ES2228737T3

ES2228737T3 - Procedimiento para la obtencion de polvos secos de uno o varios carotenoides que contienen oxigeno.

Info

Publication number: ES2228737T3
Application number: ES01128813T
Authority: ES
Inventors: Frank Dr. Runge; Erik Dr. Luddecke; Helmut Dr. Auweter; Angelika-Maria Dr. Pfeiffer; Willy Dr. Hinz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: ATE278392T1; CN1362406A; US20020165285A1; DE50103970D1; US6639113B2; EP1219292B1; JP3595300B2; EP1219292A1; JP2002262824A; CN1184201C; DK1219292T3; PT1219292E; DE10064387A1; TR200402694T4; SI1219292T1

Abstract

Procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno mediante a) dispersión de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en una disolución acuosa dispersa molecular o dispersa coloidal de un coloide de protección, y b) transformación de la dispersión formada en un polvo seco mediante separación de agua, y en caso dado adicionalmente disolvente empleado y secado, en caso dado en presencia de un material de revestimiento, caracterizado porque, en el paso de procedimiento a), se emplea como coloide de protección al menos una proteína de soja degradada parcialmente con un grado de degradación mayor que 5 %.

Description

Procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno.

La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno, en especial de polvos secos que contienen carotenoides, seleccionados a partir del grupo constituido por astaxantina, cantaxantina, luteína, zeaxantina, citranaxantina y \beta-apo-8'-carotenato de etilo.

La clase de substancias de carotenoides se clasifica en dos grupos principales, los carotenoides y los xantófilos. A diferencia con los carotenoides, en cuyo caso se trata de hidrocarburos de polieno puros, como por ejemplo \beta-caroteno o licopina, en los xantófilos se presentan aún funciones oxigenas, como grupos hidroxi, epoxi y/u oxo. Son representantes típicos de este grupo, entre otros, astaxantina, cantaxantina, luteína y zeaxantina.

Los carotenoides que contienen oxígeno están ampliamente extendidos en la naturaleza, y se presentan, entre otros, en maíz (zeaxantina), en habas verdes (luteína), en pimiento (capxantina), en yemas de huevo (luteína), así como en cangrejos y salmones (astaxantina), concediendo a estos productos alimenticios su coloración característica.

Estos polienos tanto accesibles por vía sintética, como también aislables a partir de fuentes naturales, constituyen cuerpos cromáticos importantes para la industria de productos alimenticios y piensos y para el sector farmacéutico, y son, como en el caso de astaxantina, productos activos con actividad de provitamina A en el caso de salmón.

Los xantófilos, como todo los carotenoides, son insolubles en agua, mientras que en grasas y aceites se encuentra, no obstante, sólo solubilidad reducida. Esta solubilidad limitada, así como la alta sensibilidad a la oxidación, se oponen a una aplicación directa de los productos obtenidos en la síntesis en forma de granos relativamente groseros, en la coloración de productos alimenticios y piensos, ya que las substancias en forma groseramente cristalina proporcionan sólo resultados de coloración deficientes. Estos efectos desfavorables para el empleo práctico de xantófilos ejerce influencia especialmente en medio acuoso.

Sólo mediante formulaciones obtenidas selectivamente, en las que los productos activos se presentan en forma finamente distribuida, y protegida a la oxidación, en caso dado mediante coloides de protección, se pueden conseguir rendimientos de color mejorados en la coloración directa de productos alimenticios. Además, estas formulaciones empleadas en piensos conducen a una biodisponibilidad más elevada de los xantofilos, y con ello indirectamente a mejores efectos de coloración, por ejemplo en el pigmentado de yema de huevo o pescado.

Para la mejora de los rendimientos de colores y para el aumento de la reabsorbibilidad, o bien biodisponibilidad, se han descritos diversos procedimientos, que tienen todos el objetivo de reducir el tamaño de cristalita de los productos activos y llevar a un intervalo de tamaños de partícula menor que 10 \mum.

En este caso, numerosos métodos, descritos, entre otros, en Chimia 21, 329 (1967), WO 91/06292 así como en la WO 94/19411, se sirven del molturado de carotenoides por medio de un molino coloidal, y consiguen con ello tamaños de partícula de 2 a 10 \mum.

Además, existen una serie de procedimientos de emulsión/secado por pulverizado combinados, como se describen, por ejemplo, en la DE-A-12 11 911 o en la EP-A-0 410 236.

