MX2011006003A - Proceso de extraccion de citricos ricos en flavonoides. - Google Patents
Proceso de extraccion de citricos ricos en flavonoides.Info
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Abstract
Se describe la extracción de extracto cítrico de flavonoides del subproducto de un proceso de extracción de jugo, para proporcionar un extracto cítrico de alto contenido de flavonoides. El proceso de extracción reduce el nivel de limonina y/o productos amargos en el extracto de subproducto sin afectar el nivel de flavonoides que se presenta de forma natural, que es pueden adicionar a bebidas basadas en cítricos y no basadas en cítricos, o usar como un jugo independiente.
Description
i
PROCESO DE EXTRACCION DE CÍTRICOS RICOS EN FLAVONOIDES
Campo de la Invención
La presente invención se refiere en general a un proceso para extraer un extracto cítrico de flavonoides a partir del subproducto de un proceso convencional de jugo de cítricos. La presente invención también se refiere a un extracto cítrico de flavonoides que contiene altos niveles de fitoquímicos nutricionalmente importantes que se pueden adicionar a bebidas, tal como bebidas basadas en cítricos y no basadas en cítricos o usar como un jugo independiente.
Antecedentes de la Invención
Se han reconocido por largo tiempo a las frutas cítricas como que contienen fuentes valiosas de importantes nutrientes que son biológicamente activos en humanos. Publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos No. US 2002/006953 Al. Evidencia creciente sugiere que ciertos fitoquímicos encontrados en fuentes cítricas, tal como flavonoides y limonoides, juegan un papel principal en el tratamiento o retraso de enfermedades crónicas, incluyendo protección anti -oxidante, anti-carcinogénica, cardiovascular, neuroprotectora, promoción de curación ósea y enfermedades anti-inflamatorias .
Las frutas cítricas, tal como las naranjas, contienen compuestos llamados fitoquímicos que se pueden incluir en tres grupos principales: los flavonoides, limonoides y carotenoides . Los flavonoides son un grupo de derivados de benzopirano que se presentan ampliamente en plantas. Los flavonoides consisten típicamente de un anillo de benceno fusionado con un anillo heterocíclico de seis miembros que contienen un átomo de oxígeno. Muchos flavonoides pueden existir también como glicósidos. Los flavonoides en los cítricos también incluyen la flavona, flavona polimetoxilada (en naranja) . Este compuesto se representa por flavonas sustituidas por grupos metoxi y es única a los cítricos. Las flavonas polimetoxiladas han mostrado potencial de disminución de colesterol y lipidos en animales y posiblemente en humanos, y el potencial de tratar diabetes e inflamación.
En las frutas cítricas, los flavonoides más predominantes son las flavanonas, hesperidina, narirutina y didimina (en las naranjas) . Los compuestos flavonoides se han estudiado para su uso potencial en el tratamiento de enfermedades degenerativas e infecciosas.
Los derivados de triterpeno, conocidos como limonoides se presentan comúnmente en las frutas cítricas. Los liminoides pueden existir como agliconas, o se enlazan a una molécula de glucosa (el glucósido) . Se cree que los limonoides pueden ser útiles al tratar dolencias asociadas con cáncer, y también pueden tener el potencial de tratar enfermedades cardiovasculares y actividad antiviral.
Los carotenoides son compuestos tetraterpenoides que se presentan ampliamente en plantas y otros organismos fotosintéticos . El perfil de los carotenoides de las frutas cítricas, tal como las naranjas, es complejo, y es controversial la identidad, el número y la concentración de los carotenoides en el jugo de la naranja. La Zeaxantina, luteína, ß-criptoxantina, -caroteno y ß-caroteno son los carotenoides principales en el jugo de naranja. Estos carotenoides están biodisponibles , pero no es claro si los efectos biológicos en humanos se relacionan a su actividad antioxidante o a otras actividades no antioxidantes. Sin embargo, existen resultados promisorios en animales con respecto al uso de beta-criptoxantina para reducir el riesgo de trastornos inflamatorios, por ejemplo, artritis reumatoide y para la prevención de pérdida ósea.
