Procedimiento para el aislamiento de productos naturales a partir de material biológico que comprende las etapas de:

a. Someter el material biológico a irradiación por microondas en un horno de microondas (3), caracterizado por las etapas siguientes:

b. Permitir que los aislados procedentes de dicho material biológico caigan por gravedad fuera del horno de microondas (3) a través de un condensador (5) conectado dentro de un matraz de recepción (8),

c. Recoger los productos aislados en el matraz de recepción (8)

Hidrodifusión por microondas para aislar productos naturales.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para el aislamiento de productos naturales mediante microondas. Más específicamente, el procedimiento usa microondas para la hidrodifusión de compuestos bioquímicos a partir de material biológico al exterior de dicho material biológico y la gravedad terrestre para recogerlos y separarlos. Igualmente, la invención se refiere a un aparato para llevar a cabo dicho procedimiento y a un sistema para llevar a cabo dicho procedimiento de manera continua.

Antecedentes de la invención

Los procedimientos de aislamiento conocidos en la técnica para el aislamiento de productos naturales están generalmente basados en la destilación, es decir, la vaporización in situ del compuesto deseado, y/o el uso de disolventes orgánicos.

Recientemente, se han desarrollado nuevos procedimientos basados en el uso de microondas para la extracción de productos naturales. Por ejemplo, un procedimiento asistido por microondas (MAP) logra el aislamiento de extractos o condensados mediante extracción con disolvente bajo irradiación por microondas. El procedimiento de extracción MAP, descrito por ejemplo en la Patente EP 0398798 y en la de EE.UU. 5.002.784, está constituido por la inmersión de la materia prima a extraer en un disolvente, estando el disolvente seleccionado por su capacidad de disolver los componentes buscados y por su transparencia a las microondas. Tras la irradiación por microondas, la diferencia de temperatura entre el disolvente y el compuesto diana fuerza al compuesto a entrar dentro del disolvente. A continuación, la solución resultante se separa de la materia prima y el tratamiento conduce eventualmente a la eliminación del compuesto diana.

Otro procedimiento para la extracción por microondas de productos naturales se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. 7.001.629 B1. Este procedimiento se denomina en la técnica como hidrodestilación por microondas en vacío (VMHD). Esencialmente, el procedimiento está constituido por el aislamiento de aceites esenciales a partir de productos biológicos, mediante el tratamiento de dicho producto biológico a microondas bajo vacío. El efecto combinado del calentamiento selectivo mediante microondas y la presión del vacío en la cámara de extracción da lugar a que el aceite esencial se vaporice con el agua biológica presente en el material biológico que se está extrayendo. A continuación, el vapor se condensa y recoge. Una limitación de este procedimiento es que únicamente permite el aislamiento de compuestos que son destilables, en particular, aceites esenciales.

En consecuencia, los procedimientos anteriormente mencionados presentan limitaciones en términos de elección del disolvente, facilidad del procedimiento, e igualmente en términos de los extractos obtenibles mediante estos procedimientos.

La Patente WO 97/44109 A divulga un aparato para el aislamiento de productos naturales a partir de material biológico que comprende un horno de microondas que comprende un matraz para contener el material biológico, teniendo dicho matraz un filtro y una abertura con la cara hacia abajo de manera tal que el filtro está por encima de la abertura, estando el horno de microondas de manera tal que una abertura sobre su cara inferior permite que la abertura del matraz se prolongue desde el interior del horno al exterior.

La Patente GB 823 545 A divulga un aparato para el aislamiento continuo de productos naturales a partir de material biológico mediante irradiación por microondas que comprende una alimentación continua que comprende un mecanismo de transporte activo para transportar el material biológico a través de una zona que comprende un generador de microondas. La alimentación continua tiene un cuerpo principal que tiene una superficie inferior que es permeable a los productos aislados del material biológico.

Objeto de la invención

A la vista de lo anterior, existe aún una necesidad de proporcionar un procedimiento mejorado para el aislamiento de productos naturales que supere al menos alguna de las limitaciones de los procedimientos conocidos.

