WO2009022044A1 - Agregado o complejo molecular carotenoide soluble, procedimiento de obtención y sus aplicaciones - Google Patents

Agregado o complejo molecular carotenoide soluble, procedimiento de obtención y sus aplicaciones Download PDF

Info

Publication number
WO2009022044A1
WO2009022044A1 PCT/ES2008/070126 ES2008070126W WO2009022044A1 WO 2009022044 A1 WO2009022044 A1 WO 2009022044A1 ES 2008070126 W ES2008070126 W ES 2008070126W WO 2009022044 A1 WO2009022044 A1 WO 2009022044A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carotenoid
sucrose
monoester
complex
cgtase
Prior art date
Application number
PCT/ES2008/070126
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Elisabet FERNÁNDEZ GARCÍA
José Julián RÍOS MARTÍN
Juan GARRIDO FERNÁNDEZ
Antonio PÉREZ GÁLVEZ
Original Assignee
Consejo Superior De Investigaciones Científicas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consejo Superior De Investigaciones Científicas filed Critical Consejo Superior De Investigaciones Científicas
Publication of WO2009022044A1 publication Critical patent/WO2009022044A1/es

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/40—Colouring or decolouring of foods
    • A23L5/42—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners
    • A23L5/43—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/40—Colouring or decolouring of foods
    • A23L5/42—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners
    • A23L5/43—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives
    • A23L5/44—Addition of dyes or pigments, e.g. in combination with optical brighteners using naturally occurring organic dyes or pigments, their artificial duplicates or their derivatives using carotenoids or xanthophylls

