Formulación de derivados de astaxantina y su aplicación.

Formulación de derivados de astaxantina en forma de una solución de derivado de astaxantina en un solventeorgánico adecuado para alimentos,

que es elegido de entre aceites, grasas y ceras adecuados para alimentos y susmezclas, con un contenido de derivado de astaxantina mayor a 2 % en peso, referido al peso total de la formulación,donde el derivado de astaxantina consiste en por lo menos 80 % en peso de por lo menos un compuesto de lafórmula I

donde R representa un radical de la fórmula

donde

es la unión al grupo carbonilo, A representa -CH2CH2- o -CH≥CH- y Rx representa alquilo C1-C4, donde lafracción del isómero todo-trans (I-trans) es inferior a 80%, referido a la cantidad total del compuesto de la fórmula Ipresente en la solución.

Formulación de derivados de astaxantina y su aplicación La presente invención se refiere a formulaciones de derivados de astaxantina en aceites, ceras o grasas adecuados para alimentos, así como el empleo de las formulaciones para la producción de forrajes. La invención se refiere también a un método para la producción de tales formulaciones y un método para la producción de forrajes mediante el empleo de las formulaciones.

La astaxantina (3, 3’-dihidroxi-H, H-caroteno-4, 4’-diona) y sus derivados, en particular sus ésteres, son de interés como aditivos para alimentos y forraje. De este modo la astaxantina es empleada en gran escala para la alimentación de pescados comestibles en acuacultura (granjas de peces) como adición para el forraje. Debido a las propiedades vitamínicas de la astaxantina y sus derivados, ella tiene un efecto ventajoso en la salud de los pescados en los cultivos acuícolas y promueven su fecundidad. Además la astaxantina y sus derivados provocan un aumento en la intensidad del color de la carne y piel del pescado, lo cual no es lo menos valioso por razones estéticas y culinarias.

La baja solubilidad en agua de astaxantina y sus derivados y, con ello, su acompañante mala biodisponibilidad son un problema. Por esa razón, la astaxantina y sus derivados no son empleados como tales sino que tienen que ser transferidos a una formulación que garantice una biodisponibilidad suficiente de estas sustancias. Debido a la inestabilidad química de la astaxantina y sus derivados, sin embargo la formulación de estos compuestos representa un particular desafío.

Para diferentes propósitos de aplicación, en particular para la producción de forraje, ha probado ser básicamente ventajoso preparar la astaxantina o sus derivados en forma de soluciones diluidas en aceites líquidos adecuados para alimentos. Estas soluciones diluidas pueden entonces ser empleadas en la producción de forraje y garantizan una biodisponibilidad suficiente en el forraje.

En la producción de tales soluciones prueba ser un problema la mala cinética de disolución de la astaxantina.

La EP 845503 describe preparaciones líquidas de carotenoide miscibles con aceite en forma de una emulsión agua en aceite, donde la fase acuosa dispersa contiene en forma suspendida partículas de carotenoide estabilizadas con coloides protectores. El método para la producción de estas preparaciones es comparativamente costoso. Además la proporción de carotenoide es comparativamente baja.

La WO 03/102116 describe soluciones oleosas de carotenoides como astaxantina. Su producción ocurre mediante disolución del carotenoide en un solvente orgánico como N-metilpirrolidona en presencia de un agente dispersante lipófilo y eliminación de solvente. El polvo obtenido es entonces disuelto en aceite, por ejemplo aceite de pescado. Este método es comparativamente costoso y demanda grandes cantidades de coloides protectores.

La WO 2006/125591 describe la producción de soluciones oleosas de carotenoide, por ejemplo soluciones de la astaxantina, donde se prepara primero una suspensión del carotenoide en la fase de aceite, se calienta la suspensión por un corto tiempo a elevada temperatura, por ejemplo en el rango de 100 a 230 °C, para llevar a disolución el carotenoide, y se mezcla la solución caliente con un aceite frío. De este modo se producen sólo soluciones diluidas de la astaxantina.