Cantidades importantes de fitoquímicos útiles que se presentan de forma natural tal como compuestos flavonoides, incluyendo flavonas y flavanonas, y limonoides se pierden durante el proceso convencional de extracción de jugo, que procesa el jugo de la fruta o planta entera y descarta la cáscara, corazón y/o otros componentes que se consideran material de desperdicio útil en la producción de alimento para animales de granja o finca. También se conoce que cuando ciertos sub-productos del proceso de extracción de jugo, tal como la cáscara de los cítricos se procesa adicionalmente para obtener un agente natural de enturbiamiento para bebidas, tal como jugos, el nivel de los fitoquímicos que se presentan de forma natural usualmente se reduce o se remueve durante el proceso de tratamiento alcalino puesto que se cree que estos fitoquímicos se sustraen de la calidad del jugo cítrico o vegetal.
Las frutas cítricas son una industria creciente con importancia mundial significativa. Las frutas cítricas, tal como las naranjas, naranjas mandarinas, mandarinas, naranjas sanguinas, toronja, limón y limas se utilizan principalmente para recuperación de jugo. La industria de subproductos también tiene un potencial de crecimiento puesto que estos productos también se han producido de residuos de frutas cítricas. El residuo de las cáscaras de cítricos es el subproducto principal que da cuenta de hasta 30 %, en tanto que los residuos celulares, el corazón y la membrana y los residuos de fruta presentan un 20 % adicional de la industria de los subproductos. En algunos casos, esta enorme cantidad de material residual es la fuente sólo para alimento para ganado, en tanto que en otros casos, se pueden extraer y usar productos tal como melasas, aceites, D-limoneno, pectina y flavonoides. Un uso alternativo de los subproductos cítricos es la concentración del extracto sólido para obtener extractos de mayor contenidos de sólidos, que se cree que mejoran las propiedades organolépticas al remover los llamados "componentes indeseables" en columnas de resina. Publicación de
Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 2004/0081734 Al.
Por ejemplo, la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos No. 2006/9195089 Al describe un proceso para extraer el subproducto de la cáscara de cítricos a partir de un proceso de extracción de jugo de cítricos, para obtener un jugo refinado de la cáscara de cítricos que se puede usar como un jugo de relleno adecuado para mezcla con otros jugos o como un jugo independiente. En esta publicación, el jugo de la cáscara se hace pasar a través de una columna de tratamiento alcalino en una resina de adsorción de divinilbenceno para reducir sustancialmente el nivel de los componentes que se presentan de forma natural, incluyendo flavonoides, tal como narirutina, hesperidina, limonoides. En la ' 089, se cree que se sustraen las flavononas, y otros componentes, de la calidad del jugo de fruta. En tanto que se señala que la cáscara de las frutas cítricas es de alto contenidos de compuestos bioactivos deseables, la '089 enseña la remoción de compuestos amargos indeseables así como de algunos de los compuestos bioactivos deseables.
La publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos No. 2006/014114 Al también enseña un proceso para procesar cualquier residuo de material vegetal, incluyendo uva y fruta cítrica para producir un jugo secundario que se puede adicionar a un jugo primario.
La patente de los Estados Unidos No. 6,506,427 enseña un método para obtener una composición súper-turbia . En este método, se procesó al menos uno de un extracto soluble en agua de los sólidos de los cítricos, que comprende corazón de cáscara, células, cáscara, fruta, y composiciones de los mismos para obtener un producto retenido que contiene una composición súper-turbia . El producto retenido se dice que contiene algunos residuos tal como hidrocoloides , azúcar, proteínas, compuestos fenólicos, y bioflavonoides (esterificados por glicósidos y composiciones no esterificadas) , pero principalmente bioflavonoides y polifenoles insolubles, en una forma cristalina sólida, tal como narinj ina de toronja o esperidina de naranjas.