Definitions

  • the present invention is limited to the food chemistry sector, specifically to the production of coloring compounds and antioxidants, and more specifically, to a carotenoid concentrate conveniently processed to provide both technological (color, antioxidant capacity) and physiological (bioactive properties of functional qualities). carotenoids) to juices, beverages and dehydrated foods.
  • carotenoids stand out due to their wide presence and distribution, structural diversity and the biological actions they perform in mammals.
  • the interest that these compounds arouse in the food industry has evolved from its mere use as colorants, to confer and correct the color in foods, or its use as a source of pro-vitamin A, to include them in the wide catalog of bioactive components that, Once incorporated into the body through the diet, they exercise functions as antioxidants, improve intercellular communication and enhance the immune system.
  • beneficial actions of these compounds are the absolute dependence on the diet to incorporate carotenoids into our body and a very inefficient bioavailability, due to the fat-soluble nature of the carotenoids.
  • the first extended resource is the formulation of carotenoids in dispersions or emulsions using emulsifying agents to obtain an "oil in water" dispersion.
  • the drop size parameters and their distribution are those involved in the stability, rheology, chemical reactivity and physiological efficiency of the emulsion.
  • the stability of the emulsion is not only accounted for in physical terms but also chemical by the sensitivity of these compounds to oxidizing agents.
  • the obtaining of microemulsions has been described as the procedures described in US Patents 641774, JP 03-089532, EP 96-610003 and WO 00/00250 (ES), using a wide variety of surfactants, generally not ionic, and / or biopolymers, both proteins and polysaccharides.
  • the obtaining of dispersions does not need a complex or expensive instrumentation but the required formulation usually contains different compounds to stabilize the dispersion both physically and chemically.
  • Encapsulation is the process by which fat-soluble compounds, such as carotenoids, and that play the role of "hosts", are introduced into a matrix, wall material or "host” that covers them thereby preventing their degradation by direct contact with agents oxidizers
  • the final product will be a powder, a solid that can be ground to different particle sizes or a dispersion of the resulting "host-host” assembly.
  • spray drying, cooling or freezing spray, extrusion and the inclusion of complexes stand out.
  • JP 62267261, JP 04244059 and WO 9513047 describe procedures for this.
  • the pigment is associated, through non-covalent bonds, with beta-cyclodextrin, generating a water-soluble aggregate.
  • encapsulation is a more efficient technique providing greater stability to the preparation but more expensive instrumentation is required.
  • An aspect of the invention constitutes an aggregate or carotenoid molecular complex, hereinafter carotenoid complex of the invention, constituted by a monoester fraction of sucrose associated, not covalently, with a fraction or carotenoid pigment.
  • a preferred aspect of the invention constitutes the carotenoid complex of the invention, which preferably has a monoester ratio of sucrose: carotenoid pigment of 1: 1 or 2: 1.
  • Another preferred aspect of the invention constitutes the carotenoid complex of the invention in which the carotenoid belongs, by way of illustration and without limiting the scope of the invention, to the following group: ⁇ -carotene, lycopene, zeaxanthin, canthaxanthin, ⁇ - cryptoxanthin, capsantin and lutein.
  • Another aspect of the invention constitutes a process for preparing the carotenoid complex, hereinafter the method of the invention, based on the use of an enzyme with cyclodextringlucanotransferase activity (CGTase, EC 2.4.1.19) and because it comprises the following steps: i) mixing in carotenoid water with an excess of sucrose monoester, ii) adding an enzyme with cyclodextringlucanotransferase activity (CGTase) to the solution of i) allowing its action at a suitable temperature, preferably between 60 and 9O 0 C, and more preferably at 7O 0 C, for at least 2 hours, preferably between 2 and 24 hours, and iii) removal of excess sucrose monoester, preferably by centrifugation or filtration.
  • a suitable temperature preferably between 60 and 9O 0 C, and more preferably at 7O 0 C, for at least 2 hours, preferably between 2 and 24 hours
  • Another aspect of the invention constitutes the use of the carotenoid complex of the invention, hereinafter the use of the invention, in the preparation of a food additive or therapeutic compound to which its functional qualities both technological (color, antioxidant capacity) and physiological ( bioactive properties of carotenoids).
  • Foods can include, for example, juices, drinks and dehydrated foods.
  • the lipophilic character of carotenoid pigments prevents their solubility in water.
  • the present invention is based on the fact that the inventors have observed that it is possible to solubilize an oily extract enriched in carotenoid pigments in water by adding sucrose monoester which, enzymatically modified, forms molecular aggregates that are subsequently associated, not covalently, with the carotenoid fraction (Example 1).
  • the enzyme cyclodextringlucanotransferase catalyzes the binding of glucose molecules to form cyclodextrins of different ranges providing effective receptacles for housing carotenoids.
  • the process to obtain these aggregates begins with the mixing of an aliquot of the oily matrix rich in carotenoids with an excess of sucrose monoester, adding the enzyme cyclodextringlucanotransferase.
  • This enzyme catalyzes various reactions such as cyclization, coupling and disproportionate Ia.
  • the enzyme exerts its activity on glucose residues and, from the point of view of the reaction mechanism, in a manner very similar to ⁇ -amylases, although the cyclodextringlucanotransferase does not belong to the group of hydrolases.
  • the inventors are unaware of the specific mechanism by which aggregates are formed in the case of the present invention, only that a molecular association occurs between the substrate and the carotenoid pigment, thanks to the enzyme activity, such that the aggregate it has more polar physical characteristics, modifying, in this sense, those of the carotenoid Io which allows a good water solubility.
  • the enzyme produces molecular aggregates of two and three units. These aggregates are associated by means of non-covalent junctions with the initially added carotenoid fraction, in relation to 1: 1 or 2: 1 of the monoester ratio of sucrose: carotenoid pigment, obtaining a water soluble complex.
  • the complex formation process is actually a molecular encapsulation which is a great advantage for the complexed fraction (carotenoids) since it protects against degradation by UV radiation, alters its chemical reactivity, increasing its stability against organic solutions in that the pigment is solubilized in free form, and becomes soluble in water.
  • the two processes both the enzymatic reaction of the formation of molecular aggregates from the sucrose monoester and the formation of the complex with the carotenoid pigment take place simultaneously, the process being verified in water approximately between 60 and 9O 0 C, preferably 7O 0 C, and between 2 and 24 hours.
  • the complex is stable enough to prevent the transfer of the carotenoid fraction from the aqueous phase to the extractant solvent (hexane, ethyl ether) (Example 1).
  • the aqueous solution obtained is centrifuged or filtered to remove remains of the sucrose monoester that have not reacted.
  • the resulting carotenoid solution is of a high coloring capacity that can be used in dilution to color drinks and juices. Another possibility is lyophilization, obtaining a powder that can be used to transfer color to dehydrated foods.
  • one aspect of the invention constitutes an aggregate or carotenoid molecular complex, hereinafter the carotenoid complex of the invention, constituted by a monoester fraction of sucrose associated, not covalently, with a carotenoid fraction or pigment.
  • a preferred aspect of the invention constitutes the carotenoid complex of the invention, which preferably has a monoester ratio of sucrose: carotenoid pigment of 1: 1 or 2: 1.
  • a preferred embodiment constitutes the carotenoid complex of the invention in which the sucrose monoester is sucrose palmitate.
  • Another preferred aspect of the invention constitutes the carotenoid complex of the invention in which the carotenoid belongs, by way of Illustrative and without limiting the scope of the invention, to the following group: ⁇ -carotene, lycopene, zeaxanthin, canthaxanthin, ⁇ -cryptoxanthin, capsantin and lutein.
  • the carotenoids used in the process may be in purified form or in the form of an oily extract of plant origin, such as, for example, ⁇ -carotene and lycopene oleoresins or marigold oleoresins (Tapetes erecta) and paprika (Capsicum annuum L.) previously submitted Deesterification
