Procedimiento para la producción de disoluciones de carotenoide.

Procedimiento para la producción de disoluciones de carotenoide en un aceite adecuado para alimentos,

que comprende:

i. proporcionar una suspensión del carotenoide en un aceite adecuado para alimentos,

ii. calentar de manera continua una corriente de la suspensión de carotenoide, obteniendo una disolución de carotenoide caliente, y

iii. enfriar bruscamente de manera continua la disolución de carotenoide caliente, en el que, para el calentamiento continuo, se hace pasar la suspensión de carotenoide como película de líquido fina por encima de una superficie de intercambio de calor calentada.

Procedimiento para la producción de disoluciones de carotenoide.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de disoluciones de carotenoide en un aceite adecuado para alimentos. En particular, la invención se refiere a un procedimiento para disolver un carotenoide, en particular astaxantina, en un aceite adecuado para alimentos mediante el calentamiento de una suspensión del carotenoide, especialmente de la astaxantina, en el aceite y el enfriamiento brusco posterior (quenching) de la disolución obtenida.

Los carotenoides se utilizan en gran medida con fines farmacéuticos o cosméticos así como en la industria alimentaria. En la industria alimentaria los carotenoides se usan como aditivos colorantes y suplementos alimenticios esenciales. Un problema esencial en la administración de carotenoides es su reducida solubilidad en agua y la escasa biodisponibilidad asociada con ello. Este problema es especialmente pronunciado en el caso de la astaxantina. Por este motivo los carotenoides y en particular la astaxantina y sus derivados no pueden utilizarse como tales, sino que deben pasarse convertirse en una formulación que garantice una biodisponibilidad suficiente de estas sustancias. Debido a la inestabilidad química de los carotenoides (los compuestos son estables a la oxidación y tienden además a la formación de isómeros de configuración inactivos mediante la isomerización cis-trans de los dobles enlaces exocíclicos) , la formulación de estos compuestos representa un reto especial. A este respecto son especialmente interesantes las formulaciones líquidas de los carotenoides, especialmente de la astaxantina, en aceites comestibles, es decir adecuados para alimentos.

El documento WO2006/125591 describe la producción de disoluciones de carotenoide en aceites adecuados para alimentos, en la que en primer lugar se proporciona una suspensión del carotenoide en fase oleosa, se calienta la suspensión durante un tiempo corto mediante mezclado continuo con un aceite caliente, para disolver el carotenoide, y se enfría bruscamente la disolución de carotenoide caliente así obtenida, mezclándola de manera continua con un aceite frío, adecuado para alimentos. Este procedimiento está unido a una serie de desventajas. Por un lado, el enfriamiento brusco con un aceite frío conduce a fuerte dilución de la disolución de carotenoide, de modo que en la disolución de carotenoide caliente debe ajustarse una concentración de carotenoide comparativamente elevada. Debido a la escasa solubilidad y la reducida velocidad de disolución de los carotenoides en tales aceites, deben usarse temperaturas comparativamente elevadas y/o los tamaños de partícula del carotenoide en la suspensión deben ser muy reducidos. Así, por regla general en el caso de la astaxantina son necesarias temperaturas por encima de los 150ºC, para con tamaños de partícula representativos (D4.3 > 2 m) alcanzar una concentración de 1500 ppm en la disolución caliente. Sin embargo, a estas temperaturas se produce ya una degradación considerable de la astaxantina por la formación del isómero cis no deseado. Además en el caso de aceites no refinados existe el peligro de que en los aparatos se formen deposiciones por reacciones de descomposición en el aceite.

La presente invención se basa por consiguiente en el objetivo de proporcionar un procedimiento más eficaz para la producción de disoluciones de carotenoide en aceites adecuados para alimentos, que supere en particular las desventajas del estado de la técnica. Este objetivo se soluciona mediante el procedimiento descrito a continuación.

La invención se refiere por consiguiente a un procedimiento para la producción de disoluciones de carotenoide en un aceite adecuado para alimentos, que comprende:

i. proporcionar una suspensión del carotenoide en un aceite adecuado para alimentos,

ii. calentar de manera continua una corriente de la suspensión de carotenoide, obteniendo una disolución de carotenoide caliente, y

iii. enfriar bruscamente de manera continua la disolución de carotenoide caliente,

en el que, para el calentamiento continuo, se hace pasar la suspensión de carotenoide como película de líquido fina por encima de una superficie de intercambio de calor calentada.

