MX2011001232A - Aceite que contiene uno o mas fosfolipidos de acidos grasos poliinsaturados de cadena larga derivados a partir de biomasa. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para extraer ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga a partir de fuentes utilizando emulsificadores dispersados en aceite como vehículo y a aceites que se pueden obtener a partir de dicho método. Se refiere también al uso de emulsificador en aceite para mejorar la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos y, en un aspecto adicional, a una composición de aceite que comprende ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en una cantidad de hasta 4% y fosfolípidos en una cantidad de hasta 15% y por lo menos un emulsificador.

Description

ACEITE QUE CONTIENE UNO O MÁS FOSFOLÍPIDOS DE ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS DE CADENA LARGA DERIVADOS A PARTIR DE BIOMASA Campo de la invención La presente invención se refiere a un método para extraer ácidos grados poliinsaturados de cadena larga (LC-PUFAs, por sus siglas en inglés) en la forma de fosfolípidos a partir de biomasa utilizando emulsif icadores dispersados en un aceite como vehículo y a los aceites que se pueden obtener a partir de dicho método como una fuente de LC-PUFAs para alimento, complemento nutricional, composición cosmética o farmacéutica. Se refiere también al uso de emulsif icador con bajo contenido de HLB en aceite para mejorar la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos y, en un aspecto adicional, a una composición de aceite que comprende LC-PUFAs en una cantidad de hasta .4% y fosfolípidos en una cantidad de hasta 10% Antecedentes de la invención Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (LC-PUFAs) como por ejemplo ácido araquidónico (ARA), ácidos eicosapentanóico (EPA) y docosahexanóico (DHA), ácido dihomogamalinolénico (DHGLA) son de interés en la salud pública general. Durante varios años, estos ácidos grasos han sido investigados por sus roles en las trayectorias metabólicas y los procesos de regulación. Los LC-PUFAs están asociados con numerosos beneficios a la salud tales como el alivio de síntomas de artritis y un riesgo reducido de enfermedades cardiovasculares e inflamatorias y desarrollo del crecimiento de infantes.

Se ha desarrollado un gran número de aplicaciones con aceites de mamíferos marinos, los cuales son ricos en LC-PUFA en la forma de triacilgliceroles.

LC-PUFAs en la forma de triacilgliceroles se pueden obtener mediante un proceso de mezclado, molienda y prensado de la biomasa deshidratada con un aceite vegetal como se describe por ejemplo en los documentos EP 1 239 022 y US 2006/0068076. Aunque este método es eficiente en la obtención de LC-PUFAs cuando están presentes como triacilglicerol en la biomasa, conduce a resultados muy deficientes cuando los LC-PUFAs a partir de la biomasa están principalmente en la forma de fosfolípidos.

De manera reciente, ha habido un creciente interés en el desarrollo de LC-PUFAs en la forma de fosfolípidos a fin de mejorar su biodisponibilidad, bioeficacia y estabilidad oxidativa. De hecho, ciertos documentos asumen que la naturaleza de las estructuras de glicérido que actúan como vehículo dietético (por ejemplo triacilglicerol, fosfolípidos, etcétera) de DHA por ejemplo podrían desempeñar un rol importante en la velocidad de absorción de DHA en el nivel de enterocito y, por lo tanto, en su velocidad de acrecentamiento en los órganos de objetivo tales como el cerebro o los ojos.

Las biomasas marinas tales como krill o crustáceos representan una interesante fuente de LC-PUFAs en la forma de fosfol ípidos. La composición de lípido del krill puede contener por ejemplo 40-60% fosfol ípidos, 20-30% triacilgliceroles, ácidos grasos libres y esteróles. Los ácidos grasos EPA y DHA son esterif icados casi de manera exclusiva en la forma de fosfol ípidos, principalmente en fosfatidilcolina.

El krill está comercialmente disponible como polvo deshidratado y el aceite de krill se obtiene por medio de extracción de solvente o extracción de dióxido de carbono supercrítico. El documento EP 1 417 211 describe un proceso mediante el cual la extracción de fosfolípidos se lleva a cabo mediante tratamiento con solventes orgánicos tales como etanol, acetona, hexano. Sin embargo, este proceso puede conducir a la degradación de los fosfolípidos y requiere de un número de etapas de purificación a fin de deshacerse de las trazas de solvente. Además, el aceite obtenido a través de ese proceso no sólo es costoso, sino que posee también muy mal aroma y sabor.