  • the carotenoids from the chemical point of view belong to the family of terpenes. About 600 compounds of this family are known, which are divided into two basic types: carotenes, which are hydrocarbons, and xanthophylls, their oxygenated derivatives. To these types must be attached apocarotenoids, smaller in size, formed by rupture of typical carotenoids.
  • Another aspect of the invention constitutes a process for preparing the carotenoid complex, hereinafter the method of the invention, based on the use of an enzyme with cyclodextringlucanotransferase activity (CGTase, EC 2.4.1.19) and because it comprises the following steps: i) mixing in carotenoid water with an excess of sucrose monoester, ii) adding an enzyme with cyclodextringlucanotransferase activity (CGTase) to the solution of i) allowing its action at a suitable temperature, preferably between 60 and 9O 0 C, and more preferably at 7O 0 C, for at least 2 hours, preferably between 2 and 24 hours, and iii) removal of excess sucrose monoester, preferably by centrifugation or filtration.
  • a suitable temperature preferably between 60 and 9O 0 C, and more preferably at 7O 0 C, for at least 2 hours, preferably between 2 and 24 hours
  • Another preferred aspect of the invention constitutes the process of the invention in which the carotenoid of i) is used in pure form or in the form of an oily extract and belongs, by way of illustration and without limiting the scope of the invention, to the following group: oily extract of ⁇ -carotene, lycopene, lutein, zeaxanthin, cantaxanthin, ⁇ -cryptoxanthin, capsantin and oily pepper extract (Capsicum annuum L.) previously subjected to deesterification.
  • Another preferred aspect of the invention constitutes the process of the invention in which the sucrose monoester of i) is used in the form of a plant extract, preferably enriched in a sucrose monoester or in pure form.
  • sucrose monoester is an extract of plant origin with sucrose palmitate.
  • CGTase cyclodextringlucanotransferase activity
  • EC 2.4.1.19 An enzyme with cyclodextringlucanotransferase activity
  • the enzymatic reaction can be carried out using the free CGTase enzyme in the solution or immobilized to a support that allows its reuse after use.
  • Another preferred aspect of the invention constitutes the process of the invention in which the enzyme cyclodextringlucanotransferase (CGTase) is of bacterial origin, preferably a Thermoanaerobacter or Bacillus CGTase.
  • CGTase cyclodextringlucanotransferase
  • a particular embodiment would be the use of the Thermoanaerobacter CGTase described in the example of the present invention.
  • Another aspect of the invention constitutes the use of the carotenoid complex of the invention, hereinafter the use of the invention, in the preparation of a food additive or therapeutic compound to which its functional qualities both technological (color, antioxidant capacity) and physiological ( bioactive properties of carotenoids).
  • Foods can include, for example, juices, drinks and dehydrated foods. DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • Figure 1. Electronic absorption spectrum of the sucrose palmitate complex: lutein in water.
  • Figure 2. Mass spectrum of the sucrose palmitate complex: lutein, obtained by means of the ESI technique in negative mode. The identification of the characteristic ions is the following: 579 urn, sucrose palmitate; 615 urn, sucrose palmitate dihydrate; 1147 urn, sucrose palmitate adduct: lutein (1: 1); 1183 urn, sucrose palmitate adduct: lutein (1: 1) dihydrate; 1727 urn, sucrose palmitate adduct: lutein (2: 1).
  • Figure 3 Chromatogram obtained from the HPLC-UV-Vis analysis of a lutein complex sample. Chromatographic analysis was performed in Socratic mode using as mobile phase water: acetonitrile: 50: 50 formic acid: 0.1 to 1 mL / min.
  • Figure 4. Chromatogram obtained from HPLC-UV-Vis-MS analysis of a sample of sucrose palmitate: lutein complex. Chromatographic analysis was performed in Socratic mode using as mobile phase water: acetonitrile: 50: 50 formic acid: 0.1 to 1 mL / min and recorded at 434 nm.
  • Figure 5 a and b - Mass spectrum obtained by an HPLC-UV-Vis system coupled to the mass spectrometer, online, for the lutein complex sample.
  • the identification of the characteristic ions is the following: 579 urn, sucrose palmitate; 615 urn, sucrose palmitate dihydrate; 1147 urn, sucrose palmitate adduct: lutein (1: 1); 1183 urn, sucrose palmitate adduct: lutein (2: 1) hydrate.
  • Example 1 Obtaining the sucrose monoester complex with lutein 1.1.- Obtaining the carotenoid complex
  • the sucrose monoester used to exemplify the invention is sucrose palmitate present in a plant extract enriched in said monoester This product is sold by the company Gattefossé under the specification Serum Ester 15 (CAS number 26446-38-8).
  • the source of carotenoids is a deesterified marigold oleoresin marketed by the Kemin Foods company under the name Florado Lutein (20% Liquid in Corn OiI).
  • FIG. 1 shows the electronic absorption spectrum of the aqueous solution obtained.
  • the concentration of the pigment in the solution is determined spectrophotometrically. For this, an aliquot of the solution (100-200 DL) is mixed with 2 mL of N, N-dimethylformamide, 2 mL of hexane and 5 mL of water.
  • the ionization at atmospheric pressure is the technique preferably used in the study of complexes joined by non-covalent forces due, above all, because it is an ionization method of the so-called "soft ionization methods".
  • APCI atmospheric pressure
  • APPI APPI
  • ESI electrospray ionization
  • soft ionization methods Of the at least four types of known non-covalent forces: ionic, hydrogen bonds, van der Vaals forces and hydrophobic interactions, there are data from experiments carried out successfully in the detection of this type of compounds. In all cases, these forces are weak, so these compounds are very fragile at the time of obtaining the transfer to the gaseous phase of the ions in solution.
  • the ionization method selected was ESI in negative mode. 3.
  • the electrospray voltage was 3 kV.
  • the capillary temperature was 175 0 C. This value is clearly insufficient to completely desolvate the spray generated, which translates into the formation of deprotonated adducts of the carrier (sucrose palmitate) with water and the modifier (formic) , but the presence of the [Carrier + Guest] adduct is preserved, "that is, [sucrose palmitate + lutein-H] " being observed with intensities varying between 0.1 and 3% at m / z 1147. Likewise, am / z 1727 adduct [2 (sucrose palmitate) + lutein-H] ⁇ appears .
  • HPLC-UV-Vis ( Figure 3) The sample has a very "wide" elution profile, typical of a mixture of compounds (polished with sucrose esters) from which mass ions can be extracted ions of interest.
  • the thermal stability of the carotenoid complex of the invention was determined causing its degradation. Obtaining the degradation constant at various test temperatures allows predicting the stability of the carotenoid complex at any temperature, according to the Arrhenius equation. The experiment was performed under the following conditions. The selected test temperatures were 60, 80 and 100 0 C applying a heating time of the sample of approximately 1-3 half-life. The degradation reaction corresponds to a first-order kinetics obtaining the following degradation constants at the temperatures tested: K 6 o ° c, 0.0147 h "1 ; K 8 o ° c, 0.034901 h "1 ; Kioo ° c, 0.1823 h "1.
  • the stability of the carotenoid complex of the invention was determined by causing its spontaneous oxidation induced by radicals which results in a progressive loss of color in the visible spectrum of the aqueous solution of the carotenoid complex.
  • the oxidation reaction is initiated by the addition of an aqueous solution of a free radical promoter that at a specific temperature decomposes spontaneously into radical species.
  • the promoter used in this case was 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, hereinafter AAPH, at the concentrations of 1, 10, 50 and 125 mM.
  • An aliquot of the carotenoid complex solution was mixed with a volume of the AAPH solution.
  • the reaction was carried out in a test tube immersed in a thermostated bath at 6O 0 C with stirring. Sampling was performed every 2 minutes, taking an aliquot from the reactant mixture to determine the absorbance at 450 nm.
  • concentration data were transformed into concentration data (expressed in terms of percentage of remaining carotenoid complex with respect to the initial value).
  • the integral method was used to calculate the kinetic constant.
  • the reaction order that best fit the experimental data is that of order 1 obtaining the following kinetic constants for each concentration of radical used:
  • the average life time of the carotenoid complex could be calculated for each radical concentration, obtaining the values of 2.12 minutes, 2.56 minutes, 5.72 minutes, and 23.98 minutes. for concentrations of 125, 50, 10 and 1 mM, respectively.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