El procedimiento según la invención está unido a una serie de ventajas. Realizar según la invención el calentamiento permite un calentamiento especialmente rápido de la suspensión de carotenoide hasta una temperatura necesaria para disolver el carotenoide, dado que mediante el modo de proceder según la invención se consiguen valores de transmisión térmica elevados. Esto conduce no sólo a una reducción del tiempo necesario para la disolución, sino que permite también la producción de disoluciones concentradas, sin que deban emplearse temperaturas elevadas a lo largo de un periodo de tiempo prolongado. El calentamiento según la invención conduce además a un aporte de temperatura especialmente uniforme a la suspensión de carotenoide, y se evitan eficazmente picos de temperatura, que provocarían una descomposición o isomerización del carotenoide. Además de esta manera puede reducirse o incluso evitarse un ensuciamiento del aceite. Mediante el enfriamiento brusco se evita a su vez en gran medida o completamente una cristalización del carotenoide. A este respecto debe tenerse en cuenta que ya pequeñas cantidades de carotenoide no disuelto en la disolución de producto son molestas y que además sólo se disuelven, si acaso, de manera extremadamente lenta. Además mediante el enfriamiento rápido se reduce eficazmente la descomposición o isomerización del carotenoide.

El procedimiento según la invención se explica ahora detalladamente a continuación. Formas de realización preferidas del procedimiento según la invención se indican a continuación y en las reivindicaciones dependientes.

Por aceite adecuado para alimento se entiende en el sentido de la invención un aceite autorizado para la alimentación animal y/o humana. Este aceite se denomina a continuación también aceite comestible. El aceite comestible puede ser de origen sintético, mineral, vegetal o animal. Ejemplos son aceites vegetales tales como aceite de haba de soja, aceite de palma, aceite de pepita de palma, aceite de girasol, aceite de germen de maíz, aceite de linaza, aceite de semilla de algodón, tocoferoles, aceite de colza, aceite de cártamo, aceite de germen de trigo, aceite de arroz, aceite de coco, aceite de almendra, aceite de semilla de albaricoque, aceite de aguacate, aceite de jojoba, aceite de avellana, aceite de nuez, aceite de cacahuete, aceite de pistacho, triglicéridos de cadena media (= C8-C10) de ácidos grasos de origen vegetal (los denominados aceites de triglicéridos de cadena media) y aceites PUFA (PUFA = aceites grasos poliinsaturados (polyunsaturated fatty acids) tales como ácido eicosapentaenoico (EPA) , ácido docosahexaenoico (DHA) y ácido -linolénico) , además triglicéridos semisintéticos, por ejemplo triglicéridos de ácido caprílico/ácido cáprico tales como los de tipo migliol, además oleostearina, aceite de parafina, estearato de glicerilo, miristato de isopropilo, adipato de diisopropilo, éster acetilestearílico del ácido 2etilhexanoico, poliisobutenos hidratados líquidos, escualano, escualeno, además aceites y grasas animales tales como manteca, sebo, aceites de pescado incluyendo aceite de caballa, sardina, atún, fletán, bacalao y salmón así como combinaciones comerciales de aceite de pescado tales como aceite de pescado sudamericano, aceite de pescado escandinavo y aceite de pescado de alacha, así como además lanolina. Naturalmente también son adecuadas mezclas de estos aceites.

Se prefieren en particular aceites vegetales tales como aceite de haba de soja, aceite de palma, aceite de pepita de palma, aceite de girasol, aceite de cártamo, aceite de germen de maíz, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de colza, aceite de arroz, aceite de coco, aceite de cacahuete, aceites PUFA, aceites de triglicéridos de cadena media, además aceites de pescado, combinaciones de aceite de pescado así como mezclas de estos aceites, en particular aceite de maíz, aceite de girasol, aceite de haba de soja, aceite de pescado, aceite de pepita de palma y aceites de triglicéridos de cadena media.

