ES2311525T3 - Purificacion de xantofilas a partir de extractos de maravilla que contienen altos niveles de clorofila. - Google Patents

Purificacion de xantofilas a partir de extractos de maravilla que contienen altos niveles de clorofila. Download PDF

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Abstract

Un proceso para la obtención de xantofilas a partir de un extracto saponificado obtenido a partir de maravillas, algas, excremento de gusano de la seda, hojas de alfalfa o espinaca mecánicamente cosechadas, que comprende: - dispersar el extracto saponificado en agua para formar una dispersión hasta una concentración final de entre 0.1 a 30 gramos de las xantofilas totales por kilogramo de la dispersión acuosa; (paso 1) - mezclar la dispersión bajo condiciones tales que una parte de cualquier compuesto soluble en agua se disuelva en agua para formar una fase acuosa y un residuo que no es soluble en agua; donde el pH de la mezcla es ajustado a entre 1.0 a 7.0 y la temperatura de la mezcla se mantiene entre 20 y 80ºC; (paso 2) - separar la fase acuosa del residuo; (paso 3) - contactar el residuo con un solvente no polar en condiciones tales que al menos una parte de cualquier compuesto soluble en lípidos se disuelva en el solvente no polar y al menos una parte de la xantofila se precipite del solvente no polar para formar un precipitado, donde para cada parte del residuo aceitoso se utiliza entre 1 a 20 partes de solvente no polar (p/p) y la extracción se realiza a una temperatura de entre -20ºC y 70ºC; (paso 4) - separar el solvente no polar del precipitado; (paso 5) - lavar el precipitado con un solvente polar tal que al menos una parte de cualquier clorofila remanente se disuelva en el solvente polar, donde el solvente es acidificado por el mismo ácido empleado en el paso 2; (paso 6) y - separar el solvente polar del precipitado para producir un producto que comprende las xantofilas a un nivel de pureza deseado (paso 7).

Description

Purificación de xantofilas a partir de extractos de maravilla que contienen altos niveles de clorofila.
La presente invención se refiere a un proceso para la purificación de luteína y zeaxantina a partir de extractos crudos de maravilla que pueden contener altos niveles de pigmentos de clorofila.
Descripción del arte relacionado
Los carotenoides comprenden un grupo de pigmentos naturales encontrados abundantemente en las plantas, algunos peces, crustáceos, aves, algas y bacterias. Dentro de este grupo de pigmentos están los carotenoides amarillos, incluyendo tanto los carotenos (por ejemplo \beta-caroteno) y las xantofilas (por ejemplo luteína y zeaxantina), como los carotenoides rojos, que incluyen capsantina, cantaxantina y astaxantina. Estos carotenoides amarillos y rojos se encuentran presentes con frecuencia en plantas, especialmente plantas en florecimiento, unidos con otras clases de pigmentos, incluyendo fundamentalmente los pigmentos de clorofila verde.
Los carotenoides y en particular, las xantofilas, a partir de extractos de maravilla han sido empleados por décadas en la industria de productos avícolas para la pigmentación de la piel de pollos de engorda y de las yemas de huevo. La luteína está presente en concentraciones mucho más altas que la zeaxantina en los extractos de maravilla. Las formulaciones de pigmentación para uso en la industria de productos avícolas teniendo concentraciones relativamente altas de zeaxantina han aparecido recientemente en el mercado, donde la luteína ha sido isomerizada para producir la zeaxantina (U.S. Pat. No. 5.523.494 de Torres y U.S. Pat. No. 5.973.211 de Rodríguez).
En adición a su importancia comercial en la industria de productos avícolas, los carotenoides recientemente han recibido considerable atención por parte de los científicos con respecto a su papel potencial en promover la salud humana. Compuestos como el \alpha- y el \beta-caroteno, la luteína y la zeaxantina han mostrado poseer fuerte actividad antioxidante, la cual puede retardar o prevenir enfermedades como el cáncer, la arteriosclerosis, las cataratas, la degeneración macular y otras (Bowen, W098/45241). La luteína y la zeaxantina son los únicos carotenoides presentes en la región macular de la retina humana y están relacionados con la función normal de la macula responsable de la agudeza visual. También se ha reportado que los carotenoides mejoran la respuesta inmunológica. Los radicales libres producidos como derivados de los procesos metabólicos y que se originan a partir de los contaminantes ambientales (como el dióxido de nitrógeno y el ozono del aire contaminado, los metales pesados, los hidrocarburos halogenados, la radiación ionizante y el humo del cigarrillo) están implicados como factores causantes de muchas de las enfermedades antes mencionadas. Los carotenoides son potentes desactivadores de los radicales libres altamente reactivos al oxígeno que pueden iniciar una cascada de reacciones químicas perjudiciales. Los carotenoides también funcionan como antioxidantes de ruptura de cadenas, especialmente a presiones parciales bajas de oxígeno. Por consiguiente, los carotenoides pueden trabajar para desactivar las reacciones inducidas por radicales libres y pueden además prevenir la generación de radicales libres, limitando así el daño oxidativo/radical libre.