El objeto de la presente invención es solubilizar en agua una matriz oleosa enriquecida en pigmentos carotenoides formando agregados moleculares que acomplejen la fracción carotenoide lo que les proporcionará la solubilidad en agua y una mayor estabilidad física y química sin necesidad de recurrir a una instrumentación costosa.

Description

AGREGADO O COMPLEJO MOLECULAR CAROTENOIDE SOLUBLE, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y SUS APLICACIONES
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se circunscribe al sector de Ia química alimentaria, concretamente a Ia producción de compuestos colorantes y antioxidantes, y más concretamente, a un concentrado carotenoide procesado convenientemente para aportar cualidades funcionales tanto tecnológicas (color, capacidad antioxidante) como fisiológicas (propiedades bioactivas de los carotenoides) a zumos, bebidas y alimentos deshidratados.
ESTADO DE LA TÉCNICA Entre todos los compuestos bioactivos, destacan los carotenoides debido a su amplia presencia y distribución, diversidad estructural y a las acciones biológicas que desempeñan en los mamíferos. El interés que despiertan estos compuestos en Ia industria alimentaria ha evolucionado desde su mero uso como colorantes, para conferir y corregir el color en alimentos, o su empleo como fuente de pro-vitamina A, hasta incluirlos en el amplio catálogo de componentes bioactivos que, una vez incorporados al organismo a través de Ia dieta, ejercen funciones como antioxidantes, mejoran Ia comunicación intercelular y potencian el sistema inmune. Como contraposición a las acciones beneficiosas de estos compuestos están Ia dependencia absoluta de Ia dieta para incorporar carotenoides a nuestro organismo y una biodisponibilidad muy poco eficiente, debido al carácter liposoluble de los carotenoides. Para contrarrestar estos factores se recomienda una ingesta adecuada de fuentes ricas en carotenoides (frutas, vegetales y aceites) manteniendo unos niveles apropiados de carotenoides en plasma y aquellos tejidos donde desarrollen su actividad. Sin embargo, Ia liposolubilidad de los carotenoides dificulta su empleo en alimentos en los que Ia matriz es hidrofílica, como zumos y bebidas refrescantes. Para diversificar las fuentes de ingesta, Ia industria alimentaria ha desarrollado procedimientos con los que se facilita Ia incorporación de carotenoides a alimentos constituidos básicamente por una matriz hidrofílica y así aumentar su bioaccesibilidad.
El primer recurso extendido es Ia formulación de carotenoides en dispersiones o emulsiones utilizando agentes emulsionantes para obtener una dispersión "aceite en agua". Como en todas las emulsiones los parámetros tamaño de gota y su distribución, son los implicados en Ia estabilidad, reología, reactividad química y eficiencia fisiológica de Ia emulsión. En el caso de los carotenoides, Ia estabilidad de Ia emulsión no sólo se contabiliza en términos físicos sino también químicos por Ia sensibilidad de estos compuestos a agentes oxidantes. Más concretamente, para los carotenoides se ha descrito Ia obtención de microemulsiones como los procedimientos descritos en las patentes US 641774, JP 03-089532, EP 96-610003 y WO 00/00250 (ES), utilizando una amplia variedad de surfactantes, generalmente no iónicos, y/o biopolímeros, tanto proteínas como polisacáridos. La obtención de dispersiones no necesita de una instrumentación compleja o costosa pero Ia formulación requerida suele contener distintos compuestos para estabilizar tanto física como químicamente Ia dispersión.
Otro procedimiento para Ia obtención de soluciones acuosas de carotenoides es Ia encapsulación. La encapsulación es el proceso por el que compuestos liposolubles, como los carotenoides, y que ejercen el rol de "huéspedes", son introducidos en una matriz, material pared o "anfitrión" que los recubre impidiendo con ello su degradación por contacto directo con agentes oxidantes. En función de Ia matriz y método de encapsulación empleado, el producto final será un polvo, un sólido que puede ser molido a diferentes tamaños de partícula o una dispersión del conjunto resultante "huésped-anfitrión". Entre los métodos generales de encapsulación más ampliamente utilizados en Ia industria alimentaria destacan el secado por aspersión, Ia aspersión por enfriamiento o congelación, Ia extrusión y Ia inclusión de complejos. Se han descrito diferentes técnicas de encapsulación de carotenoides mediante secado por aspersión resultando como más eficiente el uso de maltodextrinas de distintos pesos moleculares (valores de equivalentes de dextrosa de 4, 15, 25, 36,5) como matriz de encapsulación. Esta técnica tiene un coste bajo en comparación con otras como Ia aspersión por congelación aunque al proporcionar un área superficial elevada se incrementa Ia posibilidad de oxidación. Otros procedimientos descritos utilizan Ia técnica de aspersión por congelación empleando matrices amorfas, como pullulan, un polisacárido lineal de glucosa, PVP40 y PVP360, que son poliamidas de diferente peso molecular. Para Ia encapsulación de carotenoides también se ha descrito Ia técnica de inclusión de complejos, utilizando beta-ciclodextrina como "anfitrión" para Ia encapsulación molecular. Las patentes JP 62267261 , JP 04244059 y WO 9513047 describen procedimientos para ello. En este caso el pigmento se asocia, mediante uniones no covalentes, con beta-ciclodextrina generando un agregado soluble en agua. En general, Ia encapsulación es una técnica más eficiente proporcionando una mayor estabilidad a Ia preparación pero se requiere una instrumentación más costosa.
Finalmente, se pretende disminuir Ia sensibilidad de los carotenoides a factores oxidantes que con relativa facilidad pueden disminuir de forma significativa Ia concentración de estos compuestos en el alimento al que se adicionan.
Referencias bibliográficas
- Carotenoid nanodispersions for use in water-based systems and a process for their preparation. Fullmer, L., Emmick, T. US 641774 (20030815) [Fullmer, Ankeny, IA, USA] 2005. - Process for producing carotenoid emulsión. Mori, T. Ogata, T., Shimamura, S., Tanaka, H., Taniguchi, K., Kitayama, M. JP 03-089532 (20030328) [Kuraray, Okayama, Japan] 2004.
- Water dispersible compositions containing natural hydrophobic pigment, method of preparing same and their use. Winning, M., Isager, P. P. EP 96-
610003 (19960122) [Chr. Hansen, 2970 Hoersholm, Denmark] 2003.
- Method for the production of a water-dipersible formulation containing carotenoids. Eller, T., Christiansen, C, Collados de Ia Vieja, A. J., Muñoz, A., Morales, E. WO 00/00250(ES) (20000713) [Vitatene, E-24080 León, Spain] 2002.
- Preparation of cyclodextrin inclusión compounds containing β-carotene as material for drug, food and cosmetics. Hasebe, K., Ando, Y., Chikamatsu, Y., Hayashi, K. Patent JP 62267261 ; 1987.
- Preparation of cyclodextrin inclusión compounds containing β-carotene as food dyes and antioxidants. Murao, T., Maruyama, T., Yamamoto, Y. Patent
JP 04244059; 1992.
- Decolorized carotenoid-cyclo-dextrin complexes. Schwartz, J. L., Shklar, G., Sikorski, C. Patent WO 9513047; 1995.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Descripción Breve
Un aspecto de Ia invención Io constituye un agregado o complejo molecular carotenoide, en adelante complejo carotenoide de Ia invención, constituido por una fracción monoéster de sacarosa asociada, no covalentemente, con una fracción o pigmento carotenoide.
Un aspecto preferente de Ia invención Io constituye el complejo carotenoide de Ia invención que presenta, preferentemente, una relación monoéster de sacarosa:pigmento carotenoide de 1 :1 ó 2:1. Otro aspecto preferente de Ia invención Io constituye el complejo carotenoide de Ia invención en el que el carotenoide pertenece, a título ilustrativo y sin que limite el alcance de Ia invención, al siguiente grupo: β-caroteno, licopeno, zeaxantina, cantaxantina, β-criptoxantina, capsantina y luteína.