Según la solicitud de patente europea EP-B-0 065 193, la obtención de preparados de carotenoides finamente divididos, pulverulentos, se efectúa disolviéndose un carotenoide en un disolvente orgánico volátil, miscible con agua, a temperaturas elevadas, en caso dado bajo presión elevada, precipitándose el carotenoide mediante mezclado con una disolución acuosa de un coloide de protección, y secándose por pulverizado a continuación.

En la EP-A-0 937 412 se describe un procedimiento análogo para la obtención de preparados de carotenoides finamente divididos, pulverulentos, bajo empleo de disolventes no miscibles con agua.

No obstante, en el caso de las dispersiones de productos activos de xantófilos nanoparticulares, obtenidas según la EP-B-0 065 193, se pueden observar frecuentemente los siguientes fenómenos.

Las dispersiones de productos activos acuosas, que contienen xantófilos, son frecuentemente inestables coloidal, en especial en la concentración. Mediante floculado de las partículas de producto activo, que se alimentan en parte, se espuman parcialmente en este caso, ya no es posible una transformación subsiguiente de la dispersión en un polvo seco.

En el caso de xantófilos con funciones carbonilo puede reticular además la gelatina empleada como coloide de protección, de modo que se produce un gel que ya no es redispersable, y que, en el mismo modo, se puede transformar en un polvo seco.

Por consiguiente, los requisitos elevados en formulaciones que contienen xantófilos, con respecto a acción colorante o biodisponibilidad, no se cumplen siempre con el procedimiento citado anteriormente debido a la problemática expuesta.

En gelatinas también son desfavorables sus propiedades fuertemente adhesivas. Con los métodos de secado habituales para sistemas líquidos, como el secado por pulverizado o el secado en lecho fluidizado por pulverizado, en el caso de empleo de productos que contienen gelatina se puede llegar a formación de hilos o aglomerados.

A ello se añade una aceptación cada vez más reducida del consumidor frente a productos que contienen gelatina.

En otros coloides de protección empleados frecuentemente, como goma arábiga, almidón, dextrina, pectina o goma de tragacanto, se pueden alojar frecuentemente sólo concentraciones relativamente reducidas de substancias solubles en grasas. Además, en especial goma arábiga no se encontraban disponibles siempre y en calidad suficiente en el pasado debido a cosechas fallidas.

Los coloides sintéticos, como polivinilpirrolidona o polímeros parcialmente sintéticos, como derivados de celulosa, muestran igualmente una capacidad de emulsión limitada, y no siempre se aceptan, sobre todo en el sector de productos alimenticios.

La DE-A-44 24 085 describe el empleo de proteínas de soja degradadas parcialmente como coloides de protección para productos activos solubles en grasas. Las proteínas de soja dadas a conocer en este caso presentan un grado de degradación de un 0,1 a un 5%.

En las proteínas de soja citadas anteriormente son desfavorables frecuentemente su baja solubilidad en agua, sus insuficientes propiedades emulsionantes, así como su tendencia al reticulado, que es indeseable especialmente para la obtención de polvos secos redispersables en agua.

Por lo tanto, era tarea de la presente invención proponer procedimientos para la obtención de polvos secos de carotenoides que contienen oxígeno, bajo empleo de coloides de protección, que no presentaran los inconvenientes del estado de la técnica citados anteriormente.

Según la invención, se solucionó este problema con un procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno mediante

a): dispersión de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en una disolución acuosa dispersa molecular o dispersa coloidal de un coloide de protección, y

b): transformación de la dispersión formada en un polvo seco mediante separación de agua, y en caso dado adicionalmente disolvente empleado y secado, en caso dado en presencia de un material de revestimiento,

caracterizado porque, en el paso de procedimiento a), se emplea como coloide de protección al menos una proteína de soja degradada parcialmente con un grado de degradación mayor que 5%.

Según la invención se emplean como coloides de protección proteínas de soja degradadas parcialmente, que presentan un grado de degradación ("DH": "degree of hydrolysis") mayor que un 5%, preferentemente de un 6 a un 20%, de modo especialmente preferente de un 6 a un 12%, de modo muy especialmente preferente de un 6 a un 9%. El grado de degradación "DH" se define de la siguiente manera:

DH = \frac{\text{Número de enlaces peptídicos disociados}}{\text{Número total de enlaces peptídicos}} x 100%

El grado de degradación se puede determinar según el denominado "método pH-Stat", como se describe por C.F. Jacobsen et al. En "Methods of Biochemical Análisis", Vol. IV, páginas 171 - 210, Interscience Publishers Inc., New York 1957.