Los pétalos de maravilla recogidos manualmente a partir de Tagetes erecta contienen una de las concentraciones más altas de carotenoides encontradas en la naturaleza. El cultivo a escala industrial de maravilla y la mecanización del proceso de cosecha han incrementado la cantidad de hojas cosechadas, tallos, follaje y otras partes de la planta que típicamente se obtienen junto con los pétalos de la flor. Oleorresinas con altos niveles de clorofila y compuestos relacionados se obtienen cuando las harinas se extraen de dicha materia prima. Consecuentemente, las concentraciones de luteína y zeaxantina son relativamente inferiores en las mencionadas oleorresinas que en aquellas obtenidas a partir de flores recogidas manualmente.
Los extractos de maravilla con alto contenido de clorofila son normalmente saponificados bajo condiciones alcalinas para completar la hidrólisis de los carotenoides así como de la clorofila. Niveles variables de otros lípidos, clorofilinas y material no saponificable también están normalmente presentes en la mezcla de reacción. Consecuentemente, la relativamente baja concentración de xantofilas en las oleorresinas a partir de harinas de maravilla cosechadas mecánicamente, así como la variabilidad en los niveles de pigmentación contaminantes, han impedido el desarrollo comercial de los productos de xantofila para el consumo humano.
Por consiguiente, se mantiene la necesidad de un proceso industrial para la obtención de concentrados de alta pureza de zeaxantina y luteína a partir de harinas preparadas de cultivos de maravilla mecánicamente cosechadas a gran escala, los cuales pueden tener altos niveles de clorofila.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona un proceso a escala industrial para la obtención de concentrados de alta pureza de luteína y zeaxantina empleando extractos de maravilla saponificados que pueden tener altos niveles de clorofila. Es además un objetivo de esta invención producir un concentrado de xantofilas el cual puede tener aplicaciones para uso humano, donde los niveles de zeaxantina y luteína son superiores al 97% de los carotenoides totales en el producto.
Más específicamente, la presente invención se refiere a un proceso para la purificación de xantofilas a partir de un extracto saponificado como es reivindicado en la reivindicación 1. El proceso comprende los pasos de dispersar el extracto saponificado en agua para formar una dispersión, mezclar la dispersión bajo condiciones tales en que una parte de cualquier compuesto soluble en agua se disuelva en el agua para formar una fase acuosa y un residuo que no es soluble en agua, separar la fase acuosa del residuo, contactar el residuo con un solvente no polar bajo condiciones tales en que una parte de cualquier compuesto soluble en lípidos se disuelva en el solvente no polar o una parte de la xantofila se precipite del solvente no polar para formar un precipitado, separar el solvente no polar del precipitado, lavar el precipitado con un solvente polar tal en que al menos una parte de cualquier clorofila remanente se disuelva en el solvente polar, y separar el solvente polar del precipitado para producir un producto que comprende las xantofilas a un nivel de pureza deseado.
En un aspecto de la invención, se obtiene el extracto saponificado a partir de maravillas mecánicamente cosechadas que comprenden una mezcla de carotenoides y clorofilas.
En variaciones, el proceso puede además comprender los pasos de: recuperación de una parte sustancial de cualquiera de los carotenoides a partir tanto de solventes polares como no polares; la desolventación y secado del producto bajo atmósfera inerte; y, el ajuste del pH de la dispersión a entre aproximadamente 5.0 y 7.0, antes de la mezcla. El pH puede ser ajustado mediante la adición de un ácido seleccionado a partir del grupo formado por el ácido fosfórico, sulfúrico, clorhídrico, acético o cualquier ácido mineral u orgánico de características similares.
En otras variaciones, el proceso puede incluir los pasos adicionales de: ajuste de la dispersión a una temperatura de entre aproximadamente 45 y 80ºC antes de la mezcla; y lavado del residuo con agua antes de poner en contacto el residuo con el solvente no polar, donde el agua empleada para el lavado es ajustada a un pH de entre aproximadamente 5.0 y 7.0 y a una temperatura de entre aproximadamente 45 y 80ºC.
En un aspecto, el solvente no polar se selecciona a partir del grupo formado por hexano, heptano, ciclohexano, octano, hidrocarburos aromáticos, éteres e hidrocarburos halogenados, y el solvente polar se selecciona a partir del grupo formado por una cetona, un alcohol, una amina, y mezclas de ellos.
En otro aspecto, las xantofilas en el producto comprenden una mezcla de zeaxantina y luteína hidrolizadas. La luteína y zeaxantina pueden comprender más del 95% de los carotenoides en el extracto saponificado. El producto puede también comprender entre 400 a 900 gramos de los carotenoides totales por kilogramo de extracto saponificado. El extracto saponificado puede comprender desde a aproximadamente 0 hasta un 20% de clorofilas. La concentración de los carotenoides en la dispersión pueden ser de entre aproximadamente 0.1 a 15 gramos por kilogramo de extracto saponificado, o más preferiblemente de entre aproximadamente 5 hasta 10 gramos por kilogramo de extracto saponificado.