Otro aspecto de Ia invención Io constituye un procedimiento de elaboración del complejo carotenoide, en adelante procedimiento de Ia invención, basado en el uso de una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa, EC 2.4.1.19) y porque comprende las siguientes etapas: i) mezcla en agua del carotenoide con un exceso de monoéster de sacarosa, ii) adición de una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa) a Ia solución de i) permitiendo su acción a temperatura adecuada, preferentemente entre 60 y 9O0C, y más preferentemente a 7O0C, durante al menos 2 horas, preferentemente entre 2 y 24 horas, y iii) eliminación del exceso de monoéster de sacarosa, preferentemente mediante centrifugación o filtrado.
Otro aspecto de Ia invención Io constituye el uso del complejo carotenoide de Ia invención, en adelante uso de Ia invención, en Ia elaboración de un aditivo alimentario o compuesto terapéutico al que aportan sus cualidades funcionales tanto tecnológicas (color, capacidad antioxidante) como fisiológicas (propiedades bioactivas de los carotenoides). Entre los alimentos se puede contar por ejemplo, zumos, bebidas y alimentos deshidratados.
Descripción detallada El carácter lipofílico de los pigmentos carotenoides impide su solubilidad en agua. En Ia presente invención se consigue formar agregados polisacáridos, que interaccionan con el carotenoide, dando lugar a estructuras más complejas (con uniones no covalentes), que confieren al conjunto propiedades que son compatibles con las del agua. Por tanto, Ia invención se enfrenta al problema de aportar nuevos aditivos alimentarios bioactivos en formatos solubles.
Más concretamente, Ia presente invención se basa en que los inventores han observado que es posible solubilizar en agua un extracto oleoso enriquecido en pigmentos carotenoides mediante Ia adición de monoéster de sacarosa que, modificado enzimáticamente, forma agregados moleculares que posteriormente se asocian, no covalentemente, con Ia fracción carotenoide (Ejemplo 1 ). La enzima ciclodextringlucanotransferasa cataliza Ia unión de moléculas de glucosa para formar ciclodextrinas de distinto rango proporcionando receptáculos eficaces para alojar carotenoides. El procedimiento para obtener estos agregados se inicia con Ia mezcla de una alícuota de Ia matriz oleosa rica en carotenoides con un exceso de monoéster de sacarosa, adicionando el enzima ciclodextringlucanotransferasa. Este enzima cataliza diversas reacciones como Ia ciclación, acoplamiento y Ia de desproporción. El enzima ejerce su actividad sobre los residuos de glucosa y, desde el punto de vista del mecanismo de reacción, de una forma muy similar a las α-amilasas, aunque Ia ciclodextringlucanotransferasa no pertenezca al grupo de las hidrolasas. Los inventores desconocen el mecanismo concreto por el que se forman los agregados en el caso de Ia presente invención, tan sólo que se produce una asociación molecular entre el sustrato y el pigmento carotenoide, gracias a Ia actividad del enzima, de tal forma que el agregado posee características físicas más polares, modificando, en este sentido, las del carotenoide Io que Ie permite una buena solubilidad en agua. En concreto y con el sustrato utilizado, monoéster de sacarosa, el enzima produce agregados moleculares de dos y tres unidades. Estos agregados se asocian mediante uniones no covalentes con Ia fracción carotenoide adicionada inicialmente, en relación 1 :1 ó 2:1 de Ia relación monoéster de sacarosa:pigmento carotenoide, obteniendo un complejo soluble en agua. El proceso de formación del complejo es en realidad una encapsulación molecular Io que resulta una gran ventaja para Ia fracción acomplejada (carotenoides) ya que Ia protege de Ia degradación por radiación UV, altera su reactividad química, aumentando su estabilidad frente a las soluciones orgánicas en que el pigmento está solubilizado en forma libre, y se hace soluble en agua. Los dos procesos, tanto Ia reacción enzimática de formación de agregados moleculares a partir del monoéster de sacarosa como Ia formación del complejo con el pigmento carotenoide tienen lugar simultáneamente, verificándose el proceso en agua aproximadamente entre 60 y 9O0C, preferentemente 7O0C, y entre 2 y 24 horas. El complejo es Io suficientemente estable como para impedir Ia transferencia de Ia fracción carotenoide desde Ia fase acuosa al disolvente extractante (hexano, éter etílico) (Ejemplo 1 ). La solución acuosa obtenida se centrifuga o filtra para eliminar restos del monoéster de sacarosa que no hayan reaccionado.
La solución carotenoide resultante es de una elevada capacidad colorante que se puede utilizar en dilución para colorear bebidas y zumos. Otra posibilidad es su liofilización, obteniendo un polvo que se puede emplear para transferir color a alimentos deshidratados.
Por Io tanto, un aspecto de Ia invención Io constituye un agregado o complejo molecular carotenoide, en adelante complejo carotenoide de Ia invención, constituido por una fracción monoéster de sacarosa asociada, no covalentemente, con una fracción o pigmento carotenoide. Un aspecto preferente de Ia invención Io constituye el complejo carotenoide de Ia invención que presenta, preferentemente, una relación monoéster de sacarosa:pigmento carotenoide de 1 :1 ó 2:1.
Una realización preferente Io constituye el complejo carotenoide de Ia invención en Ia que el monoéster de sacarosa es palmitato de sacarosa. Otro aspecto preferente de Ia invención Io constituye el complejo carotenoide de Ia invención en el que el carotenoide pertenece, a título ilustrativo y sin que limite el alcance de Ia invención, al siguiente grupo: βcaroteno, licopeno, zeaxantina, cantaxantina, β-criptoxantina, capsantina y luteína. Los carotenoides utilizados en el procedimiento pueden estar en forma purificada o en forma de extracto oleoso de origen vegetal, como por ejemplo oleorresinas de β-caroteno y licopeno u oleorresinas de marigold (Tapetes erecta) y de pimientón (Capsicum annuum L.) sometidas previamente a desesterificación.
Los carotenoides desde el punto de vista químico, pertenecen a Ia familia de los terpenos. Se conocen alrededor de 600 compuestos de esta familia, que se dividen en dos tipos básicos: los carotenos, que son hidrocarburos, y las xantofilas, sus derivados oxigenados. A estos tipos hay que unir los apocarotenoides, de tamaño menor, formados por ruptura de los carotenoides típicos.
Otro aspecto de Ia invención Io constituye un procedimiento de elaboración del complejo carotenoide, en adelante procedimiento de Ia invención, basado en el uso de una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa, EC 2.4.1.19) y porque comprende las siguientes etapas: i) mezcla en agua del carotenoide con un exceso de monoéster de sacarosa, ii) adición de una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa) a Ia solución de i) permitiendo su acción a temperatura adecuada, preferentemente entre 60 y 9O0C, y más preferentemente a 7O0C, durante al menos 2 horas, preferentemente entre 2 y 24 horas, y iii) eliminación del exceso de monoéster de sacarosa, preferentemente mediante centrifugación o filtrado. Otro aspecto preferente de Ia invención Io constituye el procedimiento de Ia invención en el que el carotenoide de i) se utiliza en forma pura o en forma de extracto oleoso y pertenece, a título ilustrativo y sin que limite el alcance de Ia invención, al siguiente grupo: extracto oleoso de β-caroteno, licopeno, luteína, zeaxantina, cantaxantina, β-criptoxantina, capsantina y extracto oleoso de pimiento (Capsicum annuum L.) sometido previamente a desesterificación. Otro aspecto preferente de Ia invención Io constituye el procedimiento de Ia invención en el que el monoéster de sacarosa de i) se utiliza en forma de un extracto vegetal, preferentemente, enriquecido en un monoéster de sacarosa o en forma pura.