La patente de los Estados Unidos No. 7,108,887 describe un proceso para mejorar una fuente de jugo al reducir o remover los componentes que se presentan de forma natural de la fuente de jugo. Los componentes que se presentan de forma natural que se redujeron, incluyen, limonoides, flavonoides, carotenoides , compuestos polifenólicos y flavonas.
Ya sea durante el procesamiento de jugo de cítricos o de subproductos de jugos de cítricos, la técnica anterior muestra que se pierden importantes cantidades de fitoquímicos tal como flavonoides, ya sea debido a que los subproductos del proceso de jugo se consideran un producto residual, o el nivel de los fitoquímicos en el proceso de extracción de subproductos se ha reducido de forma sustancial o se ha removido puesto que se piensa que estos componentes contribuyen a calidades indeseables al agente enturbiador. En tanto que estos procesos de extracción de la técnica anterior permiten la pérdida, remoción o reducción de importantes fitoquímicos que se presentan de forma natural en la fruta cítrica, el jugo resultante es deficiente en fitoquímicos.
En vista del estado actual de la técnica, la presente invención proporciona un extracto cítrico de flavonoides que es rico en flavonoides fitoquímicos, captura los beneficios nutricionales de la fruta cítrica completa, y se puede adicionar de regreso en cantidades significativas a las composiciones de bebida, tal como jugo cítrico concentrado, jugo cítrico de concentración única de concentrado, y productos de jugo cítrico no de concentrado, otras bebidas no cítricas, o usar como un jugo independiente .
Breve Descripción de la Invención
De acuerdo con la presente invención, se procesan fuentes de subproductos cítricos en un producto de extracto cítrico de flavonoides que retiene altos niveles de importantes fitoquímicos de la fruta cítrica, sin comprometer el sabor o calidad del extracto, y que se puede adicionar a productos de jugo cítrico concentrado, jugo cítrico de concentración individual de concentrado, productos de jugo cítrico no de concentrado, otros productos de bebida no cítricas o usar como un jugo independiente.
Otro objeto de la presente invención es retener los importantes fitoquímicos de flavonoides que se presenta de forma natural, perdidos en los procesos tradicionales de extracción de subproductos o jugos cítricos.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar productos y procesamiento mejorado de frutas cítricas que produce un extracto cítrico de alto contenido de flavonoides al extraer fitoquímicos valiosos del subproducto separado de corazón de una extracción de jugo cítrico.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un producto de extracto cítrico de flavonoides, que se ha extraído del subproducto separado de corazón del proceso de extracción de jugo y se somete a una resina adsorbente de poliéster para reducir el nivel de productos amargos, tal como limonoides, sin afectar el nivel de los flavonoides que se presentan de forma natural, incluyendo flavanonas y flavonas.
Otros aspectos, objetos y ventajas de la presente invención se entenderán a partir de la siguiente descripción de acuerdo a las modalidades preferidas de la presente invención, específicamente incluyendo combinaciones señaladas y no señaladas de las varias características que se describen en la presente, la información pertinente con respecto a esto se muestra en las figuras anexas.
Breve Descripción de las Figuras
La Figura 1 es una representación esquemática de un proceso que se puede usar al preparar el extracto cítrico de flavonoides .
Descripción Detallada de la Invención
La Figura 1 ilustra un proceso 100 como se describe en la presente. En el proceso 100, un componente 112 de corazón sustancialmente natural es el subproducto que se separa de un proceso 110 convencional de extracción de jugo cítrico, como se analiza anteriormente, usando un extractor. El componente 112 de corazón, sustancialmente natural, separado, se recupera y transporta con transportadores de tornillo hacia molinos para reducir el componente 112 de corazón, natural en piezas más pequeñas para proporcionar un corazón triturado 114. El corazón 114 triturado sustancialmente natural tiene típicamente un tamaño de aproximadamente 0.5 mm aproximadamente 1.5 cm. De manera alternativa, un subproducto tal como un componente de cáscara, sustancialmente cítrico, o similar, también se puede usar para producir el extracto 124 cítrico de flavonoides. El término "sustancialmente" significa al menos 50 % del componente 112 de corazón, u otro subproducto cítrico, tal como cáscara cítrica o similar de un proceso convencional de extracción de jugo cítrico.
