PT1704134E - Processo de isolamento, purificação e formulação de uma pasta de luteína estável, de qualidade comercial a partir de oleorresina - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"PROCESSO DE ISOLAMENTO, PURIFICAÇÃO E FORMULAÇÃO DE UMA PASTA DE LUTEÍNA ESTÁVEL, DE QUALIDADE COMERCIAL A PARTIR DE OLEORRESINA" A presente invenção relaciona-se com um processo para obter luteina estabilizada com cerca de 95% de rendimento a partir de oleorresina à temperatura ambiente. Os cristais de luteina são misturados com fracções não solúveis em água para obter uma pasta estável de Luteina. É um método de separação, método de purificação e método de estabilização sem a utilização de quaisquer aditivos.

Os carotenóides são um grupo lipossolúvel de pigmentos vegetais naturais. Os carotenóides podem ser divididos em duas categorias principais: Carotenos e xantófilas. Carotenos refere-se a carotenóides, que contêm apenas átomos de carbono e hidrogénio, por exemplo beta-Caroteno, alfa-Caroteno e licopeno. Xantófilas refere-se a compostos que contêm um grupo hidroxilo ou grupo ceto adicional ou ambos. Por exemplo luteina, zeaxantina. Vários estudos demonstraram que o consumo de frutos e vegetais ricos em carotenóides pode oferecer protecção contra doenças neoplásicas, cardiovasculares e oftálmicas. Uma vez que os humanos não podem produzir carotenos, eles dependem da dieta ou suplementos alimentares como fontes destes nutrientes importantes. Constatou-se que os carotenóides possuem um potencial de actividade antioxidante da membrana devido à sua reactividade com oxigénio singleto e radicais livres de oxigénio. 0 oxigénio singleto tem sido relacionado com sistemas biológicos e é 2 capaz de danificar proteínas, lípidos e ADN. A actividade antineoplásica dos carotenóides é atribuível à actividade anti-oxigénio dos carotenóides. A luteína é um composto importante pertencente ao grupo dos carotenóides. Estudos científicos mostram que a luteína desempenha um papel significativo na: 1. Prevenção de degeneração macular do olho relacionada com a idade. 2. Prevenção de cancro do cólon.

Os radicais livres gerados no organismo durante o metabolismo danificam o olho (mais no caso de diabetes). Os tecidos delicados do olho contêm principalmente ácidos gordos poli-insaturados. Eles são muito vulneráveis à deterioração por radicais livres e stress oxidativo. Nos tecidos saudáveis do olho existe um grande número de nutrientes antioxidantes incluindo luteína para neutralizar esta deterioração. Vários estudos publicados sugerem que a ingestão de luteína ou carotenóides pode diminuir as doenças oftálmicas. A luteína e zeaxantina estão extremamente concentrados na mácula do olho. A mácula é uma pequena área da retina responsável pela visão central e acuidade visual elevada. 0 pigmento amarelo da mácula constituído por luteína e zeaxantina protege a mácula dos danos do efeito fotoxidativo da luz azul do UV. 0 organismo humano metaboliza a luteína em zeaxantina. A ingestão de luteína aumenta o nível de luteína e zeaxantina no soro e melhora a função de bloqueamento da luz azul do UV e a protecção. Por essa razão, a luteína está a emergir como um nutriente importante para uma melhor saúde e prevenção de doenças. 3

Existe uma procura crescente de suplementos de luteina por parte da população em envelhecimento no mundo.

Os carotenóides estão presentes como pigmentos vegetais. Eles são obtidos muito facilmente a partir de flores (malmequer lagatea erecta), frutos (bagas, tomates), e raízes (cenouras, batatas amarelas). Os hidroxilos dos carotenóides encontram-se como ésteres na forma combinada.

Eles surgem geralmente como diésteres dos ácidos láurico, mirístico e palmítico. Nesta forma, eles são muito estáveis. No entanto, os ésteres de luteina (tal como o dipalmitato de luteina do malmequer) não surgem no plasma humano.

R = Ácido Palmítico, Mirístico ou Láurico ESTRUTURA DE XANTÓFILA

Assim, a xantófila é um éster de luteina em associação química com ácido palmítico como indicado por "R". Com hidrólise alcalina, o R (ácido palmítico) é eliminado formando-se luteina livre (a qual é um álcool) como abaixo.