Objeto de la presente invención Existe por lo tanto la. necesidad de desarrollar un método para la extracción de LC-PUFAs, en particular LC-PUFAs en la forma de fosfolípidos, que sea de alto rendimiento u no requiera del uso de solventes orgánicos.

Breve descripción de la presente invención Este objeto se resuelve por medio de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes desarrollar de modo adicional la idea central de la invención.

Por lo tanto, en un primer aspecto la presente invención se refiere a un método para extraer ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga a partir de una fuente que comprende las etapas de a. mezclar la fuente con un aceite que comprende por lo menos un emulsificador b. moler en húmedo la mezcla para formar una pasta y c. prensar la pasta resultante a fin de obtener un aceite que comprende los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga y a un aceite que se puede obtener a través de dicho método.

Por ejemplo, el aceite usado en la etapa a. puede ser enriquecido con al menos un emulsificador.

De manera adicional o alternativa la etapa a. puede involucrar mezclar la fuente con un aceite y por lo menos un emulsificador.

El emulsificador puede ser agregado al aceite en una relación de peso que varía desde 1:6 hasta 1:1, por ejemplo desde 1:2 hasta Otro aspecto de la invención se refiere al uso de por lo menos un emulsif icador en aceite para mejorar la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos a partir de una fuente de biomasa.

Una composición de aceite que comprende ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en una cantidad de hasta 4% y fosfolípidos en una cantidad de hasta 10% también forma parte de la presente invención.

Un tercer aspecto de la invención pertenece a una composición de aceite de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 para uso en un tratamiento cosmético y/o terapéutico.

Finalmente, el uso de una composición de aceite de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 en un alimento también forma parte de la presente invención.

Figuras La presente invención se describe a continuación de modo adicional con referencia a una modalidad preferida como se ilustra en la figura 1.

La Figura 1 es un diagrama de flujo que muestra las diferentes etapas de un proceso de la presente invención.

La Figura 2 muestra un perfil volátil (curva azul aceite de camarón comercial, curva negra aceite de camarón de extracción suave).

Descripción detallada de la invención La presente invención se refiere a la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga. Mediante ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga están representados ácidos grasos que tienen una cadena alifática de por lo menos 18 carbonos. Estos incluyen ácido linoléico, ácido alfa-linolénico, ácido dihomogamalinolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentanóico, ácido docosahexanóico, etcétera. De preferencia, los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga extraídos están en la forma de fosfolípidos. Por lo tanto, los ácidos grasos son esterif icados para una estructura de fosfoglicerol.

Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga están presentes en un número de fuentes naturales como grasa vegetal, grasa animal aunque también en peces, zooplancton, crustáceos, microorganismos tales como microalgas, hongos.

En la presente invención, la fuente preferida es una biomasa deshidratada. De mayor preferencia, es una biomasa marina deshidratada. Esta biomasa puede ser seleccionada a partir de zooplancton (por ejemplo Krill) crustáceos (por ejemplo Pandalus Borealis), microalgas (por ejemplo Isochrysis Galbana) o subproductos de pesquerías tales como cabezas de pescado, visceras, etcétera. Estas biomasas son de particular utilidad cuando se van a extraer ácidos grasos en la forma de fosfolípidos.

El método de la presente invención conlleva una primera etapa de mezclado de la fuente con un aceite que comprende por lo menos un emulsificador.

El aceite puede ser seleccionado a partir de cualquiera de los aceites de triglicérido de cadena media (MCT, por sus siglas en inglés), aceite vegetal, aceite esencial o cualesquiera mezclas de los mismos. El aceite esencial puede ser, por ejemplo, limoneno. De preferencia, el aceite utilizado es un aceite vegetal seleccionado a partir de aceite de girasol, aceite de colza, aceite de soya, aceite de palma, aceite de coco o mezclas de los mismos.

El emulsif icador puede ser seleccionado a partir de cualesquiera emulsificadores que tienen un equilibrio hidrofílico-lipofílico menor a 7. El equilibrio hidrof ílico-lipof ílico (HLB) de un agente tensioactivo es una medida del grado hasta el cual es hidrofílico o lipofílico, determinado mediante el cálculo de valores para las diferentes regiones de la molécula, como está descrito por Griffin en 1949[Journal of the Society of Cosmetic Chemists 1 (1949): 311] y 1954[ Journal of the Society of Cosmetic Chemists 5 (1954): 259]. En resumen, el HLB se puede calcular como sigue: HLB = 20 * Mh / M en donde Mh es la masa molecular de la porción hidrofílica de la Molécula, y M es la masa molecular de toda la molécula.