El corazón 114 triturado resultante se hace pasar a un tanque 120 de despectinizacion, para mezclar el corazón triturado 114 con agua. La relación de corazón triturado 114 a agua es de aproximadamente 50:50. A la mezcla de corazón triturado 114 y agua, se adiciona la enzima 122. Típicamente, al tanque 120 de despectinizacion se adiciona una concentración de 100 ppm de la enzima 122. La enzima 122 puede ser PTE ROHACEPTMR, o se puede usar en la presente una enzima de tipo similar. La mezcla de corazón triturado 114, agua y enzima 122 se calienta a una temperatura de aproximadamente 50° Celsius durante aproximadamente 20 minutos, para formar un extracto cítrico 124 líquido de flavonoides. La concentración de 124 puede ser de aproximadamente 5.5° Brix.
El extracto cítrico 124 líquido de flavonoides, resultante, se moverá a un terminador 130 a fin de remover materiales sólidos 132. Los materiales sólidos 132 removidos se pueden usar en la producción de alimento o pienso para animales. Se puede proporcionar una combinación adicional de mezclador y terminador a fin de efectuar un mezclado y terminado en serie para refinar adicionalmente el material y para recolectar extractos de flavonoides además de aquellos extraídos a través de la operación del primer mezclador y terminador .
El extracto cítrico 124 líquido de flavonoides del terminador 130 se alimenta a continuación a un dispositivo 140 de desactivación enzimática para inactivar la actividad enzimática. Típicamente, el extracto cítrico 124 de flavonoides se somete a desactivación durante aproximadamente 4 a aproximadamente 8 minutos a una temperatura de aproximadamente 90 a aproximadamente 100° Celsius .
El extracto cítrico 124 líquido de flavonoides, desactivado enzimáticamente , resultante, se hace pasar a un decantador y un área 150 de centrífuga, que es un proceso de dos pasos que reduce el nivel dé la pulpa suspendida 152.
Típicamente, la pulpa suspendida 152 se reduce primero en el decantador de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 %, y de manera subsiguiente la pula suspendida 152 se reduce por centrifugación de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1.5 %. Después de que se reduce la pulpa suspendida 152, la temperatura del extracto cítrico 124 líquido de flavonoides se puede reducir a una temperatura de aproximadamente 50 a aproximadamente 70° Celsius.
El extracto cítrico 124 líquido de flavonoides en el área 150 de centrífuga se mueve hacia una o más columnas 160 de tratamiento alcalino, durante aproximadamente 10 a aproximadamente 18 minutos para reducir el nivel de compuestos amargos indeseables, tal como limonina para proporcionar un extracto cítrico 162 liquido de flavonoides, desamargado. Esto da por resultado la reducción de limonina a aproximadamente 0.6 a 160 mg/litro a 11.8° Brix. Otro compuesto que cae dentro del grupo de limonoides, por ejemplo, la nomilina, también se puede reducir por esta resina. Las resinas típicas de adsorción se pueden usar en las columnas de tratamiento alcalino o desamargado. Están disponibles sistemas comerciales de adsorción para el uso en las columnas 162 de tratamiento alcalino. El sistema de adsorción de poliéster usado para tratamiento alcalino o desamargado es resina Bucher Alimentech P495.
El extracto cítrico 162 de flavonoides, desamargado, resultante contiene niveles de flavonoides, es decir, flavanonas de al menos 700 al menos 5,000 mg/litro cuando se reconstituye a 11.8° Brix. El nivel preferido de flavanonas en el extracto cítrico de flavonoides es al menos 1,500 mg/litro a aproximadamente 4,800 mg/litro reconstituido a 11.8° Brix. El nivel más preferido de flavanonas en el extracto cítrico de flavonoides es al menos 2,000 a al menos 3,000 mg/litro cuando se reconstituye a 11.8° Brix. Las columnas 160 de tratamiento alcalino o desamargado no remueven la mayoría de los flavonoides tal como las flavanonas que pueden presentarse de forma natural en la fruta cítrica. Los ejemplos de compuestos que caen dentro del grupo de flavonoides que se encuentran en las frutas cítricas, tal como las naranjas, son hesperidina, narirutina, didimina, y polimetoxi-flavonas . La concentración individual y total de las flavanonas, hesperidina, narirutin y didimina se mide y verifica por un método de HPLC.