Sumario de la invención

De acuerdo con ello, esto se logra mediante las características de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes desarrollan adicionalmente la idea central de la invención.

Así, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

En un segundo aspecto, la presente invención pertenece a un aparato de acuerdo con la reivindicación 12.

Finalmente, la invención proporciona un sistema continuo de acuerdo con la reivindicación 20.

Figuras

La presente invención se describe además aquí a continuación con referencia a algunas de sus realizaciones mostradas en las figuras adjuntas, en las cuales:

- la Figura 1a, 1b y 1c representan realizaciones de un aparato de aislamiento de acuerdo con la presente invención, y

- la Figura 2 representa un sistema para el aislamiento continuo de productos naturales de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención

En lo que sigue, el término "material biológico" está destinado a abarcar cualquier fuente natural tal como plantas, especias, productos alimenticios, semillas, etc.

El término "producto natural" está destinado a abarcar cualquier material bioquímico que sea obtenible a partir de dicho material biológico. Los productos aislados referidos en la presente invención son, por tanto, productos naturales.

Con referencia a la Figura 1a, se muestra esquemáticamente una instalación para el aislamiento de productos naturales a partir de un material biológico. Dicho aparato comprende un horno de microondas (3) que comprende un matraz (1) para contener el material biológico.

El horno de microondas (3) puede ser cualquier horno de microondas comúnmente usado en la técnica. Por ejemplo, puede ser un horno de microondas Milestone ETHOS. Preferiblemente, es un reactor de microondas multi-modo que tiene un magnetrón doble (2x800 W, 2455 MHz) con una potencia de suministro máxima de 1000 W variable en incrementos de 10 W.

El matraz (1) para contener el material biológico puede ser cualquier matraz adecuado para reacciones con microondas. Preferiblemente, el matraz es un matraz de fondo redondo de vidrio tradicional. El matraz (1) está provisto de un filtro (2) y al menos una abertura con la cara hacia abajo (9) de manera tal que el filtro está por encima de dicha abertura.

El filtro se elige de manera tal que sea permeable a los productos aislados del material biológico. Típicamente, el filtro tiene la forma de un disco perforado. Preferiblemente, es un filtro microporo.

El horno de microondas es tal que contiene una abertura (4) en su lado inferior, de manera tal que permite que la abertura del matraz (9) se prolongue desde el interior del horno hasta el exterior. En consecuencia, el matraz (1) puede prolongarse fuera del horno de microondas y puede conectarse a un matraz de recepción (8) para la recogida de los productos asilados del material biológico. El matraz de recepción puede ser cualquier recipiente usado en la técnica. Igualmente, puede ser un embudo de separación. Este se usa de manera ventajosa cuando los productos aislados recogidos son insolubles en agua y, por tanto, fácilmente separables. Dichos productos aislados son, por ejemplo, aceites esenciales.

En la realización mostrada en la Figura 1a, puede colocarse un sistema de enfriamiento (5) entre el matraz (1) y el matraz de recepción (8). El sistema de enfriamiento puede ser cualquier sistema usado en la técnica, por ejemplo, un condensador de agua o de aire. El aparato mostrado en la Figura 1a comprende, además, un conector (6) colocado por encima del matraz de recepción (8). El conector dispone de una abertura lateral que comprende una válvula (7).

Cuando la válvula está abierta, el aparato entero está bajo presión atmosférica. Como alternativa, puede abrirse la válvula y la abertura puede conectarse a una bomba de vacío. Esto permite disponer al aparato bajo presión de vacío. Esto es de particular interés cuando el compuesto a aislar es sensible a las altas temperaturas que pueden ser causadas por la irradiación por microondas.

El material biológico de acuerdo con la invención puede estar seco o puede contener...

1. Procedimiento para el aislamiento de productos naturales a partir de material biológico que comprende las etapas de:

a. Someter el material biológico a irradiación por microondas en un horno de microondas (3), caracterizado por las etapas siguientes:

b. Permitir que los aislados procedentes de dicho material biológico caigan por gravedad fuera del horno de microondas (3) a través de un condensador (5) conectado dentro de un matraz de recepción (8),

c. Recoger los productos aislados en el matraz de recepción (8).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los productos aislados son tratados posteriormente.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el material biológico está seleccionado entre plantas, especias, productos alimenticios y semillas.