Una realización preferente Io constituye el procedimiento de Ia invención en el que el monoéster de sacarosa es un extracto de origen vegetal con palmitato de sacarosa.
Una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa, EC 2.4.1.19) puede obtenerse a partir de distintos microorganismos, entre otros, bacterias Bacillus, Thermoanaerobacter, etc. Por otro lado, Ia reacción enzimática puede llevarse a cabo utilizando Ia enzima CGTasa libre en Ia solución o inmovilizada a un soporte que permita su reutilización tras su uso.
Las diferentes CGTasas útiles para llevar a cabo el procedimiento de Ia invención pueden ser aisladas y seleccionadas por un experto en Ia materia.
Otro aspecto preferente de Ia invención Io constituye el procedimiento de Ia invención en el que Ia enzima ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa) es de origen bacteriano, preferentemente una CGTasa de Thermoanaerobacter o de Bacillus. Una realización particular sería Ia utilización de Ia CGTasa de Thermoanaerobacter descrita en el ejemplo de Ia presente invención. Otro aspecto de Ia invención Io constituye el uso del complejo carotenoide de Ia invención, en adelante uso de Ia invención, en Ia elaboración de un aditivo alimentario o compuesto terapéutico al que aportan sus cualidades funcionales tanto tecnológicas (color, capacidad antioxidante) como fisiológicas (propiedades bioactivas de los carotenoides). Entre los alimentos se puede contar por ejemplo, zumos, bebidas y alimentos deshidratados. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Espectro de absorción electrónica del complejo palmitato de sacarosa: luteína en agua. Figura 2.- Espectro de masas del complejo palmitato de sacarosa:luteína, obtenido mediante Ia técnica ESI en modo negativo. La identificación de los iones característicos es Ia siguiente: 579 urna, palmitato de sacarosa; 615 urna, palmitato de sacarosa dihidrato; 1147 urna, aducto palmitato de sacarosa:luteína (1 :1 ); 1183 urna, aducto palmitato de sacarosa:luteína (1 :1 ) dihidrato; 1727 urna, aducto palmitato de sacarosa:luteína (2:1 ).
Figura 3.- Cromatograma obtenido a partir del análisis por HPLC-UV-Vis de una muestra de complejo de luteína. El análisis cromatográfico se realizó en modo ¡socrático empleando como fase móvil agua:acetonitrilo:ácido fórmico 50:50:0,1 a 1 mL/min. Figura 4.- Cromatograma obtenido a partir del análisis por HPLC-UV-Vis-MS de una muestra de complejo palmitato de sacarosa:luteína. El análisis cromatográfico se realizó en modo ¡socrático empleando como fase móvil agua:acetonitrilo:ácido fórmico 50:50:0,1 a 1 mL/min y registrado a 434 nm. Figura 5 a y b.- Espectro de masas obtenido mediante un sistema de HPLC- UV-Vis acoplado al espectrómetro de masas, on line, para Ia muestra de complejo con luteína. La identificación de los iones característicos es Ia siguiente: 579 urna, palmitato de sacarosa; 615 urna, palmitato de sacarosa dihidrato; 1147 urna, aducto palmitato de sacarosa:luteína (1 :1 ); 1183 urna, aducto palmitato de sacarosa:luteína (2:1 ) hidrato.
EJEMPLOS DE REALIZACIÓN
Ejemplo 1.- Obtención del complejo monoester sacarosa con luteina 1.1.- Obtención del complejo carotenoide El monoester de sacarosa utilizado para ejemplificar Ia invención es palmitato de sacarosa presente en un extracto vegetal enriquecido en dicho monoéster. Este producto Io comercializa Ia empresa Gattefossé bajo Ia especificación Suero Ester 15 (número CAS 26446-38-8). Por otro lado, Ia fuente de carotenoides es una oleorresina de marigold desesterificada comercializada por Ia empresa Kemin Foods bajo Ia denominación Florado Lutein (20% Liquid in Corn OiI).
En un tubo de ensayo se pesaron 0,1 gramos de oleorresina, 0,5 gramos de palmitato de sacarosa y se añadieron 30 ml_ de agua. El tubo se introdujo en un baño de agua a 7O0C, agitando Ia mezcla reactante con un agitador magnético. A continuación, se añadieron 0,5 ml_ de preparación enzimática Toruzyme 3.0 L comercializada por Ia empresa Novozymes que contiene Ia enzima ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa). El enzima se obtiene a partir de una cepa de Bacillus a Ia que se Ie introdujo el gen para Ia producción de CGTasa a partir de una cepa de Thermoanaerobacter. La mezcla se dejó en agitación durante 3 horas manteniendo Ia temperatura constante e igual a 7O0C.
Transcurrido el periodo de reacción, Ia mezcla se centrifuga a 20000 rpm durante 20 minutos para eliminar el exceso de palmitato de sacarosa que no ha reaccionado. Se puede sustituir Ia centrifugación por una filtración de Ia mezcla a través de un filtro de acetato de celulosa de 0,45Dm. El producto final es una solución acuosa de color amarillo intenso. En Ia Figura 1 se muestra el espectro de absorción electrónica de Ia solución acuosa obtenida. La concentración del pigmento en Ia solución se determina espectrofotométricamente. Para ello, una alícuota de Ia solución (100-200 DL) se mezcla con 2 mL de N,N-dimetilformamida, 2 mL de hexano y 5 mL de agua. La mezcla se agita vigorosamente en un vortex durante 1 minuto y se centrifuga a 5000 rpm durante 10 minutos. La fase de hexano se recoge, se evapora y el residuo se disuelve con 2 mL de etanol, determinando Ia absorbancia de esta disolución. El cálculo de Ia concentración se realiza utilizando Ia siguiente expresión: Abs
C(g/mL) = 445
2550x100
1.2.- Caracterización del compuesto por espectrometría de masas La ionización a presión atmosférica (APCI, APPI, ESI, etc), y en especial Ia ionización por electrospray viene siendo Ia técnica preferentemente utilizada en el estudio de complejos unidos por fuerzas no covalentes debido, sobre todo, a que es un método de ionización de los denominados "soft ionization methods". De los, al menos, cuatro tipos de fuerzas no covalentes más conocidos: iónicas, enlaces de hidrógeno, fuerzas de van der Vaals e interacciones hidrofóbicas existen datos de experimentos llevados a cabo con éxito en Ia detección de este tipo de compuestos. En todos los casos estas fuerzas son débiles por Io que estos compuestos son muy frágiles a Ia hora de conseguir Ia transferencia a Ia fase gaseosa de los iones en solución.
El proceso de evaporación del solvente en soluciones de complejos unidos por enlaces no covalentes y su transferencia como complejo intacto desde Ia solución a Ia fase gaseosa es una etapa crítica. La energía aplicada en el proceso de ionización debe ser Ia adecuada como para no traspasar Ia línea entre Ia producción de un ion o Ia que produce su disociación.
Los parámetros que afectan a Ia formación y transporte de los iones a Ia fase gaseosa son:
1. Composición de Ia solución (% de fase orgánica).
2. La concentración de analito en Ia fase móvil. 3. Modificadores de Ia solución que facilitan Ia ionización.
4. Energía de electrospray.
5. Valores de tensión de los elementos de Ia interfase, especialmente el capilar calentado (desolvatación final) y skimmer.
En el presente caso y para el complejo carotenoide realizado con luteína, se seleccionaron las siguientes condiciones: 1. Se parte del preparado del complejo bruto que es previamente liofilizado. Posteriormente se prepara una disolución en agua:acetonitrilo:ácido fórmico 50:50:0,1 a concentración 0,1 μM.
2. El método de ionización seleccionado fue ESI en modo negativo. 3. La tensión de electrospray fue de 3 kV.
4. La introducción de Ia muestra se hizo mediante bomba de infusión a velocidad 10 μL/min y por HPLC on-line para verificación.