En una forma de realización especialmente preferida de la invención el aceite usado para la producción de las suspensiones de carotenoide y disoluciones de carotenoide calientes comprende al menos un 50% en peso, en particular al menos un 80% en peso, con respecto a la cantidad total de los aceites utilizados en las etapas i. y dado el caso ii., de al menos un aceite con un porcentaje alto, es decir al menos el 60% en peso de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de disoluciones de carotenoide en un aceite adecuado para alimentos, que comprende:

i. proporcionar una suspensión del carotenoide en un aceite adecuado para alimentos,

ii. calentar de manera continua una corriente de la suspensión de carotenoide, obteniendo una disolución de carotenoide caliente, y

iii. enfriar bruscamente de manera continua la disolución de carotenoide caliente,

en el que, para el calentamiento continuo, se hace pasar la suspensión de carotenoide como película de líquido fina por encima de una superficie de intercambio de calor calentada.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el calentamiento de la suspensión de carotenoide se realiza en un aparato de capa fina con superficies de intercambio de calor dispuestas en vertical, estando configurada la superficie de intercambio de calor como uno o varios tubos calentados desde fuera.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la suspensión de carotenoide se aplica por medio de elementos de rasqueta sobre la superficie de intercambio de calor.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el calentamiento de la suspensión de carotenoide se realiza en tubos helicoidales calentados desde fuera con un eje helicoidal dispuesto verticalmente, alimentando durante el calentamiento de la suspensión de carotenoide un gas inerte a los tubos helicoidales en paralelo a la corriente de la suspensión.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la temperatura de la disolución de carotenoide caliente se encuentra en el intervalo de desde 50 hasta 200ºC.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la duración de contacto media de la suspensión de carotenoide con la superficie de intercambio de calor calentada asciende a no más de 30 s.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que para el enfriamiento brusco se hace pasar la disolución de carotenoide caliente como película de líquido fina por encima de una superficie de intercambio de calor enfriada.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el calentamiento de la suspensión de carotenoide y el enfriamiento brusco de la disolución de carotenoide caliente se realizan en un aparato de capa fina con superficies de intercambio de calor dispuestas en vertical, que están equipadas con elementos de rasqueta, calentándose las zonas de intercambio de calor en la zona superior del aparato de capa fina y enfriándose las zonas de intercambio de calor en la zona inferior del aparato de capa fina.

9. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el enfriamiento brusco de la disolución de carotenoide caliente se realiza en tubos helicoidales enfriados desde fuera.

10. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 9, en el que el calentamiento de la suspensión de carotenoide y el enfriamiento brusco de la disolución de carotenoide caliente se realizan in tubos helicoidales con un eje helicoidal dispuesto verticalmente, calentándose los tubos helicoidales en la zona superior y enfriándose los tubos helicoidales en la zona inferior.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el enfriamiento brusco de la disolución de carotenoide caliente comprende mezclar la disolución de carotenoide caliente con una corriente más fría de un aceite adecuado para alimentos, teniendo lugar el enfriamiento brusco de la disolución de carotenoide caliente mediante el mezclado de la disolución de carotenoide caliente con la disolución de carotenoide más fría en una bomba de mezclado, encontrándose la temperatura de la corriente más fría de un aceite adecuado para alimentos al menos 50K por debajo de la temperatura de la disolución de carotenoide caliente.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la disolución de carotenoide presenta tras el enfriamiento brusco una temperatura de no más de 60ºC.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la suspensión de carotenoide que se

hace pasar por encima de la superficie de intercambio de calor contiene de 0, 5 a 30 g/kg del carotenoide.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que antes de o durante el calentamiento se le añade a la suspensión de carotenoide un aceite adecuado para alimentos, encontrándose la concentración del carotenoide en la disolución de carotenoide obtenida tras el enfriamiento brusco en el

intervalo de desde 0, 01 hasta 10 g/kg.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el aceite adecuado para alimentos se selecciona de entre aceite de haba de soja, aceite de palma, aceite de pepita de palma, aceite de girasol, aceites de PUFA, aceites de triglicéridos de cadena media, aceites de pescado, aceite de cártamo, aceite de maíz, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de colza, aceite de arroz y mezclas de estos aceites, y es en particular un aceite adecuado para alimentos no refinado.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el carotenoide es astaxantina.