La antigua inscripción internacional de patente PCT/EP2008/061384 describe un método para la producción de soluciones oleosas de la astaxantina en aceites adecuados para alimentos, donde determinados derivados de astaxantina de la fórmula I indicada a continuación se transforman primero en una suspensión en un aceite comestible, donde las partículas del derivado de astaxantina en la suspensión exhiben un diámetro promedio volumétrico de partícula, determinado mediante difracción de Fraunhofer, en el rango de 0, 5 a 50 μm. Típicamente, a temperaturas de 25 °C estas suspensiones son líquidas y pueden ser diluidas de manera fácil con aceites líquidos adecuados para alimentos, donde los derivados de astaxantina empleados, debido a su ventajosa cinética de disolución y su reducido tamaño de partícula, se disuelven rápidamente en el aceite adecuado para la dilución, sin que se requiera la aplicación de temperaturas por encima de 100 °C y/o cantidades mayores de emulsificantes. De este modo se producen soluciones de tales derivados de astaxantina en aceites adecuados para alimentos, que exhiben una concentración de derivado de astaxantina de hasta 2 % en peso y donde el derivado de astaxantina está presente en más de 80 % en la configuración todo-trans. Con el método enseñado en PCT/EP2008/061384 no pueden producirse soluciones con una concentración más alta de derivado de astaxantina.

Se encontró que las soluciones descritas en PCT/EP2008/061384 ya a una concentración de 1, 8 % en peso tienden a la cristalización del derivado de astaxantina en ellas presente. Para concentraciones por encima de 2 % en peso ellas son realmente inestables.

La presente invención basa su objetivo en suministrar formulaciones adecuadas de astaxantina o un derivado de astaxantina, que permiten incorporar astaxantina o el derivado de astaxantina en un aceite adecuado para alimentos. En particular, las formulaciones deberían exhibir un elevado contenido de astaxantina o bien derivados de astaxantina y permanecer estables por un periodo largo del tiempo.

Se encontró que los compuestos de astaxantina de la fórmula I, así como derivados de astaxantina, descritos a continuación que consisten en por lo menos 80 % en peso de por lo menos un compuesto de la fórmula I, forman soluciones estables en aceites, grasas, ceras adecuados para alimentos y sus mezclas, con un contenido de derivado de astaxantina superior a 2 % en peso, cuando el derivado de astaxantina está presente en menos de 80 %

en peso, en particular en como máximo 75 % en peso y especialmente en máximo 70 % en peso en la configuración todo-trans. Los derivados de astaxantina son compuestos de la siguiente fórmula I

donde R representa un radical de la fórmula donde # significa la conexión al grupo carbonilo, A representa -CH2CH2- o representa -CH=CH- y Rx representa alquilo C1-C4; así como derivados de astaxantina, que consisten en por lo menos 80 % en peso, en particular por lo menos 90 % en peso y especialmente en por lo menos 96 % en peso de los compuestos de la fórmula I.

Tales derivados de astaxantina y métodos para su producción son conocidos a partir de la WO 03/066583 A1.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a formulaciones de derivados de astaxantina en forma de una solución del derivado de astaxantina en un solvente orgánico adecuado para alimentos que es elegido de entre aceites, grasas y ceras y sus mezclas, con un contenido de derivado de astaxantina mayor a 2 % en peso referido al peso total de la formulación, donde el derivado de astaxantina consiste en por lo menos 80 % en peso, en particular por lo menos 90 % en peso y especialmente en por lo menos 96 % en peso de por lo menos un compuesto de la fórmula I, donde la proporción de los isómeros todo-trans (I-trans) , referido a la cantidad total del compuesto de la fórmula I presente en la solución es inferior a 80 %, en particular como máximo 75 % en peso y especialmente máximo 70 % en peso, en particular en el rango de 40 % a < 80 %, preferiblemente en el rango de 45 % a 75 % y especialmente en el rango de 50 a 70 %.

La invención está asociada a una serie de ventajas. Por un lado, empleando las soluciones acordes con la invención, se producen de manera fácil soluciones de derivados de astaxantina en aceites líquidos adecuados para alimentos, mediante dilución de las formulaciones acordes con la invención con el aceite líquido adecuado para alimentos. Además, mediante el empleo de derivados de astaxantina, que consisten en por lo menos 80 % en peso de por lo menos un compuesto de la fórmula I, se producen con mucha mayor facilidad soluciones concentradas en aceites, grasas o ceras adecuados para alimentos como de astaxantina en sí misma o de otros derivados de astaxantina diferentes de ella como diacetato de astaxantina, disuccinato de astaxantina o dipalmitato de astaxantina.

Las formulaciones acordes con la invención tienen, aparte de una buena capacidad para ser diluidas en los aceites adecuados para alimentos, la ventaja de una mejorada capacidad de ser manipuladas y una mejor estabilidad en comparación con las suspensiones líquidas conocidas a partir de la PCT/EP2008/061384.