Por regla general, la degradación parcial se efectúa por vía enzimática, entrando en consideración como enzimas apropiados proteasas de plantas, microorganismos, hongos o proteasas animales. Preferentemente se efectúa la degradación parcial con la proteasa vegetal bromelaína.

Como proteínas de soja se emplean habitualmente aislados y concentrados de proteína de soja comerciales, con contenidos en proteína de un 70 a un 90% en peso, constituyendo el restante 10 a 30% en peso otros componentes de las plantas más o menos indefinidos. Como proteínas de soja empleadas preferentemente cítense en este contexto proteínas de soja no modificadas mediante técnicas génicas.

Los aislados de proteína de soja se incuban en medio acuoso con enzima, preferentemente a temperaturas de 50 a 70ºC, y a valores de pH de 7 a 9. La proporción apropiada de proteína respecto a enzima se puede determinar en el caso aislado para el grado de degradación deseado en ensayos de laboratorio sencillos para el especialista.

Las disoluciones acuosas de hidrolizado de proteína de soja se obtienen por regla general de modo que el contenido en proteína asciende a un 6 hasta un 10% en peso.

El peso molecular promedio en peso de las proteínas de soja empleadas según la invención, degradadas parcialmente, se sitúa en el intervalo de 15.000 a 250.000, preferentemente de 25.000 a 220.000, de modo especialmente preferente de 50.000 a 200.000, de modo muy especialmente preferente en el intervalo de 120.000 a 180.000.

También es posible emplear mezclas de proteínas de soja degradadas parcialmente de diferente grado de degradación, o mezclas de proteínas de soja degradadas parcialmente y no degradadas como coloides de protección en el procedimiento según la invención. En estas mezclas, sus pesos moleculares promedio en peso se sitúan, del mismo modo, en los intervalos citados anteriormente.

Bajo el concepto dispersión se debe entender preferentemente la obtención de suspensiones acuosas, así como emulsiones acuosas. De modo especialmente preferente, en el caso del paso de dispersión A se trata de la obtención de una suspensión de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en una disolución acuosa, dispersa molecular o dispersa coloidal, de una proteína de soja degradada parcialmente, en la que la fase dispersa contiene al menos uno de los productos activos como partículas nanoparticulares.

Una forma preferente de ejecución del procedimiento citado anteriormente está caracterizada porque se moltura la suspensión obtenida en el paso de procedimiento a) antes de la transformación en un polvo seco. En este caso se suspende el producto activo antes del proceso de molturado preferentemente en forma cristalina.

En este caso, el molturado se puede efectuar de modo conocido en sí, por ejemplo con un molino de bolas. En este caso, según tipo de molino empleado se moltura hasta que las partículas presentan un tamaño medio de partícula, determinado a través de difracción de Fraunhofer, D[4,3] de 0,1 a 100 \mum, preferentemente 0,2 a 50 \mum, de modo especialmente preferente 0,2 a 20 \mum, de modo muy especialmente preferente 0,2 a 5 \mum, en especial 0,2 a 0,8 \mum. El concepto D[4,3] designa el diámetro medio ponderado en volumen (véase manual de Malvern Mastersizer S, Malvern Instruments Ltd., UK).

Se encuentran datos más detallados respecto al molturado y a las instalaciones empleadas a tal efecto, entre otras, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6ª edición, 1999, Electronic Release, Size Reduction, capítulo 3.6.: Wet Grinding, así como en EP-A-0 498 824.

Una variante igualmente preferente del procedimiento según la invención está caracterizada porque la dispersión en la etapa a) contiene los siguientes pasos:

a_{1}): disolución de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en un disolvente orgánico, miscible con agua, o en una mezcla de agua y un disolvente orgánico miscible con agua, o

a_{2}): disolución de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en un disolvente orgánico no miscible con agua, y

a_{3}): mezclado de la disolución obtenida según a_{1}) o a_{2}) con una disolución acuosa, dispersa molecular o dispersa coloidal, de una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación mayor que un 5%, produciéndose la fase hidrófoba de carotenoide como fase nanodispersa.