En otra variación del presente proceso, el solvente no polar puede emplearse en una proporción de entre aproximadamente 1 a 25 partes, y más preferiblemente entre aproximadamente 5 a 12 partes, de solvente por cada parte de residuo. El solvente polar puede emplearse en una proporción de entre 1 a 15 partes, y más preferiblemente entre aproximadamente 4 a 10 partes, de solvente por cada parte de precipitado. Los solventes polares y no polares pueden ser empleados a temperatura ambiente.
En un aspecto de la presente invención, el producto es adecuado para ser administrado a humanos.
En otra variación de la presente invención, se divulga un proceso para la obtención de xantofilas a un nivel de pureza deseado. El proceso comprende la obtención de un extracto saponificado de una composición de plantas cosechadas mecánicamente. La composición de plantas comprende una primera planta que comprende xantofilas y una segunda planta que comprende clorofila. El extracto saponificado es lavado con agua dejando un residuo aceitoso. El residuo es puesto en contacto con un solvente no polar bajo condiciones tales en que al menos una parte de cualquier compuesto soluble en lípidos se disuelva en el solvente no polar y que al menos una parte de la xantofila se precipite en el solvente no polar para formar un precipitado. El solvente no polar se separa del precipitado. El precipitado es posteriormente lavado con un solvente polar tal en que al menos una parte de cualquier clorofila remanente se disuelve en el solvente polar. El solvente polar se separa del precipitado para producir un producto que comprende las xantofilas con un nivel de pureza deseado.
Descripción detallada del arte anterior
Numerosos procedimientos están disponibles para la extracción y aislamiento de los carotenoides a partir de fuentes naturales. Por ejemplo, Philip (U.S. Pat. No. 4,048,203) divulga un proceso de purificación de la luteína en un medio alcohólico; Tyczhowski (Poult. Sci. 70(3): 651-54) enseña el aislamiento de luteína libre a partir de extractos de maravilla saponificados mediante la cristalización con diferentes solventes; Ausich (U.S. Pat. No. 5,648,564) divulga el aislamiento y purificación de luteína a partir de extractos de maravilla saponificados en soluciones alcalinas de propileno glicol, seguido por la cristalización; Khachik (U.S. Pat. No. 5,382,714)enseña el aislamiento y purificación de luteína a partir de extractos de maravilla saponificados mediante el lavado con mezclas de alcohol/agua a baja temperatura y después la cristalización en varias mezclas solventes binarias también a baja temperatura. Más recientemente, Khachik (WO 99/20587) divulga el aislamiento y purificación del luteína a partir de extractos de varias plantas saponificado con soluciones alcohólicas de KOH y NaOH y empleando THF y agua para extraer y cristalizar los carotenoides. Mediante este proceso es posible separar la clorofila presente en la materia prima de los carotenoides. Hills ((U.S. Pat. No. 4,851,339) describe un proceso para separar simultáneamente los carotenos, los tetrapirroles y porfirinas especialmente en algunas algas.
Kitaoka (EP 732 378 A2) describe un proceso aplicable a extractos de pigmentación muy diluidos empleando extracciones líquido-líquido con solventes no polares y soluciones acuosas. Repeta (Monogr. Oceanogr. Methodol. 1997,10:239-60) realiza una minuciosa revisión de una variedad de métodos para la purificación de carotenoides con fines analíticos y de elucidación de la estructura, pero no diseñados para aplicaciones a escala comercial.
Descripción detallada de la invención
La presente invención divulga un proceso para el aislamiento y purificación de la luteína y la zeaxantina a partir de fuentes naturales, que incluye en particular, extractos de maravilla que poseen niveles relativamente altos de clorofila. Más específicamente, las materias primas para este proceso incluyen extractos de maravilla saponificado conteniendo 20 g/kg o más de materia verde. Sin embargo, los procesos exhibidos se consideran además aplicables para el aislamiento y purificación de xantofilas a partir de otras fuentes de materias primas, que poseen niveles inferiores de pigmentos de clorofila contaminantes. Entre las diferentes fuentes de materias primas están las algas, el excremento del gusano de la seda, las hojas de espinaca y las de alfalfa.
En una realización preferida de la presente invención, como materiales para empezar se emplean los extractos de maravilla que contienen desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 150 gramos de carotenoides por kilogramo y desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20 gramos de clorofila por kilogramo. Los mencionados extractos son producidos por Productos Deshidratados de México (PRODEMEX), Los Mochis, Sinaloa, México. Las flores de maravilla empleadas para producir estos extractos pueden ser cosechadas mecánicamente, teniendo cantidades significativas de hojas, tallos, pedúnculos y otras partes de la planta ricas en clorofila y derivados.
