene ed estratti che lo contengono

Info

Publication number: ITMI961442A1
Application number: IT96MI001442A
Authority: IT
Inventors: Ezio Bombardelli; Paolo Morazzoni; Roberto Seghizzi
Original assignee: Indena Spa
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1998-01-12
Also published as: US5897866A; IT1283143B1; JPH10226654A; ATE227599T1; CA2210039C; DE69717015T2; DK0818225T3; JP4338232B2; ITMI961442A0; KR980008222A; AU722774B2; CA2210039A1; EP0818225B1; DE69717015D1; HK1005499A1; EP0818225A1; ES2186824T3; AU2853997A; PT818225E; KR100278576B1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "METODO DI ESTRAZIONE DEL LICOPENE E ESTRATTI CHE LO CONTENGONO"

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento di estrazione di licopene e estratti che lo contengono.

Il licopene è un procarotenoide altamente lipofilo presente principalmente nelle specie Licopersicum o in quantità minore in altre specie vegetali o algali. Nei comuni pomodori maturi il licopene è presente a concentrazioni comprese fra 30 e 100 ppm, mediamente a 50 ppm. Come metabolita secondario è normalmente presente nei mammiferi dove svolge un importante ruolo, insieme ad altre sostanze quali la Vitamina E, la Vitamina C ed altre sostanze, di antiossidante e di scavenger di radicali liberi. A livello piasmatico è stato dimostrato che il licopene viene incorporato nelle lipoproteine a bassa densità dove riduce l'ossidabilità del colesterolo e di altri lipidi prevenendo danni vascolari; è stato inoltre recentemente dimostrato che esiste una correlazione inversa fra tassi ematici di licopene e tumore prostatico. La somministrazione di licopene all'uomo risulta quindi importante nel ridurre il rischio di tumori e dell'aterosclerosi; da qui la necessità di disporre di formulazioni stabili contenenti licopene per un trattamento cronico preventivo nell'uomo.

La presente invenzione riguarda un procedimento per l'ottenimento di licopene puro o estratti lipofili che lo contengono partendo prevalentemente da frutti interi di Licopersicum esculentum e specie affini o loro parti ottenibili come sottoprodotti di processi alimentari industriali. Il materiale fresco parzialmente disidratato viene estratto con idrocarburi aromatici o/e allietici, prevalentemente con n-esano, o con solventi clorurati od esteri alifatici, prevalentemente con cloruro di metilene in presenza di lecitina di soia od altri fosfolipidi come agenti tensioattivi e stabilizzanti il procarotenoide, fino all'esaurimento del licopene nella biomassa. Secondo questa invenzione i frutti di Licopersicum sp. vengono omogeneizzati con macine a coltelli e la massa semiliquida ottenuta viene riscaldata a temperature variabili fra 70 e 100°C, prevalentemente a 90°C per un tempo variabile fra 15 e 60 minuti, normalmente per circa 30 minuti. Durante il riscaldamento si ha formazione di un abbondante precipitato che ingloba tutto il licopene presente nella biomassa. La sospensione viene raffreddata a 60°C in modo da mantenere sterile il mezzo, e quindi viene centrifugata attraverso decantatrici veloci o filtrata su filtri a pressione.

Il residuo di centrifugazione o di filtrazione contenente circa il 20% di acqua residua può essere immediatamente estratto sotto agitazione o in continuo con idrocarburi, o surgelato per la sua conservazione fino al momento dell'estrazione. Il residuo di spremitura, quando venga immediatamente estratto, viene sospeso in circa 10 vol. del solvente prescelto, normalmente n-esano, contenente lecitina di soia a concentrazioni variabili fra 0,01 e 0,1%, preferenzialmente lo 0,02%, secondo la modalità più avanti riportate negli esempi. I solventi impiegati in queste condizioni estraggono il licopene che passa normalmente in soluzione nella prima estrazione, in modo molto selettivo, lasciando nella biomassa altri carotenoidi come il betacarotene. Per concentrazione degli estratti fino alla totale eliminazione del solvente, si ottengono residui oleosi contenenti fino al 10% di licopene.