Según tipo de disolvente empleado, en el caso de la fase nanodispersa en el paso a_{3}) se puede tratar de nanopartículas sólidas (suspensión), o de nanogotitas (emulsión).

En el caso de los disolvente empleados en la etapa a_{1}) miscibles con agua, se deben citar sobre todo disolventes miscibles con agua, estables técnicamente, volátiles, que contienen sólo carbono, hidrógeno y oxígeno, como alcoholes, ésteres, esteres, cetonas y acetales. Convenientemente se emplean aquellos disolventes que son miscibles con agua al menos en un 10%, presentan un punto de ebullición por debajo de 200ºC, y/o tienen menos de 10 carbonos. De modo especialmente preferente se emplean metanol, etanol, n-propanol, iso-propanol, 1,2-butanodiol, 1-metiléter, 1,2-propanodiol-1-n-propiléter, tetrahidrofurano o acetona.

El concepto "un disolvente orgánico no miscible con agua" representa un disolvente orgánico con una solubilidad en agua menor que un 10% a presión normal, en el sentido de la presente invención. Como posibles disolventes, en este caso entran en consideración, entre otros, hidrocarburos alifáticos halogenados, como por ejemplo cloruro de metileno, cloroformo y tetracloruro de carbono, carboxilatos, como carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de propileno, formiato de etilo, acetato de metilo, etilo o isopropilo, así como éteres como metil-terc-butiléter. Los disolventes orgánicos preferentes, no miscibles con agua, son los siguientes compuestos del grupo constituido por carbonato de dimetilo, carbonato de propileno, formiato de etilo, acetato de etilo, acetato de isopropilo y metil-terc-butiléter.

En el caso del procedimiento según la invención se trata preferentemente de la obtención de polvos secos de carotenoides que contienen oxígeno, seleccionados a partir del grupo constituido por astaxantina, cantaxantina, luteína, zeaxantina, citranaxantina y \beta-apo-8'-carotenato de etilo.

De modo especialmente preferente, el procedimiento según la invención está caracterizado porque

\newpage

a): se disuelve astaxantina y/o cantaxantina en un disolvente orgánico miscible con agua, o una mezcla de agua y disolvente orgánico miscible con agua, a temperaturas mayores que 30ºC,

b): se mezcla la disolución obtenida con una disolución acuosa dispersa molecular o dispersa coloidal de una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación de un 6 a un 9%, y

c): se transforma la dispersión formada en un polvo seco.

De modo muy especialmente preferente, en este caso se trata de un procedimiento para la obtención de polvos secos que contiene astaxantina.

La obtención de los polvos secos antes citados se efectúa ventajosamente de modo que se disuelve al menos uno de los carotenoides que contienen oxígeno en un disolvente orgánico miscible con agua, a temperaturas mayores que 30ºC, preferentemente entre 50ºC y 240ºC, en especial 100ºC a 200ºC, de modo especialmente preferente 140ºC a 180ºC, en caso dado bajo presión.

Ya que la acción de temperaturas elevadas puede reducir bajo ciertas circunstancias la elevada fracción de isómeros todo trans deseada, se disuelve el (los) carotenoide(s) lo más rápidamente posible, a modo de ejemplo en el intervalo de segundos, por ejemplo en 0,1 a 10 segundos, de modo especialmente preferente en menos de un segundo. Para la obtención rápida de la disolución dispersa molecular puede ser ventajosa la aplicación de presión elevada, por ejemplo en el intervalo de 20 bar a 80 bar, preferentemente 30 a 60 bar.

A continuación se mezcla la disolución dispersa molecular, obtenida de este modo, de manera directa con la disolución acuosa, dispersa molecular o dispersa coloidal, en caso dado enfriada, de coloide de protección, de modo que se ajusta una temperatura de mezcla de aproximadamente 35ºC a 80ºC.

En este caso se transforma el componente disolvente en la fase acuosa y la fase hidrófoba de el/(los)
carotenoide(s) se produce como fase nanodispersa.

Con respecto a una descripción más detallada de procedimiento e instalación para la dispersión citada anteriormente, en este punto remítase a la EP B-0 065 193.