5. La temperatura del capilar fue de 1750C. Este valor es claramente insuficiente para desolvatar completamente el spray generado, Io que se traduce en Ia formación de aducios desprotonados del portador (palmitato de sacarosa) con el agua y el modificador (fórmico), pero por contra se preserva Ia presencia del aducto de [Portador + Invitado]", es decir, [palmitato de sacarosa + luteína-H]" observándose con intensidades que varían entre 0,1 y 3% a m/z 1147. Asimismo, a m/z 1727 aparece el aducto [2(palmitato de sacarosa)+luteína-H]~. Para valores superiores de temperatura del capilar, el ion molecular no aparece, Io que se correspondería con el espectacular incremento de Ia intensidad del ion de palmitato de sacarosa, consecuencia de Ia liberación de Ia molécula de luteína. A temperaturas superiores estos aducios están ausentes. En Ia Figura 2 se representa el espectro de masas del complejo de luteína.
1.3.- Confirmación por HPLC-UV-MS
El análisis por HPLC se realizó, no sólo para tratar de verificar los datos obtenidos mediante inyección continua, sino para tratar de evitar en Io posible las posibles interferencias debidas a Ia matriz de reacción, ya que se esperaba que al eluirlas a través de una columna de C18, aquellas pudieran ser evitadas en su mayoría. No obstante, y como puede verse en el registro
HPLC-UV-Vis (Figura 3) Ia muestra presenta un perfil de elución muy "ancho", típico de una mezcla de compuestos (pulí de esteres de sacarosa) del que mediante fragmentogramas de masas pueden ser extraídos los iones de interés.
Se inyectaron 50 μl_ de solución original en agua:acetonitrilo:ácido fórmico 50:50:0,1 filtrada, en un sistema HPLC-UV-Vis-MS online eluido en modo ¡socrático con agua:acetonitrilo:ácido fórmico 50:50:0,1 a 1 mL/min y registrado a 434 nm. La introducción de muestra en el espectrómetro se hizo en modo split postcolum (200 μl_ a Ia interfase). En Ia Figura 4 se muestra el cromatograma obtenido. También se obtiene así un registro simultáneo en
UV-Vis y MS. La inyección de Ia muestra por HPLC mostró igualmente Ia formación del ion molecular desprotonado del aducto [palmitato de sacarosa+luteína-H]" a m/z 1147 así como de [palmitato de sacarosa+2H2O+luteína-H]~ a m/z 1183, (Figura 5 a y b).
1.3.- Estabilidad térmica La estabilidad térmica del complejo carotenoide de Ia invención se determinó provocando su degradación. La obtención de Ia constante de degradación a varias temperaturas de ensayo permite predecir Ia estabilidad del complejo carotenoide a cualquier temperatura, según Ia ecuación de Arrhenius. El experimento se realizó en las siguientes condiciones. Las temperaturas de ensayo seleccionadas fueron 60, 80 y 1000C aplicando un tiempo de calentamiento de Ia muestra de, aproximadamente, 1-3 vida media. La reacción de degradación se corresponde con una cinética de primer orden obteniendo las siguientes constantes de degradación a las temperaturas ensayadas: K6o°c, 0,0147 h"1; K8o°c, 0,034901 h"1; Kioo°c, 0,1823 h"1. Una vez obtenidos los parámetros de Ia ecuación de Arrhenius se predice Ia constante de degradación a 250C y a 40C y el tiempo de vida media resultando los valores siguientes: 8,2206x10"4 h"1; t1/2, 840 horas. K4OC, 1 ,1405x10"4 h"1; t1/2, 6075 horas. 1.4.- Estabilidad oxidativa.
La estabilidad del complejo carotenoide de Ia invención se determinó provocando su oxidación espontánea inducida por radicales Io que se traduce en una pérdida progresiva del color en el espectro visible de Ia solución acuosa del complejo carotenoide. La reacción de oxidación se inicia mediante Ia adición de una disolución acuosa de un promotor de radicales libres que a una temperatura concreta se descompone espontáneamente en especies radicalarias. El promotor utilizado en este caso fue el 2,2'-azobis (2-metilpropionamidina) dihidrocloruro, en adelante AAPH, a las concentraciones de 1 , 10, 50 y 125 mM. Una alícuota de Ia solución de complejo carotenoide, se mezcló con un volumen de Ia disolución de AAPH. La reacción transcurrió en un tubo de ensayo inmerso en un baño termostatizado a 6O0C con agitación. El muestreo se realizó cada 2 minutos, tomando de Ia mezcla reactante una alícuota para determinar Ia absorbancia a 450 nm. Los datos de absorbancia se transformaron en datos de concentración (expresada en términos de porcentaje de complejo carotenoide remanente respecto al valor inicial). Para el cálculo de Ia constante cinética se utilizó el método integral. El orden de reacción que mejor se ajustaba a los datos experimentales es el de orden 1 obteniendo las siguientes constantes cinéticas para cada concentración de radical utilizada:
[AAPH] = 125 mM; K = 0,3277 min"1 [AAPH] = 50 mM; K = 0,2712 min"1 [AAPH] = IO mM; K = 0,1212 min"1 [AAPH] = 1 mM; K = 0,0289 min"1
A partir de los valores de Ia constante cinética se pudo calcular el tiempo de vida media del complejo carotenoide para cada concentración de radical obteniendo los valores de 2,12 minutos, 2,56 minutos, 5,72 minutos, y 23,98 minutos, para las concentraciones de 125, 50, 10 y 1 mM, respectivamente.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Complejo o agregado molecular carotenoide caractrizado porque está constituido por una fracción monoéster de sacarosa asociada, no covalentemente, con una fracción o pigmento carotenoide.
2.- Complejo carotenoide según Ia reivindicación 1 caracterizado porque presenta, preferentemente, una relación monoéster de sacarosa:pigmento carotenoide de 1 :1 ó 2:1.
3.- Complejo carotenoide según Ia reivindicación 1 caracterizado porque el monoéster de sacarosa es palmitato de sacarosa.
A - Complejo carotenoide según Ia reivindicación 1 caracterizado porque el carotenoide pertenece al siguiente grupo: βcaroteno, licopeno, zeaxantina, cantaxantina, β-criptoxantina, capsantina y luteína.
5.- Procedimiento de elaboración del complejo carotenoide según las reivindicaciones 1 a Ia 4 caracterizado porque se basa en el uso de una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa, EC 2.4.1.19) y porque comprende las siguientes etapas: i) mezcla en agua del extracto oleoso que contiene el carotenoide con un exceso de monoéster de sacarosa, ii)) adición de una enzima con actividad ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa) a Ia solución de i) permitiendo su acción a temperatura adecuada, preferentemente entre 60 y 9O0C, y más preferentemente a 7O0C, durante al menos 2 horas, preferentemente entre 2 y 24 horas, y iii) eliminación del exceso de monoéster de sacarosa, preferentemente mediante centrifugación o filtrado.
6.- Procedimiento según Ia reivindicación 5 caracterizado porque el carotenoide de i) se utiliza en forma pura o en forma de extracto oleoso y porque pertenece al siguiente grupo: extracto oleoso de β-caroteno, licopeno, luteína, zeaxantina, cantaxantina, β-criptoxantina, capsantina y extracto oleoso de pimiento (Capsicum annuum L.) sometido previamente a desesterificación.
7.- Procedimiento según Ia reivindicación 5 caracterizado porque el monoéster de sacarosa de i) se utiliza en forma de un extracto vegetal, preferentemente, enriquecido en un monoéster de sacarosa o en forma pura.
8.- Procedimiento según Ia reivindicación 7 caracterizado porque el monoéster de sacarosa es un extracto de origen vegetal con palmitato de sacarosa.
9.- Procedimiento según Ia reivindicación 5 caracterizado porque Ia enzima ciclodextringlucanotransferasa (CGTasa) de ii) es de origen bacteriano, preferentemente una CGTasa de Thermoanaerobacter o de Bacillus.
10.- Uso del complejo según las reivindicaciones 1 a Ia 4 en Ia elaboración de un aditivo alimentario o compuesto terapéutico al que aportan sus cualidades funcionales tanto tecnológicas como fisiológicas.
11.- Uso según Ia reivindicación 10 caracterizado porque el alimento pertenece al siguiente grupo: zumos, bebidas y alimentos deshidratados.
PCT/ES2008/070126 2007-07-31 2008-06-26 Agregado o complejo molecular carotenoide soluble, procedimiento de obtención y sus aplicaciones WO2009022044A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200702147A ES2317786B1 (es) 2007-07-31 2007-07-31 Agregado o complejo molecular carotenoide soluble, procedimiento de obtencion y sus aplicaciones.
ESP200702147 2007-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009022044A1 true WO2009022044A1 (es) 2009-02-19