Una fonte economicamente interessante per l'ottenimento del licopene è rappresentata da sottoprodotti dell'industria conserviera quali le bucce dei frutti maturi e le parti fibrose non verdi. Questi materiali possono venire rapidamente essiccati o meglio surgelati eventualmente dopo l'eliminazione dei semi che normalmente li accompagnano . Nel caso che il materiale vegetale venga surgelato al momento dell'estrazione la biomassa deve essere macinata a temperature comprese fra -25 e -10°C, preferenzialmente inferiori a -15°C in modo da poter omogeneizzare il tutto; successivamente si procede ad estrarre il residuo secondo le modalità riportate per i frutti interi; qualora il materiale vegetale venga essiccato, prima dell'estrazione viene finemente macinato e trattato con circa mezza parte in peso di acqua in modo da portare alla lisi cellulare favorendo così il processo di estrazione; il materiale vegetale umido viene poi estratto con idrocarburi alitatici o altri solventi come già più sopra descritto per i frutti interi. Per facilitare l'estrazione ed evitare la degradazione ossidativa del licopene si aggiungeranno convenienti quantità di fosfolipidi. Anche da queste biomasse si ottengono, dopo evaporazione del solvente di estrazione, estratti lipidici contenenti dall'uno al dieci per cento di licopene. Da questi estratti il licopene puro può essere preparato per cromatografia inpiegando colonne di allumina acida ed eluendo il prodotto con miscele di etile acetato/esano a gradiente variabile. Alternativamente il licopene può essere preparato estraendo l'estratto lipofilo ottenuto per concentrazione dei solventi di estrazione per ripartizione del concentrato con CO2 in condizioni ipercritiche utilizzando colonne multistadio; a titolo di esempio il licopene può essere purificato utilizzando una colonna di ripartizione a tre stadi mantenendo la pressione costante in un range fra 150 e 200 bar, preferenzialmente a 180 bar e temperature di segmento comprese fra 35 e 65°C. In queste condizioni ipercritiche si può ottenere una sostanziale purificazione dell'estratto e l'isolamento del licopene per cristallizzazione del residuo non distillato nel frazionamento. I prodotti ottenuti secondo l'invenzione si prestano ad essere incorporati in formulazioni, quali capsule di gelatina dura, molle, in compresse normali e gastroresistenti. In preparati nutrizionali per uso umano destinati alla prevenzione dell'aterosclerosi o nella prevenzione dei tumori il licopene può vantaggiosamente essere associato a polifenoli procianidolici quali quelli preparati da Vitis vinifera e Camelia sinensis. Qualora il licopene sia utilizzato allo stato sostanzialmente puro per la preparazione di formulazioni biodisponibili, è opportuna l'aggiunta di fosfolipidi come stabilizzanti ed emulsionanti. Negli estratti non purificati i fosfolipidi sono già presenti in quanto aggiunti durante il processo estrattivo. Gli esempi più sotto riportati illustreranno meglio l’invenzione.

Esempio I

Procedimento di preparazione di un estratto lipofilo arricchito in licopene da Licopersicum esculentum.

10 kg di pomodori maturi (Licopersicum esculentum var. Sanmarzano) vengono omogeneizzati in una macina a coltelli fino all'ottenimento di una massa semifluida; la poltiglia fluida viene nell'arco di tre ore riscaldata con vapore fluente fino a 95°C e lasciata in queste condizioni di temperatura sotto agitazione lenta per circa 30 minuti. Durante il riscaldamento si separa un flocculato rosso costituito dalle strutture vegetali cellulari denaturate che tende immediatamente a decantare. Questa sospensione viene raffreddata a 60°C e centrifugata; il sovranatante non contenente licopene viene scartato ed il residuo viene lavato in centrifuga con acqua in modo da eliminare sostanze indesiderate. La biomassa contenente ancora circa il 50% di acqua viene estratta per 3 ore sotto energica agitazione e a debole riflusso con 2,5 1 di n-esano contenente lo 0,01% di lecitina di soia; dopo separazione del solvente il residuo si riestrae con altri 21 di n-esano nelle condizioni operative della prima estrazione. Il solvente di estrazione dopo filtrazione e completa decantazione viene concentrato sotto vuoto fino a completa eliminazione del solvente. Si ottengono 11 g di un residuo oleoso intensamente colorato di rosso contenente 0,52 g di licopene. Questo estratto può essere usato come tale nei formulati per uso umano.

Esempio II

Preparazione di un estratto lipofilo arricchito in licopene partendo da bucce essiccate di Licopersicum esculentum

10 kg di pomodori maturi (Licopersicum esculentum var. Sanmarzano) vengono grossolanamente macinati e filtrati per spremitura attraverso una griglia che permetta la separazione delle bucce e dei semi dei frutti. Il residuo di spremitura viene rapidamente disidratato in corrente d'aria. Si ottengono circa 150 g di materiale fortemente colorato che viene dopo separazione dei semi finemente macinato. Il residuo macinato viene trattato in mescolatore con 150 mi di acqua e lasciato a sè per circa un'ora in modo da consentire il rigonfiamento del materiale vegetale, la rottura delle cellule e la porosità di membrana. Questa massa umettata viene estratta con 800 mi di n-esano contenente lo 0,01% di lecitina di soia sotto agitazione e a debole riflusso; dopo 3 ore si decanta il solvente ed il residuo vegetale si estrae per altre 2 volte con 400 ml per volta di n-esano. Gli estratti riuniti dopo filtrazione e completa decantazione vengono concentrati sotto vuoto fino a completa eliminazione del solvente. Si ottengono 5,2 g di un residuo oleoso intensamente colorato di rosso contenente il 4,6% di licopene. Questo estratto può essere usato come tale nei formulati per uso umano.