En este caso, la transformación en un polvo seco se puede efectuar, entre otros, mediante secado por pulverizado, refrigerado por pulverizado, liofilizado o secado en lecho fluidizado, en caso dado también en presencia de un agente de revestimiento. Como agentes de revestimiento son apropiados, entre otros, almidón de maíz, ácido silícico, o también fosfato tricálcico.

Para el aumento de la estabilidad mecánica del producto final, en algunos casos puede ser conveniente añadir al coloide un plastificante, como azúcares, o alcoholes sacáricos, por ejemplo sacarosa, glucosa, sirope de glucosa, dextrina, lactosa, azúcar invertido, sorbita, manita o glicerina.

Para el aumento de la estabilidad de producto activo contra la degradación por oxidación es ventajoso añadir estabilizadores, como \alpha-tocoferol, p-butil-hidroxi-tolueno, t-butilhidroxianisol, ácido ascórbico o etoxiquina. Se pueden añadir los mismos a la fase acuosa o de disolvente, no obstante, preferentemente, éstos se disuelven junto con los productos activos en la fase de disolvente.

Bajo ciertas circunstancias, también puede ser ventajoso disolver adicionalmente en la fase de disolvente un aceite admitido desde el punto de vista fisiológico, como por ejemplo aceite de sésamo, aceite de germen de maíz, aceite de semillas de algodón, aceite de habas de soja o aceite de cacahuete, así como ésteres de ácidos grasos vegetales de cadena media en una concentración de un 0 a un 500% en peso, preferentemente un 10 a un 300% en peso, de modo especialmente preferente un 20 a un 100% e peso, referido al (a los) xantófilo(s), que se precipita después en división extremadamente fina junto con los productos activos y los citados aditivos en el mezclado con la fase acuosa.

La proporción de coloide de protección y plastificante respecto a carotenoide que contiene oxígeno se selecciona generalmente de modo que se obtiene un producto final que contiene entre un 0,1 y un 30% en peso, preferentemente un 1 a un 25% en peso, de modo especialmente preferente un 5 a un 20% en peso de carotenoide, un 10 a un 70% en peso de un coloide de protección, un 10 a un 70% en peso de un plastificante, todos los datos de porcentaje se refieren a la masa seca de polvo, así como, en caso dado, cantidades reducidas de un estabilizador.

La invención se refiere también a polvos secos de carotenoides que contienen oxígeno, obtenibles según uno de los procedimientos citados inicialmente. En este caso se trata preferentemente de polvos secos, que contienen carotenoides que contienen oxígeno, seleccionado a partir del grupo constituido por astaxantina, cantaxantina, luteína, zeaxantina, citranaxantina y \beta-apo-8'-carotenato de etilo, de modo especialmente preferente cantaxantina y astaxantina, de modo muy especialmente preferente astaxantina.

El contenido en productos activos en los polvos secos según la invención se sitúan en el intervalo de un 0,1 a un 30% en peso, preferentemente un 1 a un 25% en peso, de modo especialmente preferente un 5 a un 20% en peso, de modo muy especialmente preferente en el intervalo de un 8 a un 15% en peso.

Los polvos secos según la invención se distinguen, entre otras cosas, porque se pueden redispersar de nuevo sin problema en sistemas acuosos, bajo consecución de una distribución fina uniforme de producto activo en el intervalo de tamaños de grano menor que 1 \mum.

Además se descubrió que se obtiene dispersiones de productos activos estables coloidal y no reticulantes nanoparticulares de carotenoides que contienen oxígeno, cuyo comportamiento de viscosidad corresponde aproximadamente al de líquidos newtonianos. Tales líquidos se distinguen porque su resistencia de fluidez, definida mediante la ecuación de Newton \tau = h\cdotD a temperatura dada es una constante de substancia (\tau = tensión de cizallamiento, D = gradiente de cizallamiento, h = viscosidad dinámica). La representación gráfica del comportamiento de fluidez de líquidos newtonianos proporciona aproximadamente una recta a temperatura dada. En especial, la viscosidad de la dispersión de producto activo a 40ºC y a 60ºC en el intervalo de cizallamiento en 10^{-2} sec^{-1} y 10^{+2} sec^{-1}, se modifica en menos de \pm 50%.