Las harinas de maravilla se preparan mediante la deshidratación de flores cosechadas por máquinas. Existen varias formas de deshidratación, que incluyen los secaderos de banda, de bandeja, de gaveta y de tambor o por secado al sol. El material seco es molido y el proceso continúa con la extracción de un solvente empleando un solvente no polar, como por ejemplo, hexano. El solvente es eliminado posteriormente por evaporación y se obtiene la oleorresina de maravilla. La oleorresina se saponifica después para completar la hidrólisis de las xantofilas y las clorofilas presentes. La saponificación puede alcanzarse mediante el tratamiento de la oleorresina con hidróxido de potasio o sodio o cualquier otro álcali. Las condiciones de saponificación son bien conocidas para aquellos de conocimiento común en el arte.
La luteína libre, la zeaxantina y otras xantofilas libres son obtenidas durante la reacción de saponificación, así como sales de potasio y de sodio de los ácidos grasos como los ácidos mirístico, palmíticos y los esteáricos. Adicionalmente, los grupos metilo y fitilo en las moléculas de pigmento pueden ser sustituidos con sodio o potasio, en dependencia de la base (por ejemplo NaOH o KOH, respectivamente) empleada como agente saponificador. Las clorofilinas solubles en agua pueden también ser producidas durante la saponificación.
El extracto saponificado es lavado posteriormente con agua. El extracto es dispersado en agua y diluido a una concentración final de entre aproximadamente 0.1 a 30 gramos de xantofilas totales por kilogramo de dispersión acuosa, preferiblemente entre aproximadamente 5 a 10 gramos por kilogramo de dispersión acuosa. Preferiblemente, la dispersión acuosa se mezcla cuidadosamente hasta formar una mezcla homogénea.
Entonces el pH de la mezcla es ajustado entre aproximadamente 1.0 a 7.0, y preferiblemente, entre aproximadamente 5.0 a 6.5, utilizando soluciones acuosas de un ácido seleccionado del grupo formado por el ácido acético, fosfórico, sulfúrico, clorhídrico o cualquier otro ácido inorgánico u orgánico que posea características similares. La concentración de la solución ácida puede ser fijada desde aproximadamente 5 hasta 25% (p/p). La temperatura de la mezcla debe mantenerse entre alrededor de 20 a 80ºC, y preferiblemente, entre alrededor de 45 a 70ºC. El pH de la mezcla se disminuye (se neutraliza) suficientemente cuando la fase acuosa, que contiene las clorofilinas solubles en agua y otras impurezas solubles en agua, se separa fácilmente de los residuos aceitosos superiores. La fase inferior acuosa puede ser retirada empleando un aparato separador convencional. El residuo aceitoso contiene algunas clorofilinas y xantofilas residuales solubles en agua.
Lavados adicionales con agua manteniendo un pH fijo, pueden utilizarse para reducir la concentración de la materia verde residual soluble en agua de la fase aceitosa superior. Para cada lavado, es posible emplear desde aproximadamente 4 hasta 20 volúmenes de agua por residuo, pero preferiblemente, desde aproximadamente 8 hasta 15 volúmenes de agua por volumen de residuo. Los lavados con agua pueden ser recolectados para el aislamiento posterior de los pigmentos verdes. El lavado con agua puede continuarse hasta que el residuo aceitoso esté esencialmente libre de clorofilas y compuestos relacionados y contenga fundamentalmente lípidos, agua y xantofilas.
El residuo aceitoso húmedo es entonces extraído con un solvente no polar. El solvente puede ser seleccionado del grupo formado por hidrocarburos alifáticos de cadena corta (por ejemplo el hexano) o aromáticos, solventes alquil sustituidos o una mezcla de éstos. Preferiblemente, los hidrocarburos poseen entre 6 hasta 8 átomos de carbono. Por cada parte de residuo aceitoso, puede emplearse de entre aproximadamente 1 hasta 20 partes de solvente no polar (p/p), y preferiblemente, entre aproximadamente 5 hasta 10 partes (p/p) para cada extracción. Preferiblemente, se emplean al menos dos extracciones. Las extracciones se realizan a una temperatura de entre aproximadamente -20 y 70ºC, preferiblemente entre aproximadamente 15 y 45ºC, y más preferiblemente entre aproximadamente 35 y 45ºC. Los lípidos y carotenos, así como otras sustancias solubles en lípidos, son extraídos en el solvente no polar, el cual puede ser separado y recolectado.