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los productos naturales están seleccionados entre antioxidantes, productos fitoquímicos, colorantes, aceites esenciales, productos antimicrobianos y vitaminas.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho procedimiento se lleva a cabo a presión atmosférica, bajo presión reducida o bajo presión.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la presión se varía durante el aislamiento.

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la temperatura de aislamiento es entre 40ºC y 200ºC, preferiblemente entre 50ºC y 100ºC.

8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el material biológico está seco o contiene humedad.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que se pone en contacto vapor con el material biológico seco.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el vapor se produce mediante un generador de vapor in situ (13).

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el vapor se genera a partir de algodón o agua.

12. Aparato para el aislamiento de productos naturales a partir de material biológico que comprende un horno de microondas (3), que comprende un matraz (1) para contener el material biológico, teniendo dicho matraz (1) un filtro (2) y al menos una abertura con la cara hacia abajo (9), de manera tal que el filtro está por encima de dicha abertura, estando el horno de microondas de manera tal que una abertura (4) sobre su lado inferior permite que la abertura (9) del matraz (1) se prolongue desde el interior del horno hasta el exterior, caracterizado porque la abertura (9) está conectada a un condensador (5), el cual está conectado a un matraz de recepción (8) para recoger dichos productos naturales a partir del material biológico.

13. Aparato de acuerdo con la reivindicación 12, comprendiendo dicho aparato un conector (6) colocado entre el condensador (5) y matraz de recepción (8), estando provisto dicho conector con una abertura lateral que comprende una válvula (7).

14. Aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la válvula de abertura lateral (7) está abierta a la presión atmosférica.

15. Aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la abertura lateral del conector (6) está conectada a una bomba de vacío.

16. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que el matraz (1) comprende un generador de vapor in situ (13).

17. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que el horno de microondas (3) comprende un generador de vapor in situ (13) conectado al matraz (1) mediante un tubo de conexión (15).

18. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que un generador de vapor externo (13) está conectado al matraz (1) mediante un tubo de conexión (15).

19. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, adaptado para generar vapor a partir de algodón o agua.

20. Aparato para el aislamiento continuo de productos naturales a partir de material biológico mediante irradiación por microondas, que comprende un horno de microondas (3), una alimentación continua (18) que comprende un mecanismo de transporte activo (11) para trasportar el material biológico a través del horno de microondas (3), un embudo (12) colocado debajo del horno de microondas, y un sistema de enfriamiento (5) conectado a un matraz de recepción (8) el cual está colocado debajo del embudo (12), teniendo dicha alimentación continua un cuerpo principal (16) que tiene una superficie inferior (17) la cual, en el horno de microondas (3), es permeable a los productos aislados de dicho material biológico, con el fin de permitir que los productos aislados caigan del horno de microondas a través del embudo y del sistema de enfriamiento (5) dentro del matraz de recepción (8).

21. Aparato de acuerdo con la reivindicación 20, en el que la superficie inferior (17) de la alimentación continua en el horno de microondas es permeable a dichos productos aislados a una escala macroscópica.

22. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 ó 21, en el que la alimentación continua (18) comprende un alimentador (10) para la introducción del material biológico, un cuerpo principal (16) colocado al menos parcialmente dentro del horno de microondas y una abertura (14) para evacuar el material biológico después de su paso a través del horno de microondas (3).

23. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en el que el mecanismo de transporte activo (11) es un tornillo sin fin automatizado o una cinta transportadora.

24. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, el cual comprende un generador de vapor in situ (13) colocado dentro de la alimentación continua (18) o colocado externamente a la alimentación continua y conectado al interior de la alimentación continua mediante un tubo de conexión (15).

25. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en el que el aparato está adaptado para estar a presión atmosférica, bajo vacío o bajo presión.

26. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, para el aislamiento de aceites esenciales a partir de material biológico.