LUTEINA

Eles sofrem parcialmente hidrólise e apenas a luteina é absorvida para o plasma. Por conseguinte, é importante 4 proporcionar luteína livre como suplemento por razões de biodisponibilidade. No entanto, a luteina na sua forma livre é extremamente vulnerável à degradação devido à exposição térmica e oxidação. A luteina não permanece estável durante a armazenagem. A luteina é convertida no epóxido de luteina devido à oxidação pelo ar. Assim, o verdadeiro desafio neste caso consiste em saber como estabilizar a luteina para melhorar o tempo de duração em armazenagem e como minimizar a perda de luteina durante a reacção de hidrólise. A estabilização sem a utilização de substâncias químicas será muito importante. Existe uma necessidade importante para criar um processo de formação de luteína livre, que não esteja exposto a temperatura e processos demorados e que possa ser estabilizada com material estabilizante natural sem utilizar quaisquer aditivos químicos. A luteína encontra-se presentemente disponível na forma de grânulos de 5%, 10% e na forma de pastas estáveis com teores de 10%, 20% e 30%. A Luteína pura num teor de 90% não é estável. Ela é instantaneamente oxidada ao seu epóxido. Este epóxido não tem qualquer propriedade biológica útil. A luteína é normalmente estabilizada adicionando aditivos químicos e é disponibilizada em teores que variam desde 5% até 30%. Ela é estabilizada através da adição de compostos estabilizantes externos tais como ácido sórbico, benzoato de sódio, polissorbato, polietileno glicol, HPMC (hidroxipropilmetilcelulose), tocoferóis, extractos de alecrim, óleos vegetais. Mesmo no caso de ser preparada luteína pura ela é diluída pela adição de conservantes e agentes estabilizantes aos níveis mencionados acima durante a estabilização. Muitas destas substâncias químicas estabilizantes também são muito 5 dispendiosas. A luteína comercialmente disponível está a preços proibitivamente muito elevados devido aos seus problemas de estabilização, processo de preparação muito trabalhoso e maus rendimentos no fabrico devido à sua estabilidade inerente.

Na patente U.S. n° 5 382 714 (Frederick Khaschik) foi descrito um método para isolamento, purificação e recristalização de luteína a partir de uma oleorresina de malmequer saponificada obtida sob a designação comercial KEMIN YELLOW de KEMIN INDUSRIES, Inc, Des Moines Iowa. Esta patente tem uma desvantagem principal uma vez que não especifica um método eficiente de libertação da luteína a partir dos ésteres como surgem na planta. Ela proporciona um método de isolamento da luteína livre existente no material de entrada. Ela perpetua a ineficiência da transesterificação como efectuada no material de entrada em bruto. Esta patente não diz nada sobre o processo de quebra do éster. Além disso, o processo de purificação sugerido envolve vários solventes e uma temperatura de -20 °C. Isto não lhe confere um processo comercialmente viável. A Patente U.S. n° 5 648 564 (Ausich et al) descreve um processo de saponificação do éster de luteína e purificação da luteína livre. Este processo tem 3 desvantagens principais: 1. A saponificação é realizada a uma temperatura elevada de 65 °C até 80 °C. Esta é suficientemente elevada para originar degradação da luteína. 2. A duração do processo de saponificação é tipicamente de pelo menos 3 horas. Consequentemente, o tempo de 6 reacção é longo. Isto combinado com a temperatura conduz a uma degradação adicional da luteina. 3. A reacção é realizada em propileno glicol e etanol e alcali aquoso. A mistura reaccional produzida é um material untuoso muito viscoso devido à presença de água numa mistura reaccional. É bem conhecido que a luteina ocorre como cristais muito pequenos durante a reacção de saponificação na fase aquosa da oleorresina de malmequer. Estes cristais muito pequenos ficam dispersos na mistura viscosa. 0 processo de separação sugerido na patente não recupera de modo eficiente toda a luteina livre.