Un sólido que precipita del solvente no polar durante la extracción es rico en luteína y zeaxantina. Cantidades residuales de clorofilas aún pueden estar presentes. Uno o dos lavados adicionales con un solvente polar deben ser suficientes para minimizar el nivel de contaminación de clorofila. El solvente polar puede ser una cetona, un alcohol, una amina o cualquier otro solvente polar de naturaleza similar. El solvente debe ser acidificado empleando el mismo ácido que fue utilizado para la separación de las clorofilinas. De 3 a 20 partes de solvente pueden ser utilizadas en relación con el peso del sólido residual pero preferiblemente entre 6 hasta 10 partes. Los lavados preferiblemente se realizan a temperatura ambiente. Los lavados con solvente pueden ser recogidos y el solvente recuperado. El solvente es retirado y el sólido final es secado empleando métodos convencionales, preferiblemente realizados bajo una atmósfera inerte.
La invención puede ser entendida más completamente a partir de los siguientes ejemplos:
Ejemplo No. 1
Aproximadamente 660 gramos de extracto de maravilla saponificado (este material contiene alrededor de 72.5 gramos de xantofila y aproximadamente 12 gramos de clorofilas por kilogramo de extracto saponificado) fueron dispersados en agua a temperatura ambiente hasta obtener una concentración final de 10 gramos por kilogramo de carotenoides totales en la mezcla. La mezcla fue ajustada a pH 6 con una solución acuosa de ácido fosfórico al 25%. La temperatura fue entonces incrementada hasta 70ºC. Después de 20 minutos de mezclado vigoroso, la mezcla fue puesta en reposo. Se produjo una fase acuosa de fondo conteniendo las clorofilinas de potasio y magnesio, la cual se separó fácilmente. El material aceitoso remanente fue lavado tres veces más con seis volúmenes de la solución acuosa acidificada y ésta eliminó la mayoría de los pigmentos verdes. Todas las soluciones de clorofilina fueron recogidas unidas y conservadas para procesamiento posterior.
La fracción aceitosa residual fue lavada a temperatura ambiente durante 20 minutos con una solución comprendiendo seis partes de hexano por una parte de aceite. Las xantofilas comenzaron a precipitarse de la fase del solvente, la cual se enriqueció con ácidos grasos, carotenos y otros lípidos solubles en hexano. El solvente entonces fue separado por filtración y se repitieron dos lavados más con hexano en la misma forma que el primero. El sólido residual fue secado hasta aproximadamente 4% de humedad bajo gas inerte.
Se obtuvo un producto consistente en 49 gramos de peso el cual contenía 80% de los pigmentos iniciales. Esto es equivalente a una concentración de 660 gramos de carotenoides por kilogramo de producto con 92.2% de luteína y 6.1% de zeaxantina la cual la hace muy apropiada para el uso humano.
Ejemplo No. 2
Un kilogramo de extracto de maravilla saponificado (110 gramos de xantofila y 18 gramos de clorofila por kilogramo) fue dispersado en agua a temperatura ambiente hasta que se obtuvo una dispersión de 10 gramos de carotenoides por kilogramo. La mezcla fue ajustada a pH 6.8 empleando una solución de ácido acético al 15%. La temperatura entonces fue incrementada hasta 60ºC con agitación constante y removida durante 30 minutos. La mezcla fue puesta después en reposo hasta la separación (aproximadamente 15 minutos) y la capa acuosa se separara. Se repitieron los lavados acuosos tres veces más a un pH 6.8 obteniendo una coloración verde muy clara después de la cuarta vez.
La pasta remanente fue lavada con un hexano: mezcla de heptano (2:1) empleando 8 partes de solvente por parte de pasta. La mezcla fue centrifugada en una cámara de centrifugación y fue extraída la fase sólida dos veces más eliminando la mayoría de los lípidos. El solvente fue recuperado de la fracción líquida por evaporación dejando un residuo aceitoso con alrededor de un 14% de los carotenoides total del material de arrancada. Estos carotenoides representaban fundamentalmente carotenos (\beta-criptoxantina, epóxidos de cis y trans-luteína y trazas de trans-luteína. El solvente en la pelotica sólida de la centrífuga fue eliminado por secado bajo nitrógeno, resultando en un producto con alrededor de 80% de los pigmentos de la materia prima. La suma de la luteína más la zeaxantina representó el 97.5% de los carotenoides totales. El peso del producto seco fue de 150 gramos.
Ejemplo No. 3
Aproximadamente 600 gramos de harina de maravilla fueron sapofinicados e isomerizados (del total de xantofilas un 61% era zeaxantina y un 34% era luteína) de acuerdo con el procedimiento descrito en la U.S. Pat. No.5,973,211 (Rodríguez); incorporada en la presente en su totalidad por referencia a la misma. El extracto resultante fue procesado según se describió en el Ejemplo No.1. Inicialmente el extracto tenía una concentración de 50 gramos de los carotenoides totales por kilogramo y 5 gramos de clorofilas por kilogramo. Después del procesamiento el producto obtenido tenía una concentración de 510 gramos de los carotenoides totales por kilogramo en la que un 66% era zeaxantina y un 33% era luteína. La concentración final y el perfil de pigmento mostraron propiedades muy apropiadas para el uso humano, teniendo poco o ningún químico y sin compuestos peligrosos.