El extracto cítrico 162 de flavonoides, desamargado, fluye hacia un área 170 de pasteurización y concentración. El extracto cítrico 162 se pasteurizó a una temperatura de aproximadamente 90 a aproximadamente 100°C, durante aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1.5 minutos . El extracto cítrico 162 entonces se mantuvo en un evaporador T.A.S.T.E. comercial para que se concentre a 65° Brix.
El extracto cítrico 162 de flavonoides se puede preparar del subproducto de cualquier fruta cítrica, incluyendo, pero no limitado a naranjas, mandarinas, naranjas mandarinas, naranjas sanguinas, toronjas, limones y limas, o similares, solos o en combinaciones.
El extracto cítrico 162 líquido de flavonoides, resultante se recolecta y mezcla 180. Opcionalmente , se puede adicionar ácido cítrico para ajustar el pH al valor deseable. El extracto cítrico 162 líquido de flavonoides se envasa y almacena 190. El extracto cítrico 162 líquido de flavonoides se puede envasar de manera aséptica o congelar. El extracto cítrico 162 líquido de flavonoides se puede almacenar durante un período de hasta dos años .
El extracto cítrico 162 líquido de flavonoides contienen altos niveles de importantes flavonoides, que se pueden adicionar a bebidas, tal como jugo cítrico concentrado, jugo cítrico de concentración única de concentrado, y productos de jugo cítrico no de concentrado, otras bebidas no cítricas, o usar como un jugo independiente.
El término "cítrico" se propone que incluya todas las variedades de las especies comercialmente importantes, tal como naranja dulce (Citrus sinensis) , Mandarina y Naranja Mandarina (Citrus reticulata) , Toronja (Citrus paradisi) , Limón (Citrus limón) y Lima (Citrus aurantifolia) . Las frutas cítricas preferidas son naranjas, incluyendo variedades tal como naranjas Shamouti, Valencia, Naranjas Sanguinas, Hamlin, Pera, Navel, Pineapple, Valencia, Salustianas, Blond, Parson Brown, y similares, solas o en combinaciones.
El término "fitonutrientes" también conocido, "fitoquímicos" se refiere a compuestos que se presenta en forma natural en plantas con efecto benéficos en la salud humana. No hay ración diaria recomendada establecida para fitonutrientes y por lo tanto, diferente de los nutrientes esenciales o valores no se reflejan en el panel de información nutricional de los productos alimenticios.
Debe ser evidente que lo anterior se refiere sólo a las modalidades preferidas de la presente solicitud y que se pueden hacer numerosos cambios y modificaciones en la misma por un experto en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance general de la invención como se define por las siguientes reivindicaciones y equivalentes de las mismas .
Claims (19)
1. Un proceso para extraer flavonoides cítricos, caracterizado porque comprende: a) separar sustancialmente el componente de corazón de un proceso de extracción de jugo cítrico; b) triturar el componente de corazón cítrico; c) someter el componente de corazón cítrico triturado a despectinización enzimática para formar un extracto cítrico de flavonoides; d) tratar alcalinamente o desamargar el extracto cítrico de flavonoides, el tratamiento alcalino que reduce el nivel de limonina que se presenta de forma natural ; y e) recolectar el extracto cítrico de flavonoides, desamargado, en donde no se reduce el nivel de los flavonoides que se presentan de forma natural.
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el núcleo cítrico triturado tiene un tamaño de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 1.5 cm.
3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende después del paso (c) , el paso de desactivar térmicamente las enzimas en el extracto cítrico de flavonoides.
4. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende después del paso (c) , el paso de decantar y centrifugar el extracto cítrico de flavonoides, para destruir el nivel de pulpa suspendida .
5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento alcalino o desamargado pone en contacto el extracto cítrico de flavonoides con una resina poliéster a través de una columna de cromatografía.
6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende después del paso (d) , el paso de pasteurizar térmicamente y concentrar el extracto cítrico, de flavonoides, desamargado.
7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el extracto cítrico, de flavonoides, desamargado se concentra a 65° Brix.
8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de flavanonas en el extracto cítrico de flavonoides recolectado es al menos 700 mg/litro cuando se reconstituye a 11.8° Brix.
9. El producto, caracterizado porque se produce para el proceso de la reivindicación 1.
10. Un proceso para extraer flavonoides cítricos, caracterizado porque comprende: a) separar sustancialmente el componente de corazón de un proceso de extracción de jugo cítrico; b) triturar el componente de corazón cítrico; c) someter el componente de corazón cítrico triturado a despectinización enzimática para formar un extracto cítrico de flavonoides; d) desactivar térmicamente las enzimas del extracto cítrico de flavonoides; e) decantar y centrifugar el extracto de flavonoides, la decantación y centrifugación que reduce el nivel de la pulpa suspendida; f) tratar alcalinamente o desamargar el extracto cítrico de flavonoides, el tratamiento alcalino que reduce el nivel de la limonina que se presenta de forma natural ; g) pasteurizar térmicamente y concentrar el extracto cítrico de flavonoides, desamargado; y h) recolectar el extracto cítrico, de flavonoides, desamargado, pasteurizado, en donde no se reduce el nivel de flavonoides que se presentan de forma natural .
11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el corazón cítrico triturado tiene un tamaño de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 1.5 cm.
12. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el tratamiento alcalino o desamargado pone en contacto el extracto cítrico de flavonoides con una resina poliéster a través de una columna de cromatografía.
13. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el extracto cítrico de flavonoides se concentra a 65° Brix.
14. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la cantidad de flavanonas en el extracto cítrico de flavonoides recolectado es al menos 700 mg/litro cuando se reconstituye a 11.8° Brix.
15. El producto, caracterizado porque se produce para el proceso de la reivindicación 10.
16. Un proceso para extraer flavonoides cítricos, caracterizado porque comprende: a) separar sustancialmente el componente de cáscara cítrica de un proceso de extracción de jugo cítrico; b) triturar el componente de cáscara cítrica; c) someter el componente de cáscara cítrica triturada a despectinización enzimática para formar un extracto cítrico de flavonoides; d) tratar alcalinamente o desamargar el extracto cítrico de flavonoides, el tratamiento alcalino que reduce el nivel de la limonina que se presenta de forma natural; Y e) recolectar el extracto cítrico de flavonoides, desamargado, donde no se reduce el nivel de los flavonoides que se presentan en forma natural .
17. El producto, caracterizado porque se produce por el proceso de la reivindicación 16.
18. Un proceso para extraer flavonoides cítricos, caracterizado porque comprende: a) separar sustancialmente el componente de cáscara cítrica de un proceso de extracción de jugo cítrico; b) triturar el componente de cáscara cítrica; c) someter el componente de cáscara cítrica triturada a despectinización enzimática para formar un extracto cítrico de flavonoides; d) desactivar térmicamente las enzimas en el extracto cítrico de flavonoides; e) decantar y centrifugar el extracto de flavonoides, el decantado y centrifugado que reduce el nivel de la pulpa suspendida; f) tratar alcalinamente o desamargar el extracto cítrico de flavonoides, el tratamiento alcalino que reduce el nivel de la limonina que se presenta de forma natural ; g) pasteurizar térmicamente y concentrar el extracto cítrico de flavonoides, desamargado; y h) recolectar el extracto cítrico de flavonoides, desamargado, pasteurizado, en donde no se reduce el nivel de los flavonoides que se presentan de forma natural .
19. El producto, caracterizado porque se produce por el proceso de la reivindicación 18.
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