El HLB resultante será un número de una escala arbitraria de 0 hasta 20. Un valor HLB de 0 corresponde a una molécula completamente hidrofóbica, y un valor de 20 correspondería a una molécula conformada por completo de componentes hidrof ílicos.

De preferencia, los emulsif icadores usados son de grado alimenticio. De mayor preferencia, el emulsif icador es seleccionado a partir de monoglicéridos, diglicéridos, monoésteres de sorbitan tales como monolaurato de sorbitan, monopalm itato de sorbitan, monooleato de sorbitan, monoestearato de sorbitan, monoéster de polipropilen glicol, ésteres de poliglicerol o cualesquiera mezclas de los mismos. De mayor preferencia, el emulsif icador es un monoglicérido.

La relación en peso de aceite a emulsificador puede estar variando desde 1:1 hasta 6:1, por ejemplo desde 2:1 hasta 5:1. Por lo tanto puede ser de 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 o cualquier valor intermedio. La concentración de emulsificador en el aceite puede variar desde 5 hasta 50%, por ejemplo desde 10% hasta 40%.

La biomasa es mezclada de modo preferible en el aceite en una relación en peso de 5:95 hasta 50:50.

La fuente de fosfolípidos LC-PUFA y el aceite que comprende por lo menos un emulsificador son molidos después en una segunda etapa de la invención para formar una pasta.

Esta etapa de trituración se puede llevar a cabo con cualquier tipo de molino, de preferencia un molino coloidal. De preferencia, esta etapa se efectúa a menos de 60°C, de mayor preferencia a aproximadamente 50°C.

La molienda se realiza durante un período que varía desde 10 segundos hasta 2 minutos. De preferencia, la molienda se realiza durante 1 minuto.

La pasta obtenida a través de la molienda de la fuente con la mezcla de aceite/emulsif icador comprende partículas que se originan de modo predominante a partir de la fuente. De preferencia, al menos 90% de las partículas en la pasta tienen un tamaño de partícula menor a 500 mieras, de preferencia menor a 300 mieras. El tamaño de particular puede ser medido con facilidad por la persona experimentada utilizando un calibrador der partícula por ejemplo dispersión láser.

En una tercera etapa del presente método, la pasta es prensada a fin de obtener un aceite que comprende ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga. Mediante "prensado" se da a entender que se somete a presión la pasta resultante desde la etapa previa. Por tanto, el prensado se puede llevar a cabo bajo presión de 10bars hasta 500bars. Para este propósito es posible utilizar una prensa de filtro de membrana. Esta ejerce comúnmente una presión de hasta 30 bars. De modo alternativo, se puede emplear una prensa hidráulica convencional. Las presiones de hasta 500bars se pueden lograr con dicha prensa hidráulica.

Después del prensado, se puede recolectar el aceite que comprende ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga.

De preferencia las etapas del presente método se llevan a cabo a una temperatura de 30°C hasta 80°C.

De modo opcional, el método puede comprender etapas adicionales de remoción de las partículas finas del aceite recolectado y desodorizar el aceite. De manera común, las partículas finas pueden ser removidas utilizando hoja de celulosa de filtro profundo.

El desodorizado del aceite resultante se puede hacer mediante separación de vapor, por ejemplo utilizando una velocidad de inyección de vapor de 1% por hora bajo 1mbar de presión y una temperatura de entre 80 y 140°C. de igual m'odo se puede llevar a cabo la separación de nitrógeno, por ejemplo a una temperatura de 80-140°C bajo 10mbar de presión. De forma alternativa, se puede realizar la destilación molecular de trayectoria corta para desodorizar el aceite extraído.

El método de la invención permite así obtener un aceite enriquecido con ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, en particular PUFAs de cadena larga en la forma de fosfol ípidos, sin recurrir al uso de solventes orgánicos que han sido empleados de modo común para extraer lípidos polares. Mediante el uso de aceite neutro con un emulsif icador, el proceso es natural y suave y permite la extracción de lípidos polares en altos rendimientos. De hecho se puede lograr por lo menos 80%, de preferencia al menos 90% de rendimiento de extracción utilizando el presente método.

La pureza del aceite resultante y sus propiedades organolépticas se mejoran también en comparación con los aceites extraídos con los solventes orgánicos convencionales o utilizando métodos supercríticos.