Ejemplo No. 4
Un lote de 10 kilogramos de extracto de maravilla saponificado (90 gramos de los carotenoides totales y 20 gramos de clorofilas por kilogramo) fue mezclado con agua hasta obtener una concentración de aproximadamente 10 gramos de xantofilas por kilogramo. La mezcla fue ajustada a un pH 6 por adición de una solución de ácido clorhídrico al 10%. La temperatura fue ajustada a 50ºC mientras era removida durante 20 minutos. Se detuvo la agitación y la mezcla fue puesta en reposo durante una hora. La capa acuosa de fondo se separó conteniendo las clorofilinas de potasio y magnesio. El residuo aceitoso fue lavado dos veces con seis partes de agua por una parte de extracto y las capas acuosas separadas para la recuperación posterior del pigmento verde. La fracción semisólida remanente fue mezclada con ocho partes de hexano por una parte de aceite para producir una dispersión, la cual fue centrifugada para formar un sedimento compacto. Este sedimento fue lavado dos veces con hexano. Las fracciones líquidas de la centrífuga fueron extraídas y el solvente fue retirado por evaporación al vacío. Se produjo un residuo similar al obtenido en el Ejemplo No. 2 y extraído para ser incorporado en productos de pigmentación para la industria de productos avícolas. La fracción sólida de la centrífuga todavía contenía trazas de materia parecida a la clorofila. Para eliminar la material parecido a la clorofila, la pelotica fue lavada durante 20 minutos con acetona acidificada con ácido fosfórico, pH 3 (6 partes de solvente por una parte de sólido). La dispersión resultante fue filtrada y el filtrante retirado del filtro y lavado una vez más con 4 partes de acetona acidificada a pH 3. Los filtrados fueron recogidos y el solvente fue recuperado. Se obtuvo un residuo verde después de retirarse el solvente; el mismo fue mezclado con el residuo de las extracciones de hexano para los productos avícolas de pigmentación. Fue eliminado cualquier remanente de solvente en el sólido purificado mediante secado por una corriente de nitrógeno. Este rendimiento de material purificado era de 85% de los carotenoides del material inicial, del cual la luteína y la zeaxantina representaron el 97%. El peso del polvo seco final fue de 1.1 kilogramos.
Mientras hemos descrito un número de realizaciones de esta invención, resulta aparente que nuestra descripción de la invención puede ser alterada para proporcionar otras realizaciones que emplean el proceso básico de esta invención. Por lo tanto, podrá ser apreciado por los expertos en el arte que el alcance de esta invención será definido por las reivindicaciones adjuntas a la presente en lugar de las realizaciones específicas que han sido descritas en detalle anteriormente por medio de ejemplos.

Claims (22)

1. Un proceso para la obtención de xantofilas a partir de un extracto saponificado obtenido a partir de maravillas, algas, excremento de gusano de la seda, hojas de alfalfa o espinaca mecánicamente cosechadas, que comprende:
-
dispersar el extracto saponificado en agua para formar una dispersión hasta una concentración final de entre 0.1 a 30 gramos de las xantofilas totales por kilogramo de la dispersión acuosa; (paso 1)
-
mezclar la dispersión bajo condiciones tales que una parte de cualquier compuesto soluble en agua se disuelva en agua para formar una fase acuosa y un residuo que no es soluble en agua; donde el pH de la mezcla es ajustado a entre 1.0 a 7.0 y la temperatura de la mezcla se mantiene entre 20 y 80ºC; (paso 2)
-
separar la fase acuosa del residuo; (paso 3)
-
contactar el residuo con un solvente no polar en condiciones tales que al menos una parte de cualquier compuesto soluble en lípidos se disuelva en el solvente no polar y al menos una parte de la xantofila se precipite del solvente no polar para formar un precipitado, donde para cada parte del residuo aceitoso se utiliza entre 1 a 20 partes de solvente no polar (p/p) y la extracción se realiza a una temperatura de entre -20ºC y 70ºC; (paso 4)
-
separar el solvente no polar del precipitado; (paso 5)
-
lavar el precipitado con un solvente polar tal que al menos una parte de cualquier clorofila remanente se disuelva en el solvente polar, donde el solvente es acidificado por el mismo ácido empleado en el paso 2; (paso 6) y
-
separar el solvente polar del precipitado para producir un producto que comprende las xantofilas a un nivel de pureza deseado (paso 7).
2. El proceso de la reivindicación 1, donde el extracto saponificado comprende una mezcla de los carotenoides y clorofilas.
3. El proceso de la reivindicación 1, que comprende además el paso de recuperar una parte sustancial de cualquier carotenoide tanto del solvente polar como del no polar.
4. El proceso de la reivindicación 1, que comprende además los pasos de desolventización y secado del producto bajo atmósfera inerte.
