Proceso de purificación de dihidrocalconas.

Proceso para la preparación de un extracto enriquecido en dihidrocalconas y derivados de las mismas,

en donde los derivados se seleccionan de: floridzina, floretina, floretin-2'-O-β-D-xilopiranosil-(1-6)-β-D-glucopiranosido, y otros glicosidos de floretina, en donde dicho proceso comprende los pasos de:

(a) extraer un extracto seco de polifenoles con un disolvente de grado alimentario,

(b) alcalinizar el extracto de (a),

(c) oxidar la solución resultante de (b),

(d) filtrar o centrifugar la mezcla de (c),

(e) opcionalmente, evaporar la solución resultante de (d) para eliminar el disolvente residual, y solubilizar el material seco en agua,

(f) secar el extracto resultante.

Proceso de purificación de dihidrocalconas.

La presente invención se refiere a un proceso mejorado para la preparación de un extracto enriquecido en dihidrocalconas, y más específicamente enriquecido en floridzina, a partir de una fracción seca de polifenoles procedente del procesamiento industrial de las manzanas. La invención se refiere también a un extracto de dihidrocalconas obtenible por este proceso.

El crecimiento de las industrias de horticultura en todo el mundo ha generado cantidades enormes de residuos de frutas. Estos residuos son generalmente una buena satisfactoria de carbohidratos, proteínas, vitaminas, minerales, antioxidantes, y otros metabolitos secundarios bioactivos. Los frutos del manzano se utilizan extensamente en la industria alimentaria para producir diferentes tipos de pasteles de manzana, zumos de manzana y sidras, y generan en paralelo cantidades muy grandes de pulpa de manzana, o corrientes residuales de piel de manzana, que contienen a la vez grandes cantidades de metabolitos nutricionalmente interesantes. La pulpa de manzana adquiere la forma de una mezcla heterogénea de semillas, corazones, tallos, piel, y parénquima. La pulpa de manzana es una de las fuentes principales de pectinas, un agente gelificante alimentario común, y puede utilizarse también para producciones biotecnológicas. En las manzanas existen compuestos fenólicos en diversas partes del fruto y pueden clasificarse en varias clases: derivados de ácido hidroxicinámico, flavan-3-oles monómeros y oligómeros, dihidrocalconas, flavonoles, etc. Un uso eficiente de los subproductos de manzana es un tema de discusión cada vez más frecuente que puede considerarse como un proceso clave para la mejora de la rentabilidad y/o la sostenibilidad en la industria de las manzanas.

La florizina (glucosa-1-[2- (beta-D-glucopiranosiloxi) -4, 6-dihidroxifenil]-3- (4-hidroxifenil) -1-propanona) ; CAS No.: 6081-1 es un miembro de la clase de compuestos orgánicos dihidrocalconas. La misma está constituida por un resto glucosa y dos anillos aromáticos unidos por un espaciador alquilo. La florizina es un producto natural, que se ha encontrado en diversos árboles frutales, y aislado de los mismos, que incluyen la raíz, corteza, brotes, hojas y frutos de los manzanos, y de todas las partes de las plantas de fresa. Además, la florizina es un bloqueador potente conocido de la absorción de glucosa (WO 2001/15706) que se utiliza para tratar formas no patológicas de obesidad (EP 1.338.270) .

La florizina y/o los extractos naturales enriquecidos en florizina se pueden preparar por pasos de extracción múltiples que requieren usualmente un paso adicional cromatográfico costoso (WO 2007/124102; EP 1.243.586) , o un paso enzimático selectivo (Will et al. LWT (2007) , 40: 1344-1351) . Sin embargo, las tecnologías de purificación descritas hasta la fecha en la técnica anterior son relativamente caras, consumen mucho tiempo, y son difíciles de realizar en escala industrial a partir de una corriente industrial de residuos, dado que todas ellas implican un paso cromatográfico o enzimático.