Por lo tanto, el aceite resultante es particularmente adecuado para uso no solo en alimentos, sino también para uso en composiciones cosméticas, farmacéuticas, nutracéuticas, médicas, nutricionales, en donde se requieren métodos de procesamiento más naturales (por ejemplo, para fórmulas infantiles). Por lo tanto, también puede ser empleado en tratamientos cosméticos y/o terapéuticos.

Una modalidad de la presente invención es una composición de aceite que comprende por 100g de composición de aceite aproximadamente 2-4 g, de preferencia aproximadamente 2.5-3.5 g, de ácido palmítico; aproximadamente 0.5-4 g, de preferencia aproximadamente 1-2 g, de ácido esteárico; aproximadamente 8-12 g, de preferencia aproximadamente 9-11 g, de ácido oléico; aproximadamente 14-22 g, de preferencia aproximadamente 16-20 g, de ácido linoléico; aproximadamente 0-0,5 g, de preferencia aproximadamente 0-0.2 g, de ácido linolénico; aproximadamente 0,3-4 g, de preferencia aproximadamente 0.5-2 g de ácido eicosanóico (EPA); y/o aproximadamente 0.3-4 g, de preferencia aproximadamente 0.5-2 g, de ácido docosahexanóico (DHA). Esta composición de aceite se puede obtener a través del método aquí descrito.

El presente método es particularmente adecuado para la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de f osfol ípidos. De hecho, los métodos previos han tenido escasos rendimientos con respecto a estos lípidos polares o han utilizado procesos que no son efectivos en relación al costo y no son naturales, haciendo uso de solventes polares por ejemplo.

Haciendo referencia a la figura 1, el aceite MCT es mezclado con un monoglicérido (Dimodan) en una relación de 1:1. La mezcla de aceite/emulsif icador es mezclada después con polvo de krill en una cantidad de 55% y 45% respectivamente. La mezcla es molida en húmedo posteriormente bajo nitrógeno a 50°C durante 15 minutos para dar una pasta. La pasta resultante es prensada después bajo 200bars de presión a fin de producir aceite enriquecido con ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos y carotenoides.

Por lo tanto, el uso de al menos un em ulsif icador en un aceite para mejorar la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos a partir de una fuente también es parte de la presente invención.

De hecho, se ha demostrado que el rendimiento de extracción de los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga se mejora enormemente cuando se utiliza por lo menos un emulsificador. Esto es lo más ventajoso sobre la técnica anterior ya que la extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos ha sido realizada de manera escasa.

Utilizando el proceso de extracción de la invención, se puede obtener un aceite que contiene un carotenoide dependiendo de la fuente usada. Por ejemplo, cuando se utilizan las fuentes preferidas de la invención, el aceite obtenido mediante el proceso contiene astaxantina. Este carotenoide es co-extraido dentro del aceite cuando se lleva a cabo el proceso de la invención y proporciona al aceite ventajas adicionales ya que los carotenoides generalmente son potentes antioxidantes naturales.

Por lo tanto a través del presente método es posible obtener aceites que comprenden ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga y un antioxidante.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona una composición de aceite que comprende ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en una cantidad de hasta 4% y fosfolípidos en una cantidad de hasta 15%. Otros componentes incluyen carotenoides.

Las cantidades de ácidos grasos poliinsaturados y fosfolípidos en la composición de aceite presente corresponde a por lo menos 80%, de preferencia por lo menos 90% de la cantidad extraíble de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga y fosfolípidos a partir de una fuente.

La composición de aceite de la presente invención puede ser para uso en tratamiento cosmético y/o terapéutico. Dicho aceite puede ser utilizado como tal en alimentos (por ejemplo fórmulas infantiles, alimentos para bebé, productos lácteos, productos culinarios, bebidas de cacao, chocolate, helado, barras de cereal) o en la forma de cápsulas, cápsulas de cubierta dura, o encapsulados en matrices vitreas. emplos Ejemplo Se llevaron a cabo dos ejemplos comparativos. Las condiciones usadas fueron las mismas en ambos ejemplos, es decir molienda en húmedo de la fuente y aceite bajo una atmósfera de nitrógeno a 50°C durante 15 segundos, seguida por prensado utilizando una prensa hidráulica convencional a 200bars, y recolección del aceite extraído.