5. El proceso de la reivindicación 1, donde antes de la mezcla, la dispersión es ajustada a un pH de entre 5.0 y 7.0.
6. El proceso de la reivindicación 1, donde el pH es ajustado por adición de un ácido seleccionado del grupo formado por el ácido fosfórico, sulfúrico, clorhídrico o acético.
7. El proceso de la reivindicación 1, donde antes de mezclar, la dispersión es ajustada a una temperatura de entre 45ºC y 80ºC.
8. El proceso de la reivindicación 1, donde antes del contacto del residuo con el solvente no polar, el método además comprende lavar el residuo con agua.
9. El proceso de la reivindicación 8, donde el agua empleada para el lavado es ajustada a un pH de entre 5.0 y 7.0 y a una temperatura de entre 45ºC y 80ºC.
10. El proceso de la reivindicación 1, donde el solvente no polar es seleccionado a partir del grupo formado por el hexano, heptano, ciclohexano, octano, hidrocarburos aromáticos, éteres e hidrocarburos halogenados.
11. El proceso de la reivindicación 1, donde el solvente polar es seleccionado del grupo que consiste de una cetona, un alcohol, una amina, y mezclas de éstos.
12. El proceso de la reivindicación 1, donde las xantofilas en el producto comprende una mezcla de zeaxantina y luteína hidrolizada.
13. El proceso de la reivindicación 12, donde la luteína y la zeaxantina comprenden más de 95% de los carotenoides en el extracto saponificado.
14. El proceso de la reivindicación 1, donde el producto comprende además entre 400 a 900 gramos de los carotenoides totales por kilogramo de extracto saponificado.
15. El proceso de la reivindicación 1, donde el extracto saponificado comprende de 0 a 20% de clorofilas.
16. El proceso de la reivindicación 1, donde una concentración de carotenoides en la dispersión es de entre 0.1 a 15 gramos por kilogramo de extracto saponificado.
17. El proceso de la reivindicación 1, donde una concentración de carotenoides en la dispersión es de entre 5 a 10 gramos por kilogramo de extracto saponificado.
18. El proceso de la reivindicación 1, donde el solvente no polar es empleado en una proporción de entre 5 a 12 partes de solvente por cada parte de residuo.
19. El proceso de la reivindicación 1, donde el solvente polar es empleado en una proporción de entre 1 a 15 partes de solvente por cada parte de precipitado.
20. El proceso de la reivindicación 1, donde el solvente polar es empleado en una proporción de entre 4 a 10 partes de solvente por cada parte de precipitado.
21. El proceso de la reivindicación 1, donde tanto el solvente polar como no polar son empleados a temperatura ambiente.
22. El proceso de la reivindicación 1, donde el producto es caracterizado además porque es adecuado para la administración a humanos.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2358862B (en) * 1999-12-21 2004-07-21 Fermentron Ltd Processes for Extracting Carotenoids from Biomass Carotenoid Sources
US7575766B2 (en) * 2001-06-29 2009-08-18 Ball Horticultural Company Tagetes erecta with altered carotenoid compositions and ratios
US6784351B2 (en) * 2001-06-29 2004-08-31 Ball Horticultural Company Targetes erecta marigolds with altered carotenoid compositions and ratios
CN1309693C (zh) * 2002-02-05 2007-04-11 海宁凤鸣叶绿素有限公司 一种从万寿菊花制备叶黄素结晶的方法
EP1482979B1 (en) * 2002-03-11 2012-09-26 DSM IP Assets B.V. Enhanced feeding and growth rates of aquatic animals fed an astaxanthin product derived from marigold extract
US6737535B2 (en) 2002-06-05 2004-05-18 Kancor Flavours And Extracts Limited Trans-lutein enriched xanthophyll ester concentrate and a process for its preparation
US6743953B2 (en) 2002-08-26 2004-06-01 Kancor Flavours & Extracts Ltd. Process for the preparation of xanthophyll crystals
US7109361B2 (en) * 2003-03-07 2006-09-19 Nu-Tein Co., Inc. Isolation of lutein from alfalfa
US20040176475A1 (en) * 2003-03-07 2004-09-09 Mark Hoffman Isolation of lutein from alfalfa
US7541166B2 (en) * 2003-09-19 2009-06-02 Microfluidic Systems, Inc. Sonication to selectively lyse different cell types
PE20050398A1 (es) * 2003-09-22 2005-06-03 Rosales Jose Antonio Socla Proceso y purificacion de las xantofilas de marigold
EP1716210B1 (en) * 2004-02-10 2016-10-05 Nestec S.A. Compositions containing cis-isomers of carotenoids and corresponding method
US7351424B2 (en) * 2004-07-22 2008-04-01 Bio Lut S.A. De C.V. Enhanced purity trans-lutein-ester compositions and methods of making same
CA2585798A1 (en) 2004-12-17 2006-06-17 Metanomics Gmbh Process for the control of production of fine chemicals
EP1861078A2 (en) * 2005-02-11 2007-12-05 Kalamazoo Holdings, Inc. A capsicum variety exhibiting a hyper-accumulation of zeaxanthin and products derived therefrom
US8592662B2 (en) 2005-02-11 2013-11-26 Kalamazoo Holdings, Inc. Capsicum variety exhibiting a hyper-accumulation of zeaxanthin and products derived therefrom
CN1332947C (zh) * 2005-08-03 2007-08-22 浙江医药股份有限公司新昌制药厂 一种从植物油树脂中分离提纯叶黄素晶体的方法
US20070065487A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-22 Bio Lut S.A. De C.V. Trans-lutein xantophyll ester of high purity and high bioavailability in micellar solution and a process for the preparation thereof
US7629007B2 (en) * 2005-12-19 2009-12-08 Industrias Vepinsa, S.A. de C.V. Process for purification of free xanthophylls
US7671242B2 (en) * 2005-12-21 2010-03-02 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Isolation of aflatoxin-free lutein from aflatoxin-contaminated plants and plant products
ES2281276B1 (es) * 2005-12-29 2008-06-16 Investigaciones Quimicas Y Farmaceuticas, S.A. Procedimiento para la preparacion de concentrados de xantofilas.