Family

ID=40350422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2008/070126 WO2009022044A1 (es) 2007-07-31 2008-06-26 Agregado o complejo molecular carotenoide soluble, procedimiento de obtención y sus aplicaciones

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2317786B1 (es)
WO (1) WO2009022044A1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104130955A (zh) * 2013-05-03 2014-11-05 中国水产科学研究院黄海水产研究所 产环状糊精葡萄糖基转移酶的海洋微生物菌株cd82

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB918399A (en) * 1960-10-17 1963-02-13 Hoffmann La Roche Water dispersible carotenoid preparations and a process for their manufacture
JPH04153271A (ja) * 1990-10-16 1992-05-26 Suntory Ltd 安定化黄色色素
WO1995013047A1 (en) * 1993-11-12 1995-05-18 Schwartz Joel L Decolorized carotenoid-cyclodextrin complexes
US20040109920A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-10 Bioactives Llc Coated carotenoid cyclodextrin complexes
WO2007044659A2 (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Pharmanex, Llc Nanosized carotenoid cyclodextrin complexes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB918399A (en) * 1960-10-17 1963-02-13 Hoffmann La Roche Water dispersible carotenoid preparations and a process for their manufacture
JPH04153271A (ja) * 1990-10-16 1992-05-26 Suntory Ltd 安定化黄色色素
WO1995013047A1 (en) * 1993-11-12 1995-05-18 Schwartz Joel L Decolorized carotenoid-cyclodextrin complexes
US20040109920A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-10 Bioactives Llc Coated carotenoid cyclodextrin complexes
WO2007044659A2 (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Pharmanex, Llc Nanosized carotenoid cyclodextrin complexes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104130955A (zh) * 2013-05-03 2014-11-05 中国水产科学研究院黄海水产研究所 产环状糊精葡萄糖基转移酶的海洋微生物菌株cd82
CN104130955B (zh) * 2013-05-03 2017-03-22 中国水产科学研究院黄海水产研究所 产环状糊精葡萄糖基转移酶的海洋微生物菌株cd82

Also Published As

Publication number Publication date
ES2317786A1 (es) 2009-04-16
ES2317786B1 (es) 2010-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Encapsulation of β-carotene within ferritin nanocages greatly increases its water-solubility and thermal stability
Pu et al. Encapsulation of lycopene in Chlorella pyrenoidosa: Loading properties and stability improvement
Dangles et al. The chemical reactivity of anthocyanins and its consequences in food science and nutrition
Msagati The chemistry of food additives and preservatives
Kerdudo et al. Encapsulation of rutin and naringenin in multilamellar vesicles for optimum antioxidant activity
Chen et al. Encapsulation of curcumin in recombinant human H-chain ferritin increases its water-solubility and stability
Bustos-Garza et al. Thermal and pH stability of spray-dried encapsulated astaxanthin oleoresin from Haematococcus pluvialis using several encapsulation wall materials
Wang et al. Study on microencapsulation of curcumin pigments by spray drying
Salatti-Dorado et al. Multifunctional green supramolecular solvents for cost-effective production of highly stable astaxanthin-rich formulations from Haematococcus pluvialis
Yang et al. Synthesis of homogeneous protein-stabilized rutin nanodispersions by reversible assembly of soybean (Glycine max) seed ferritin
CN103458921B (zh) 喷雾干燥的黑芥子酶和用于生产异硫氰酸酯的用途
ES2269527T3 (es) Procedimiento para la obtencion de polvos secos de uno o varios carotenoides.
Adelakun et al. Enzymatic modification of 2, 6-dimethoxyphenol for the synthesis of dimers with high antioxidant capacity
Goss et al. Lipid dependence of diadinoxanthin solubilization and de-epoxidation in artificial membrane systems resembling the lipid composition of the natural thylakoid membrane
WO2020253710A1 (zh) 一种辅酶q10透明水分散液的制备方法
Jalali-Jivan et al. Lutein extraction by microemulsion technique: Evaluation of stability versus thermal processing and environmental stresses
CN109419819B (zh) 一种易溶于冷水的雨生红球藻色素纳米冻干粉及其制备与应用
Ko et al. Effect of nanoliposomes on the stabilization of incorporated retinol
Li et al. Middle purity soy lecithin is appropriate for food grade nanoliposome: Preparation, characterization, antioxidant and anti-inflammatory ability
Socaciu et al. Carotenoids in DPPC vesicles: membrane dynamics
ES2317786B1 (es) Agregado o complejo molecular carotenoide soluble, procedimiento de obtencion y sus aplicaciones.
Jeong et al. Effect of the emulsifier type on the physicochemical stability and in vitro digestibility of a lutein/zeaxanthin-enriched emulsion
Chen et al. Heterologous expression of the plant-derived astaxanthin biosynthesis pathway in Yarrowia lipolytica for glycosylated astaxanthin production
EP3595643B1 (en) Oil-free carotenoid composition
Cizmarova et al. Quercetin as an effective antioxidant against superoxide radical

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08787660

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08787660

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1