Las ventajas de este comportamiento de viscosidad, aproximadamente newtoniano consiste, entre otras, en que las dispersiones de producto activo se pueden bombear más fácilmente que en el caso de dispersiones viscosas estructuralmente, en especial tras la concentración. En el caso de secado por pulverizado, las dispersiones de producto activo aproximadamente newtonianas tienen además la ventaja de que los parámetros de la cabeza de pulverizado se pueden optimizar más fácilmente, y esta dispersiones presentan comportamiento no crítico en la cabeza de pulverizado.

En comparación con proteínas de soja degradadas parcialmente, con grados de degradación reducidos < 5%, con las proteínas de soja empleadas según la invención se pueden obtener polvos secos que contienen xantófilos con intensidad de color mejorada, así como redispersabilidad en agua fría mejorada.

Las proteínas de soja degradadas parcialmente, con un grado de degradación mayor que un 5%, muestran sorprendentemente una mayor compatibilidad con los disolventes miscibles con agua citados inicialmente. De este modo son posibles regímenes más concentrados, y con ello un procedimiento más económico para la protección de los polvos secos según la invención.

Además se pudo observar que, con el procedimiento según la invención, se evita la condensación de xantófilos para dar agregados H.

La agregación de carotenoides es un fenómeno ya conocido en la literatura y descrito en numerosas publicaciones [P. Song, T.A. Moore, Photochemistry and Photobiology, 19, 435 - 441 (1974); A. V. Ruban, P. Horton, A.J. Young, J. Photochem. Photobiol. B: Biol.., 21, 229-234 (1993); V.R. Salares, N.M. Young, P.R. Carey, H.J. Bernstein, Journal of Raman Spectroscopy, 6(6), 282-288 (1977)].

Se pueden generar agregados de carotenoides, a modo de ejemplo, mezclándose con agua una disolución de un carotenoide en un disolvente orgánico miscible con agua, como por ejemplo isopropanol, etanol, acetona o tetrahidrofurano.

Como se describe en la literatura citada anteriormente, en el caso de selección de proporción cuantitativas correctas de agua y disolvente orgánico, se pueden generar los denominados agregados H o J.

Se entiende por agregados H un apilado "similar a un juego de naipes" de cadenas de polieno (agregados card-stack), que se puede caracterizar en el espectro UV/Vis mediante la aparición de una nueva banda con desplazamiento hipsocrómico en comparación con la absorción de las formas presentes como monómeros, en el intervalo entre 320 y 400 nm. Por el contrario, los agregados J constituyen un enlace cabeza-cola (agregados head-tail) de polienos, o están dispuestos a modo de espinapez (agregados herringbone). Ambas disposiciones provocan un desplazamiento batocrómico de la absorción UV de polienos.

Ensayos de alimentación en truchas han mostrado que los agregados H de xantófilos, en especial los agregados H de astaxantina, presentan una peor biodisponibilidad que los correspondientes agregados J. Lo que constituye una ventaja adicional de los polvos secos obtenidos conforme al procedimiento según la invención.

Los polvos secos citados anteriormente son apropiados en especial como aditivo a productos alimenticios y piensos, así como aditivo para preparados farmacéuticos. Los campos de empleo típicos para los polvos secos que contienen carotenoides en el sector de piensos son, a modo de ejemplo, el pigmentado de pescado en el cultivo acuático, así como el pigmentado de yema de huevo y piel de pollo en el cultivo de aves.

En los siguientes ejemplos se explica más detalladamente la puesta en práctica del procedimiento según la invención.

Ejemplo 1 Obtención de un hidrolizado de proteína de soja mediante degradación enzimática

En un vaso de precipitados de 2 litros se dispusieron 600 ml de agua, 40 g de producto aislado de proteína de soja (contenido en proteína 85% en peso), y se calentaron a 60ºC bajo agitación. Después se ajustó el valor de pH a 9,0 con hidróxido sódico 1 M, se añadieron 0,5 g de bromelaína, y se agitó de modo subsiguiente durante 45 minutos a 60ºC. A continuación se ajustó de nuevo el valor de pH a 9,0 con hidróxido sódico 1 M. Por medio del consumo de hidróxido sódico se calculó el valor de DH de un 7%. A continuación se desactivó el enzima mediante calentamiento de 2 minutos de la disolución a 100ºC.