Assim, este processo não é um processo comercial muito eficiente e rentável. A Patente U.S. n° 5 876 782 (Sas et al) descreve um processo de conversão de xantófila na forma não livre em xantófilas livres na biomassa. Este processo é adequado para a produção de percentagens baixas de luteina na biomassa. Aqui, mais uma vez, o processo sofre da desvantagem de temperatura elevada (69 graus C) e um tempo de processo longo de 10 horas. Ambas as condições são severas e provocam degradação da luteina. Este material é apenas adequado para alimentação animal ou aviária. Como tal não é adequado para consumo humano. A Patente U.S. n° 6 262 284 BI (Khachik) descreve um processo para extrair, saponificar e isolar simultaneamente luteina e zeaxantina com pureza elevada a partir de vegetais sem a utilização de solventes orgânicos prejudiciais. O passo de saponificação é realizado à temperatura ambiente. Este processo utiliza volumes muito 7 grandes de solvente na extracção e saponificação. É observado que o solvente tetra-hidrofurano degrada e produz peróxidos. Este peróxido pode degradar o carotenóide. 0 carotenóide no material vegetal está geralmente num teor baixo de 1% até 2%. Esta concentração baixa de xantófilas e a necessidade de se utilizar um volume elevado de solvente torna o processo pouco rentável. A proporção de massa vegetal em relação ao solvente é de 1:20 e a proporção de extractável total em relação ao solvente é de 1:1000. Isto torna a viabilidade comercial do processo duvidosa. A Patente U.S. n° 6 380 442 BI (Madhavi et al) descreve um processo de isolamento e purificação de carotenóides misturados contendo concentrações elevadas de compostos específicos. O processo utiliza a hidrólise de oleorresina de malmequer utilizando isopropanol, água e alcali a 60 até 65 °C durante um período de 90 minutos. Apesar de este processo ser certamente melhor do que o processo anterior em temperatura e duração, ele continua a sofrer das desvantagens seguintes: 1. A temperatura de hidrólise de 65 °C é elevada e provoca degradação da luteína. 2. O tempo de reacção de 90 minutos continua a ser longo e conduz a oxidação a esta temperatura. 3. A luteína livre libertada durante a hidrólise em fase aquosa é sempre cristais muito pequenos e eles dispersam-se na solução saponácea lamacenta. A presença de alcali aquoso torna a mistura reaccional muito viscosa. O processo não oferece um método de separação comercialmente viável para 8 recuperação eficiente de luteina livre. É muito difícil retirar todos os cristais de luteina precipitados da mistura saponácea, lamacenta, espessa utilizando o método sugerido. A Patente U.S. n° 6 504 067 BI (Montoya et al) descreve uma patente de limpeza de oleorresina com alcali e ácido. Esta oleorresina limpa é submetida a hidrólise com alcali aquoso a uma temperatura de 90 °C durante um período de 8 horas na presença de determinados emulsionantes para um contacto eficaz. Este processo também sofre da desvantagem de temperatura elevada e duração de ciclo longo que conduz à degradação da luteina livre juntamente com questões relacionadas com a separação como descritas acima. A W002/060864 descreve um processo de produção de uma composição de luteina estabilizada compreendendo: a) secar à sombra pétalas de flor de malmequer; b) extrair as pétalas de fluxo de malmequer seco do passo a) com um solvente para produzir uma solução de extracto; c) passar a solução extraída através de uma coluna empacotada com uma resina de troca aniónica para obter um eluente; d) diluir o eluente para formar uma solução diluída; e) e recuperar os cristais de luteina da solução diluída.

Tendo em consideração a procura crescente de luteina comercial como um produto a 10%, 20% ou 30%, existe uma necessidade para um método de hidrólise sem água, à temperatura ambiente e tempo de exposição curto para a libertação de luteina livre e separação desta dos seus ésteres que se possa tornar estável durante armazenagem sem a utilização de quaisquer aditivos químicos. Estes cristais diminutos de luteina têm de ser separados eficazmente da 9 matriz de sabão de ácido gordo para aumentar o rendimento global. Se as particularidades supramencionadas forem resolvidas pode desenvolver-se um processo rentável, comercialmente viável, o qual minimizará a degradação de luteina devido à temperatura e oxidação e aumentará o rendimento libertando luteina livre a partir de uma massa saponácea mínima. Esta luteina pode ser estabilizada por um método novo sem adicionar quaisquer aditivos. Esta luteina pode ser disponibilizada como luteina comercial em teores de 10%, 20% e 30% a preços viáveis. A presente invenção relaciona-se com um processo para obter luteina estabilizada.

Outro objecto da presente invenção consiste em desenvolver um processo para obter rendimentos elevados de luteina pura.

Ainda um outro objecto da presente invenção relaciona-se com o desenvolvimento de um processo para obter luteina à temperatura ambiente, sem dispêndio de energia térmica.

Ainda outro objecto da presente invenção relaciona-se com o desenvolvimento de um processo para obter luteina em que a luteina obtida é uma luteina estável com cerca de 35% de pureza.