Debido a la demanda continuamente creciente de florizina en el mercado, el objeto de la presente invención fue proporcionar un proceso para la preparación de florizina que es fácil de realizar y proporciona ventajas económicas como resultado de sus altos rendimientos. Adicionalmente, el proceso de la presente invención proporciona un producto más puro que es más estable y contiene cantidades muy bajas de estructuras indeseables de ortodihidroxi-fenoles, v.g.: quercetina y derivados de la misma, flavonoles, flavanoles, y ácidos hidroxicinámicos. Esto es particularmente importante, dado que cantidades pequeñas de quercetina y derivados de la misma en una preparación de florizina tienden a oxidarse durante el almacenamiento, haciendo con ello que la preparación de florizina adquiera un color pardo que es indeseable para uso en las formulaciones alimentarias.

Sorprendentemente, se ha encontrado que el proceso de la presente invención proporciona rendimientos mayores de dihidrocalconas y menos estructuras de orto-dihidroxi-fenoles con un coste de procesamiento muy bajo comparado con el uso de otras tecnologías. Adicionalmente, el proceso de la presente invención implica únicamente extracción y precipitación selectiva de productos secundarios indeseables, haciendo este proceso significativamente más eficaz en costes comparado con cualquier proceso de la técnica anterior.

Así pues, la presente invención proporciona un proceso para la preparación de un extracto enriquecido en dihidrocalconas y derivados de las mismas, en donde dicho proceso comprende los pasos de:

(a) extraer un extracto seco de polifenoles con un disolvente de grado alimentario,

(b) alcalinizar el extracto de (a) ,

(c) oxidar la solución resultante de (b) ,

(d) filtrar o centrifugar la mezcla de (c) ,

(e) opcionalmente, evaporar la solución resultante de (d) para eliminar el disolvente residual, y solubilizar el material seco en agua

(f) secar el extracto resultante.

Dihidrocalconas y derivados de las mismas, significa cualquier compuesto seleccionado de: floridzina, floretina, floretin-2'-O-β-D-xilopiranosil- (1-6) -β-D-glucopiranosido, y otros glicosidos de floretina.

En una realización particular, la materia prima utilizada como material de partida es un extracto seco de polifenoles derivado del procesamiento industrial de las manzanas. Por el término manzana debe entenderse tanto el manzano cultivado como el silvestre. La materia prima puede ser pulpa de manzana como residuo de la producción de zumo de manzana o de sidra, o un extracto polifenólico ulteriormente purificado derivado de la pulpa de manzana, o piel de manzana. Más preferiblemente, la materia prima utilizada como material de partida es un extracto seco de polifenoles derivado del proceso de producción de la pectina de manzana. De modo aún más preferido, es un extracto seco de polifenoles resultante del proceso de producción de la pectina como se describe en WO 2001/78859. Adicionalmente, cuando el extracto seco de polifenoles se deriva del procesamiento industrial de la manzana, el mismo comprende preferiblemente al menos 1, preferiblemente al menos 5, más preferiblemente al menos 8% en peso de florizina. El mismo puede comprender también hasta 5% de quercetina y derivados de la misma.

En otra realización, el paso de extracción (paso (a) ) del proceso conforme a la presente invención se realiza con un disolvente puro de grado alimentario, con agua o con una mezcla agua-disolvente. La mezcla agua-disolvente comprende desde 1 hasta 99% en volumen de agua, preferiblemente hasta 50, más preferiblemente hasta 30, aún más preferiblemente hasta 10% en volumen de agua. El disolvente de grado alimentario preferido conforme a la presente invención se selecciona de: propano, butano, pentano, hexano, ciclohexano, heptano, metanol, etanol, butan-1-ol, butan-2-ol, 3-metil-1-butanol, propan-1-ol, 2-metil-1-propanol, isopropanol, 1-pentanol, acetato de metilo, acetato de etilo, formiato de etilo, acetato de butilo, acetato de isobutilo, acetato de propilo, acetato de isopropilo, acetona, etilmetilcetona, metilisobutil-cetona, diclorometano, éter etílico, éter dietílico, éter terc-butilmetílico, 1, 1, 1, 2tetrafluoroetano, anisol, y cumeno.

En una realización adicional, el disolvente de extracción del paso (a) se selecciona de: metanol, etanol, e isopropanol. Un disolvente de extracción de grado alimentario aún más preferido es isopropanol 100% teniendo en cuenta su eficiencia en la extracción de florizina y su selectividad contra la extracción de quercetina y derivados de la misma.