En el primer caso, el proceso de extracción se llevó a cabo sólo con aceite MCT. En el segundo caso, se efectuaron las mismas etapas de proceso, excepto que el aceite MCT fue mezclado con un emulsif icador monoglicérido. Los rendimientos de extracción resultantes se muestran en el cuadro.

Relación de % Teórico de ácido % Medido Rendimiento mezcla docosahexanóico DHA en (%) fuente/aceite (DHA) si hay 100% aceite de extracción extraído 45:55 1.4 0.43 30.7 KrilhMCT 45:55 1.4 1.15 82.15 KrilkMCT + Dimodan Cuadro 1: Contenido de DHA en aceite extraído con y sin emulsif icador.

Los resultados en el cuadro anterior muestran claramente la mejora en el rendimiento de extracción de ácidos grasos de cadena larga cuando se usa una mezcla de aceite/em u Isif icador en la extracción de ácido graso poliinsaturado de cadena larga (DHA).

El siguiente cuadro muestra la diferencia de perfil de ácido graso de nuestro extracto (45% polvo de camarón/55% mezcla MCT/Dimodon U) y un aceite de camarón extraído con solvente orgánico (Cloroformo/Metanol) .

Acidos grasos g/100g aceite (extracto g/1 OOg aceite de solvente) (extracto suave 45/55) Acido palmítico 7.80 3 Ácido esteárico 1.85 1.60 Acido oléico 11.65 10.2 Acido linoléico 0.60 18.44 Acido linolénico 0.25 0.10 Acido Eicosanóico (EPA) 9.60 1.25 Acido Docosahexanóico 8.45 1.15 (DHA) Otros 59.8 64.26 Cuadro 2: Perfil de ácido graso de aceite de camarón extraído con solvente y aceite de camarón de extracción suave (aceite vegetal + emulsificador).

Observes que el perfil volátil del extracto suave y el extracto de solvente comercial también son diferentes. Como se muestra más adelante en el extracto suave no se pueden detector residuos de acetona ni de etanol mediante SPME-GCMS.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Método para extraer ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga a partir de una fuente que comprende las etapas de a. mezclar la fuente con un aceite que comprende por lo menos un emulsif icador b. moler la mezcla para formar una pasta y c. prensar la pasta resultante a fin de obtener un aceite que comprende dichos ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga son ácido linoléico, ácido alf a-linolénico, ácido dihomogamalinolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentanóico, ácido docosahexanoico y mezclas de los mismos.

3. Método de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga están en la forma de fosfolípidos.

4. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente es una biomasa deshidratada, por ejemplo seleccionada a partir de zooplánctones, crustáceos, microalgas, hongos o sub-productos de pesquerías.

5. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aceite es seleccionado a partir de aceite MCT, aceite vegetal comestible, aceite esencial o mezclas de los mismos.

6. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los em u Isif icadores son seleccionados a partir de emulsif icadores que tienen un equilibrio hidrof ílico-lipof Mico menor a 7.

7. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los emulsif icadores son seleccionados a partir de monoglicéridos, diglicéridos, monoésteres de sorbitan tales como monolaurato de sorbitan, monopalmitato de sorbitan, monooleato de sorbitan, monoestearato de sorbitan, monoésteres de polipropilen glicol, ésteres de poliglicerol o cualesquiera mezclas de los mismos.

8. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el preñado se lleva a cabo desde 10 hasta 500 bars.

9. Uso de por lo menos un emulsif icador en aceite para mejorar el rendimiento de extracción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en la forma de fosfolípidos a partir de una biomasa.

10. Composición de aceite que se puede obtener a través de un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

11. Composición de aceite que comprende por 100g de composición de aceite aproximadamente 2-4 g de ácido palmítico, aproximadamente 0,5-4 g de ácido esteárico, aproximadamente 8-12 g de ácido oléico, aproximadamente 14-22 g de ácido linoléico, aproximadamente 0-0,5 g de ácido linolénico, aproximadamente 0,3-4 g de ácido eicosanóico (EPA), y aproximadamente 0,3-4 g de ácido docosahexanóico (DHA).

12. Composición de aceite que comprende ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en una cantidad de hasta 4%, fosfolípidos en una cantidad de hasta 10%, y por lo menos un emulsificador en una cantidad de hasta 50%.

13. Composición de aceite de conformidad con una de las reivindicaciones 10 a 12, la cual comprende por lo menos un carotenoide.

14. Composición de aceite de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, para uso en tratamiento cosmético y/o terapéutico.

15. Uso de una composición de aceite de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14 en alimentos.