Ejemplo 2 Polvo seco de astaxantina

En un depósito calentable se suspendieron, a una temperatura de 30ºC, 48 g de astaxantina cristalina y 20 g de \alpha-tocoferol en 350 g de una mezcla azeótropa de isopropanol/agua a temperatura ambiente. Después se calentó la suspensión de productos activos a 100ºC, y se mezcló, a una velocidad de flujo de 2,1 kg/h, continuamente con azeótropo de isopropanol/agua adicional de temperatura 226ºC, y un líquido de 2,6 kg/h, disolviéndose astaxantina a una temperatura de mezcla ajustada de 172ºC a una presión de 60 bar. Esta disolución de productos activos se mezcló inmediatamente a continuación con una fase acuosa, constituida por una disolución de 72 g de proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación de un 7%, 200 g de sirope de glucosa en 6.000 g de agua destilada, en la que el valor de pH se ajustó a 9,5 con NaOH 1M, a una velocidad de flujo de 35,8 kg/h.

Las partículas de producto activo formadas en la mezcla presentaban, en la mezcla de isopropanol/agua, un tamaño de partícula de 174 nm, a un valor de E1/1 de 119.

A continuación se concentró la suspensión de productos activos a una concentración de aproximadamente un 3,4% de contenido en producto activo en el evaporador de película delgada, y se secó por pulverizado. El polvo seco presentaba un contenido en astaxantina de un 12,3% en peso. El polvo seco redispersado en agua tenía un tamaño de partícula de 200 nm, y presentaba un valor E1/1 de 101.

Ejemplo 3 Polvo seco de astaxantina

En primer lugar se suspendieron 48 g de astaxantina cristalina, 1,6 g de palmitato de ascorbilo y 20 g de \alpha-tocoferol en 350 g de una mezcla azeótropa de isopropanol/agua a temperatura ambiente. Después se calentó está suspensión de productos activos a 88ºC, y se mezcló, a una velocidad de flujo de 2,1 kg/h, continuamente con azeótropo de isopropanol/agua caliente adicional a una velocidad de flujo de 2,7 kg/h, disolviéndose astaxantina a una temperatura de mezcla ajustada de 165ºC y a una presión de 60 bar. Acto seguido se mezcló la disolución de producto activo con una fase acuosa, constituida por una disolución de 103 g de proteína de soja degradada parcialmente, obtenida según el ejemplo 1, y 163 g de glucosa en 10.800 g de agua destilada, en la que el valor de pH se había ajustado a pH 9,5 con NaOH 1M, a una velocidad de flujo de 60 kg/h.

Las partículas de producto activo formadas en la mezcla presentaban, en la mezcla de isopropanol/agua, un tamaño de partícula de 153 nm, con un valor de E1/1 de 124. A continuación se concentró está dispersión de producto activo en el evaporador de película delgada a una concentración de aproximadamente un 3,6% de contenido en producto activo, y se secó por pulverizado. El polvo seco presentaba un contenido en astaxantina de un 13,0% en peso. El polvo seco redispersado en agua tenía un tamaño de partícula medio de 400 nm, y presentaba un valor E1/1 de 106.

Ejemplo 4 Polvo seco de cantaxantina

En primer lugar se suspendieron 48 g de cantaxantina cristalina, 4 g de palmitato de ascorbilo y 16 g de \alpha-tocoferol en 350 g de una mezcla azeótropa de isopropanol/agua a temperatura ambiente. Después se calentó está suspensión de productos activos a 88ºC, y se mezcló, a una velocidad de flujo de 2,9 kg/h, continuamente con azeótropo de isopropanol/agua caliente adicional a una velocidad de flujo de 4,8 kg/h, disolviéndose astaxantina a una temperatura de mezcla ajustada de 175ºC y a una presión de 60 bar. Acto seguido se mezcló esta disolución de producto activo con una fase acuosa, constituida por una disolución de 120 g de proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación del 7%, y 197 g de glucosa en 7.400 g de agua destilada, en la que el valor de pH se había ajustado a pH 9,5 con NaOH 1M, a una velocidad de flujo de 52 kg/h.

Las partículas de producto activo formadas en la mezcla presentaban, en la mezcla de isopropanol/agua, un tamaño de partícula de 139 nm, con un valor de E1/1 de 134. A continuación se concentró está dispersión de producto activo en el evaporador de película delgada a una concentración de aproximadamente un 3,3% de contenido en producto activo, y se secó por pulverizado. El polvo seco presentaba un contenido en cantaxantina de un 12,5% en peso. El polvo seco redispersado en agua tenía un tamaño de partícula medio de 224 nm, y presentaba un valor E1/1 de 125.