Esempio III

Preparazione di un estratto lipofilo arricchito in licopene partendo da bucce non essiccate di Licopersicum esculentum

Il residuo industriale di spremitura di pomodori freschi in condizioni analoghe a quelle riportate nell'esempio II dopo la separazione del succo vengono grossolanamente lavate con acqua, pressate per eliminare il più possibile l'acqua residua e surgelate. Al momento dell'estrazione la massa surgelata viene macinata ad una temperatura di -20°C e quindi estratta secondo le modalità dell'esempio II. Si ottengono da 250 g di biomassa surgelata 4,2 g di un residuo oleoso intensamente colorato di rosso contenente il 5,6% di licopene. Questo estratto può essere usato come tale nei formulati per uso umano.

Esempio IV

Preparazione del licopene puro per estrazione dall'estratto lipofilo arricchito

0,5 kg di olio di licopene, preparato secondo l'esempio I, vengono estratti in controcorrente con anidride carbonica in condizioni sipercritiche, utilizzando una colonna a tre stadi che lavorano a varie temperature (50, 40, 34 gradi centigradi) e ad una pressione di 180 bar. In queste condizioni si ottiene una purificazione dell'estratto e l'isolamento del licopene per cristallizzazione del residuo non distillato nel frazionamento. Si ottengono 24 g di prodotto puro aventi le caratteristiche chimico-fisiche e spettroscopiche del licopene.

Esempio V

Preparazione di compresse rivestite contenenti l 'estratto lipofilo

arricchito in licopene

Estratto lipofilo arricchito in licopene 10.00 rag

Lattosio 50.60 rag

Amido pregelatinizzato 73.60 mg

Cellulosa microcristallina 49,80 rag

Sodio carbossimetilcellulosa reticolata 19.00 rag

Silice colloidale 19,00 mg Idrossipropilcellulosa 5.00 mg

Oli vegetali idrogenati 2.00 rag

Lecitina di soia 1.00 mg Idrossipropilmetilcellulosa 6,07 mg

Talco 3,96 mg

Triacetina 1,21 rag

Titanio biossido 0,40 mg

Ferro ossido rosso 0,24 mg Polietilenglicole 6000 0,12 mg

Esempio VI

Preparazione di capsule di gelatina dura contenenti l'estratto lipofilo arricchito in licopene

Estratto lipofilo arricchito in licopene 10,00 rag

Lattosio 50,60 mg

Amido pregelatinizzato 73,60 mg

Cellulosa microcristallina 49,80 rag

Sodio carbossimetilcellulosa reticolata 19,00 mg

Silice colloidale 19,00 mg Idrossipropilcellulosa 5,00 mg

Oli vegetali idrogenati 2,00 mg

Lecitina di soia 1,00 rag

Esempio VII

Preparazione di capsule di gelatina dura contenenti licopene

Licopene 5,00 mg

Lattosio 40,00 mg

Amido pregelatinizzato 53,00 mg

Cellulosa microcristallina 30,00 mg

Silice colloidale 5,00 mg

Oli vegetali idrogenati 2,00 mg

Sodio carbossimetilcellulosa reticolata 19,00 mg Idrossipropilcellulosa 5,00 mg

Esempio VIII

Preparazione di capsule di gelatina molle contenenti l'estratto lipofilo

arricchito in licopene

Estratto lipofilo arricchito in licopene 10,00 mg

Olio di arachide 151,00 mg

Oli vegetali parzialmente idrogenati 80,00 mg

Lecitina di soia 1,00 mg

Involucro

Gelatina 82,00 mg

Glicerolo 40,10 mg

Glieina 1,87 mg

Ferro ossido rosso 1,42 mg

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di estrazione di licopene da parti o frutti interi di Licopersicum esculentum con idrocarburi aromatici o alifatici, idrocarburi alogenati o esteri alifatici, caratterizzato dal fatto che si opera in presenza di fosfolipidi o lecitina di soia in concentrazioni variabili fra 0,01 e 0,100 p/v.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'estrazione è effettuata con n-esano o cloruro di metilene.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui l'estrazione è effettuata con n-esano.
4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che si opera in presenza di lecitina di soia.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1-4, in cui i frutti o le parti di Licopersicum esculentum sono preventivamente scaldati a una temperatura compresa fra 70 e 100°C per una temperatura variabile fra 15 e 60 minuti.
6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'estratto lipidico ottenuto viene ulteriormente purificato per cromatografia su colonna di allumina acida ed eluizione con miscele di acetato di etile e esano.
7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui l'estratto lipidico ottenuto viene ulteriormente purificato per estrazione con CO2 in condizioni ipercritiche.
8. Estratti lipofili contenenti dall'l al 10% di licopene ottenibili dai procedimenti delle rivendicazioni 1-4.
9. Composizioni dietetiche, alimentari o cosmetiche contenenti gli estratti della rivendicazione 8.