En la fórmula I, alquilo C1-C4 representa un radical hidrocarburo saturado lineal o ramificado, con 1 a 4 átomos de... [Seguir leyendo]

1. Formulación de derivados de astaxantina en forma de una solución de derivado de astaxantina en un solvente orgánico adecuado para alimentos, que es elegido de entre aceites, grasas y ceras adecuados para alimentos y sus mezclas, con un contenido de derivado de astaxantina mayor a 2 % en peso, referido al peso total de la formulación, donde el derivado de astaxantina consiste en por lo menos 80 % en peso de por lo menos un compuesto de la fórmula I

donde R representa un radical de la fórmula

donde # es la unión al grupo carbonilo, A representa -CH2CH2- o -CH=CH- y Rx representa alquilo C1-C4, donde la fracción del isómero todo-trans (I-trans) es inferior a 80%, referido a la cantidad total del compuesto de la fórmula I presente en la solución.

2. Formulación según la reivindicación 1, que contiene el derivado de astaxantina en una cantidad de 2, 05 a 4 % en peso.

3. Formulación según las reivindicaciones 1 o 2, donde en la fórmula I el radical Rx es metilo o etilo y A representa -CH2CH2-.

4. Formulación según una de las reivindicaciones precedentes, donde el solvente orgánico adecuado para alimentos es elegido de entre ácidos grasos, mono-, di- y triglicéridos de ácidos grasos, alcoholes grasos, ésteres de ácidos grasos con alcoholes grasos y sus mezclas.

5. Formulación según la reivindicación 4, donde el solvente orgánico adecuado para alimentos es una grasa que a presión normal exhibe un punto de fusión de por lo menos 40 °C.

6. Formulación según la reivindicación 5 en forma de gránulos.

7. Formulación según la reivindicación 4, donde solvente orgánico adecuado para alimentos es elegido de entre aceites animales y vegetales, que a presión normal exhiben un punto de fusión por debajo de 40 °C.

8. Formulación según una de las reivindicaciones precedentes que contiene además por lo menos otro aditivo adecuado para alimentos que es elegido de entre estabilizantes para la oxidación, emulsificantes, agentes de fluidez y agentes para elevar la viscosidad.

9. Método para la producción de una formulación según una de las reivindicaciones precedentes, que incluye las

siguientes etapas: i) suministro de una suspensión de un derivado de astaxantina, la cual consiste en por lo menos 80 % en peso de un compuesto de la fórmula I según las reivindicaciones 1 o 2 en un solvente orgánico adecuado para alimentos, que es elegido de entre aceites y grasas adecuados para alimentos; ii) calentamiento de la suspensión a una temperatura de por lo menos 100 °C; y iii) enfriamiento repentino de la solución obtenida en la etapa ii.

10. Método según la reivindicación 9, donde se suministra la suspensión en la etapa i) mediante pulverización del derivado de astaxantina en el aceite, grasa o cera adecuados para alimentos.

11. Método según la reivindicación 9 o 10, donde las partículas del derivado de astaxantina en la suspensión exhiben un diámetro volumétrico de partícula, determinado según difracción de Fraunhofer, en el rango de 0, 5 a 50 μm.

Método según una de las reivindicaciones 9 a 11, donde la solución obtenida en la etapa ii. es enfriada repentinamente por medio de una corriente fría de gas o un líquido frío, en el cual el agente diluyente es insoluble.

13. Método según una de las reivindicaciones 9 a 11, donde la solución obtenida en la etapa ii. es enfriada repentinamente por medio de una corriente fría de un solvente adecuado para alimentos y/o por medio de un intercambiador de calor.

14. Empleo de una formulación según una de las reivindicaciones 1 a 8 para la producción de preparaciones de forraje, en particular preparaciones sólidas de forraje, especialmente preparaciones de forraje en forma de pellas.

15. Método para la producción de preparaciones de forraje, en particular de preparaciones sólidas de forraje,

especialmente pellas, que incluye: a) suministro de una formulación según una de las reivindicaciones 1 a 8; b) dilución de la formulación con un aceite líquido adecuado para alimentos para obtener una solución líquida diluida del derivado de astaxantina en el aceite líquido; y c) mezcla de la solución líquida obtenida en la etapa b) con los componentes de la preparación de forraje o impregnación de una preparación sólida de forraje con la solución líquida obtenida en la etapa b) .

16. Método según la reivindicación 14, donde el solvente es elegido de entre aceites vegetales y animales, que a presión normal exhiben un punto de fusión por debajo de 40 °C.

17. Método según las reivindicaciones 15 o 16, donde la solución líquida diluida obtenida en la etapa b) contiene el derivado de astaxantina en una concentración de 10 a 1000 ppm.

Figura 1

Figura 2