ES2281277B1 (es) * 2005-12-29 2008-06-16 Investigaciones Quimicas Y Farmaceuticas, S.A. Procedimiento para la preparacion de xantofilas de origen natural de elevada pureza.
WO2007098435A2 (en) * 2006-02-21 2007-08-30 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Lutein extraction from ozone-treated plant sources
AT503329A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-15 Omnica Gmbh Verfahren zur herstellung einer zusammensetzung, welche zumindest ein xantophyll enthält
US20080124755A1 (en) * 2006-10-12 2008-05-29 Michael Tai-Man Louie Biosynthesis of beta-cryptoxanthin in microbial hosts using an Arabidopsis thaliana beta-carotene hydroxylase gene
EP2196207B1 (en) 2008-12-12 2012-09-05 Allied Biotech Corporation Method for the purification of carotenoids from plant extracts and the products so obtained
US8247615B2 (en) 2010-05-14 2012-08-21 Kalamazoo Holdings, Inc. Process of converting esterified xanthophylls from Capsicum to non-esterified xanthophylls in high yields and purities
US8716533B2 (en) 2009-05-29 2014-05-06 Kalamazoo Holdings, Inc. Methods of saponifying xanthophyll esters and isolating xanthophylls
US9109120B2 (en) 2010-05-17 2015-08-18 Dynadis Biotech India Private Limited Process for isolation and purification of carotenoids
BR112015005439A8 (pt) 2012-09-12 2022-01-11 Butamax Advanced Biofuels Llc Método para recuperar um produto alcoólico de um caldo de fermentação e sistema
AU2013363208B2 (en) 2012-12-19 2016-04-14 ew nutrition Carotenoid Technologies S.A.U. Xanthophyll compositions and methods of use
EA031085B1 (ru) * 2014-03-28 2018-11-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. Способ выделения ацетилированного астаксантина из yarrowia lipolytica
CN109463491A (zh) * 2019-01-07 2019-03-15 刘安军 一种富含水溶性叶绿素的速溶绿茶及其制备方法
KR102523297B1 (ko) * 2020-12-23 2023-04-20 박수민 메리골드를 이용한 설포라판 함유 기능성 유정란 생산용 사료 조성물 및 이를 이용한 유정란 생산 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048203A (en) 1976-12-06 1977-09-13 Thomas Philip Purification of lutein-fatty acid esters from plant materials
US5382714A (en) 1994-03-17 1995-01-17 The Catholic University Of America Process for isolation, purification, and recrystallization of lutein from saponified marigold oleoresin and uses thereof
US5523494A (en) 1994-07-20 1996-06-04 Industrial Organica, S.A. De C.V. Process for the isomerization of lutein
JP3398248B2 (ja) 1995-03-16 2003-04-21 新日本石油株式会社 キサントフィル化合物の精製方法
US5648564A (en) 1995-12-21 1997-07-15 Kemin Industries, Inc. Process for the formation, isolation and purification of comestible xanthophyll crystals from plants
US5973211A (en) 1997-07-18 1999-10-26 Prodemex, S.A. De C.V. Pigmenting efficiency of a natural xanthophyll by isomerization
WO1999020587A1 (en) 1997-10-21 1999-04-29 Office Of Technology Liaison Process for extraction and purification of lutein, zeaxanthin and rare carotenoids from marigold flowers and plants
US6191293B1 (en) * 1998-04-20 2001-02-20 Inexa, Industria Extractora C.A. Trans-xanthophyll ester concentrates of enhanced purity and methods of making same

Also Published As

Publication number Publication date
CN1434792A (zh) 2003-08-06
EP1289916A4 (en) 2005-06-15
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NO328529B1 (no) 2010-03-15
US6329557B1 (en) 2001-12-11
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