Para asegurar un rendimiento elevado, y un proceso de extracción rápido, es crítico que el paso de extracción conforme a la presente invención (paso (a) ) sea lo más eficiente posible. Por tanto, en otra realización, el extracto seco de polifenoles que sigue a la adición del disolvente se trata con ultrasonidos hasta solubilización o dispersión completa de las partículas. En una realización preferida, se aplica una cantidad de 100 a 1000 vatios de ultrasonidos en un baño de agua de 10 litros. A continuación, la extracción se realiza óptimamente conforme a procedimientos estándar conocidos por las personas expertas en la técnica. La misma puede realizarse por cualquier medio convencional a fin de introducir fuerzas de cizalladura en la mezcla extracto-disolvente y ajustando el tiempo de extracción en función de la temperatura y la presión aplicadas. En una realización preferida, la extracción se efectúa por mezcladura durante al menos 10 minutos a la temperatura ambiente (entre 18º C y 25º C) .

En una realización adicional, el proceso... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la preparación de un extracto enriquecido en dihidrocalconas y derivados de las mismas, en donde los derivados se seleccionan de: floridzina, floretina, floretin-2'-O-β-D-xilopiranosil- (1-6) -β-D-glucopiranosido, y otros glicosidos de floretina, en donde dicho proceso comprende los pasos de:

(a) extraer un extracto seco de polifenoles con un disolvente de grado alimentario,

(b) alcalinizar el extracto de (a) ,

(c) oxidar la solución resultante de (b) ,

(d) filtrar o centrifugar la mezcla de (c) ,

(e) opcionalmente, evaporar la solución resultante de (d) para eliminar el disolvente residual, y solubilizar 10 el material seco en agua, (f) secar el extracto resultante.

2. Un proceso conforme a la reivindicación 1, en donde el extracto seco de polifenoles se deriva del procesamiento industrial de las manzanas.

3. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el extracto seco de polifenoles se deriva del 15 proceso de producción de pectina de manzana.

4. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 3, en donde el paso (a) se realiza con un disolvente puro de grado alimentario, con agua, o con una mezcla agua-disolvente.

5. Un proceso conforme a la reivindicación 4, en donde el disolvente se selecciona de: propano, butano, pentano, hexano, ciclohexano, heptano, metanol, etanol, butan-1-ol, butan-2-ol, 3-metil-1-butanol, propan-1-ol, 2

metil-1-propanol, isopropanol, 1-pentanol, acetato de metilo, acetato de etilo, formiato de etilo, acetato de butilo, acetato de isobutilo, acetato de propilo, acetato de isopropilo, acetona, etilmetilcetona, metilisobutil-cetona, diclorometano, éter etílico, éter dietílico, éter terc-butilmetílico, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano, anisol, y cumeno.

6. Un proceso conforme a las reivindicaciones 4 a 5, en donde el disolvente utilizado en el paso (a) se selecciona de: metanol, etanol e isopropanol.

7. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 6, en donde en el paso (a) la ratio de disolvente a extracto seco de polifenoles está comprendida entre 500/1 y 10/1 litros/kg.

8. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 7, en donde la alcalinización del paso (b) se lleva a cabo por adición de una base hasta que el pH está comprendido entre pH 7 y pH 14.

9. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 8, en donde el paso de oxidación (c) se realiza por borboteo 30 de aire atmosférico en la solución.

10. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 9, en donde en el paso (c) se añade una proteína a la solución de oxidación como agente de clarificación, en donde la proteína está cargada positivamente al pH de la solución de oxidación.

11. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 10, en donde en el paso (c) se añade a la solución de 35 oxidación una proteína rica en lisina y/o cisteína.

12. Un proceso conforme a las reivindicaciones 10 a 11, en donde en el paso (c) el pH de la solución oxidada se ajusta al punto isoeléctrico de la proteína.

13. Un proceso conforme a las reivindicaciones 1 a 12, en donde el paso de secado (f) se efectúa por secado mediante pulverización.