Ejemplo 5 Polvo seco de citranaxantina

Se suspendieron 100 g de citranaxantina cristalina, 59 g de proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación de un 7%, y 50 g de ascorbato sódico, en 280 g de agua completamente desalinizada a temperatura ambiente. Después se dispersó la suspensión de productos activos junto con aproximadamente 400 g de perlas de molturado de óxido de circonio-cerámica de diámetro 1 mm en una botella de vidrio de 1.000 ml, en una máquina dispersante de alto rendimiento (Red-Devil®, firma Erichsen, Alemania). Tras un tiempo de molturado de una hora se añadió la suspensión molturada bajo nitrógeno a una disolución acuosa de 130 g de una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación de un 7%, 200 g de sacarosa, en presencia de 1 g de palmitato de ascorbilo y 1,5 g de \alpha-tocoferol. Tras homogeneizado de la mezcla se secó la suspensión a continuación por medio de secado por pulverizado. Se obtuvo un polvo seco de citranaxantina con un contenido en productos activos de un 13% en peso.

Claims

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1. Procedimiento para la obtención de polvos secos de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno mediante

a)

dispersión de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en una disolución acuosa dispersa molecular o dispersa coloidal de un coloide de protección, y

b)

transformación de la dispersión formada en un polvo seco mediante separación de agua, y en caso dado adicionalmente disolvente empleado y secado, en caso dado en presencia de un material de revestimiento,

caracterizado porque, en el paso de procedimiento a), se emplea como coloide de protección al menos una proteína de soja degradada parcialmente con un grado de degradación mayor que 5%.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, en el caso del paso de dispersado a), se trata de la obtención de una suspensión de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en una disolución acuosa dispersa molecular o dispersa coloidal de una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación mayor que un 5%.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se moltura la suspensión obtenida en el paso del procedimiento a) antes de la transformación en un polvo seco.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la dispersión en la etapa a) contiene los siguientes pasos:

a_{1})

disolución de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en un disolvente orgánico, miscible con agua, o en una mezcla de agua y un disolvente orgánico miscible con agua, o

a_{2})

disolución de uno o varios carotenoides que contienen oxígeno en un disolvente orgánico no miscible con agua, y

a_{3})

mezclado de la disolución obtenida según a_{1}) o a_{2}) con una disolución acuosa, dispersa molecular o dispersa coloidal, de una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación mayor que un 5%, produciéndose la fase hidrófoba de carotenoide como fase nanodispersa.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se emplea como coloide de protección al menos una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación de un 6 a un 12%.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, en el caso de carotenoides que contienen oxígeno, se trata de compuestos mencionados a partir del grupo constituido por astaxantina, cantaxantina, luteína, zeaxantina, citranaxantina y \beta-apo-8'-carotenato de etilo.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque

a)

se disuelve astaxantina y/o cantaxantina en un disolvente orgánico miscible con agua, o una mezcla de agua y disolvente orgánico miscible con agua, a temperaturas mayores que 30ºC,

b)

se mezcla la disolución obtenida con una disolución acuosa dispersa molecular o dispersa coloidal de una proteína de soja degradada parcialmente, con un grado de degradación de un 6 a un 9%, y

c)

se transforma la dispersión formada en un polvo seco.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplea astaxantina como carotenoide.
9. Polvo seco de carotenoides que contienen oxígeno, obtenible según un procedimiento definido conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Polvo seco según la reivindicación 9, que contiene carotenoides que contienen oxígeno, seleccionados a partir del grupo constituido por astaxantina, cantaxantina, luteína, zeaxantina, citranaxantina y \beta-apo-8'-carotenato de etilo.
11. Polvo seco según una de las reivindicaciones 9 ó 10 con un contenido en carotenoides de un 0,1 a un 30%
```
\hbox{en peso.}
```
12. Polvo seco según una de las reivindicaciones 9 a 11, que contiene un 5 a un 20% en peso de astaxantina.
13. Polvo seco según una de las reivindicaciones 9 a 11, que contiene un 5 a un 20% en peso de cantaxantina.
14. Empleo de los polvos secos, definidos según una de las reivindicaciones 9 a 13, como aditivo a productos alimenticios, farmacéuticos y/o piensos.