Ainda um outro objecto da presente invenção relaciona-se com o desenvolvimento de um processo para obter luteina, o qual é estável às condições ambientais durante pelo menos alguns meses 6 sem qualquer degradação. 10

Ainda um outro objecto da presente invenção relaciona-se com o desenvolvimento de um processo para obter luteina, em que a luteina resiste às condições normais de armazenagem e é adequada para aplicações comerciais. A presente invenção proporciona um método novo de hidrólise de xantófila em luteina sem a utilização de áqua, a temperatura baixa e com um tempo de reacção minimo utilizando catalisadores de transferência de fase. A invenção declarada proporciona um método de separação muito eficiente da luteina cristalina fina que está dispersada na matriz do sabão que é produzido durante a hidrólise. O método proposto minimiza a formação de sabão.

De acordo com determinadas formas de realização da presente invenção é proporcionado um método muito condensado e rentável de produção de luteina livre e estável, preferencialmente em produtos comerciais com 10%, 20% e 30% de pureza. Esta invenção oferece um processo que minimiza a degradação de luteina instável à temperatura ao realizar estes processos a temperatura baixa e em ciclos de tempo mais curtos e também um método de estabilização desta luteina sem quaisquer aditivos e ajuda a preparar qualidades comerciais de luteina.

Consequentemente, a presente invenção relaciona-se com um processo para obter luteina estabilizada com cerca de 95% de rendimento a partir de oleorresina à temperatura ambiente, em que o referido processo compreende os passos de dissolver oleorresina limpa em álcool para obter ésteres de xantófilas dissolvidos como solução transparente ao filtrar, limpar a oleorresina dissolvida compreendendo ésteres de xantófilas em resina de troca iónica, hidrolisar 11 a solução transparente com base na presença de catalisador de transferência de fase em meio à base de álcool, desactivar a solução hidrolisada em água mantendo o pH ácido para obter sólidos não dissolvidos na filtração, dissolver os sólidos em éster para obter uma camada de éster na filtração, secar a camada de éster para obter um residuo semi-sólido, triturar o residuo semi-sólido em álcool obtendo desse modo cristais de luteína com cerca de 65% de pureza e uma fracção alcoólica, destilar a fracção alcoólica para obter fracções não solúveis em água, e misturar os cristais de luteina com as fracções não solúveis em água para obter uma pasta estável de luteina.

Numa forma de realização da presente invenção, em que a invenção relaciona-se com um processo para obter luteina estabilizada com cerca de 95% de rendimento a partir de oleorresina à temperatura ambiente, o referido processo compreende os passos de: a. dissolver oleorresina limpa em álcool para obter ésteres de xantófilas dissolvidos como solução transparente na filtração, b. limpar a oleorresina dissolvida compreendendo ésteres de xantófilas em resina de troca iónica, c. hidrolisar a solução transparente com base na presença de catalisador de transferência de fase em meio à base de álcool, d. desactivar a solução hidrolisada em água mantendo o pH ácido para obter sólidos não dissolvidos na filtração, e. dissolver os sólidos em éster para obter uma camada de éster na filtração, 12 f. secar a camada de éster para obter um resíduo semi- sólido, g. triturar o resíduo semi-sólido em álcool obtendo desse modo cristais de luteína com cerca de 65% de pureza e uma fracção alcoólica, h. destilar a fracção alcoólica para obter fracções não solúveis em água, i. misturar os cristais de luteína do passo (g) com fracções não solúveis em água do passo (h) para obter uma pasta estável de luteína.

Noutra forma de realização da presente invenção, em que o álcool é seleccionado de um grupo compreendendo metanol, etanol, propanol, butanol e pentanol.

Ainda noutra forma de realização da presente invenção, em que o álcool utilizado no processo é butanol.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que a resina de troca iónica utilizada no processo é uma resina aniónica básica forte.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que a base está na forma de pó seleccionada de um grupo compreendendo hidróxido de sódio e hidróxido de potássio.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que o catalisador de transferência de fase como utilizado no processo é um sal quaternário.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que o sal quaternário do processo é seleccionado de um 13 grupo compreendendo sal de fosfónio quaternário e sal de amónio quaternário.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que os sais quaternários são brometo de tetrabutilamónio e hidrogenossulfato de tetrabutilamónio.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que o éster é seleccionado de um grupo compreendendo acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de amilo e acetato de 2-etil-hexilo.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que o éster utilizado no processo é acetato de etilo.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que desactiva-se a massa reaccional com ureia.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que o pH varia entre 3,2 até 4,3.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que mantém-se o pH com ácido acético.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que filtra-se as soluções com papel de filtro.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que a oleorresina utilizada no processo é oleorresina de malmequer. 14

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que o álcool de trituração utilizado no processo é álcool etílico.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que a luteína estável utilizada no processo é de cerca de 35% de pureza.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que a luteína estabilizada resiste às condições ambientais durante um período de pelo menos 6 meses sem qualquer degradação.

Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, em que a luteína resiste às condições normais de armazenagem, adequadas para aplicações comerciais.

Na presente invenção, nós utilizamos n-butanol como solvente, já que ele dissolve completamente o éster de xantófila e satisfaz os critérios acima. As bases seleccionadas são pós sólidos de hidróxido de sódio e hidróxido de potássio com 98% e 85% de pureza, respectivamente. Os catalisadores de transferência de fase têm sido escolhidos de um grande número de compostos compreendendo os sais de fosfónio quaternário, sais de amónio quaternário, preferencialmente sais de amónio pela sua aptidão para formar pares iónicos. As condições reaccionais são desenvolvidas para se adaptar ao mecanismo de hidrólise de ésteres gordos. No presente caso tomou-se precauções para não deteriorar a luteína formada por excesso de calor, uma vez que os referidos compostos são termicamente instáveis. A temperatura da reacção situou-se entre 40°C e 50°C, preferencialmente a 45°C. Ao manter a 15 referida condição o período reaccional foi reduzido para 30 min. A 48°C a reacção precisa apenas de l/2h para estar concluída. A 40°C o período necessário foi de 1 h de condições atípicas de transferência de fase.

Como um pré-tratamento para eliminar todos os ácidos gordos da oleorresina para controlar a acidez livre e a formação subsequente de um sabão viscoso durante a hidrólise, introduziu-se um tratamento com resina de troca iónica a temperaturas que variam entre 40°C e 50°C. A resina utilizada foi um permutador aniónico básico forte na forma de gel ou resina macroporosa. Este processo auxilia à criação mínima de matéria saponácea e a uma melhor separação da luteína. Este processo melhora o rendimento de luteína. O isolamento foi realizado desactivando a massa reaccional em água desmineralizada contendo ureia como um agente de complexação. Este é seguido de ajuste do pH, filtração, extracção com um solvente de tipo éster no qual a luteína é solúvel. Todos os produtos reaccionais solúveis em água tais como a matéria saponácea produzida, catalisador de transferência de fase etc., permanecem dissolvidos na faz aquosa. O éster retira os produtos reaccionais não solúveis em água tais como luteína, ácidos gordos livres e ceras da mistura reaccional inicial.

Os referidos solventes são acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de amilo, acetato de 2-etil-hexilos, preferencialmente acetato de etilo, a temperaturas que variam desde 15°C até 50 °C preferencialmente a 40°C. O solvente é evaporado a 45°C sob vácuo. 16 A pasta resultante do processo anterior é misturada com 4 até 5 volumes de solvente alcoólico compreendendo álcoois alifáticos possuindo desde um carbono até cadeias lineares com cinco carbonos. Esta é bem agitada. Preferencialmente o álcool utilizado é etanol, o qual é amigável para consumo humano. A luteina precipita como um sólido. Este é filtrado e seco em estufa de vácuo para obter luteina com 55% até 60% de pureza. A fracção alcoólica é completamente destilada sob vácuo de modo a obter-se um material pastoso vermelho. Este material é constituído pela fracção não solúvel em água da reacção de hidrólise e é constituído por ácidos gordos e ceras. Este é o material residual da massa reaccional após a libertação da luteina na forma de cristais. Aquele tem uma cor laranja-avermelhada uma vez que ele continua a conter um pouco de luteina não separada. Constatou-se surpreendentemente que se a luteina purificada fosse misturada com esta combinação de ácidos gordos e ceras, a luteina ficava estabilizada e permanecia numa forma estável sem ficar oxidada. A luteina assim obtida é misturada neste material pastoso por mistura física num misturador laboratorial de cinta. Esta pasta resultante tem cerca de 30% de luteina e permanece estável durante mais do que 6 meses em condições ambientais normais de armazenagem. A luteina livre permanece livre. Ela não se combina quimicamente com ácidos gordos ou ceras. A invenção é adicionalmente aprofundada com a ajuda dos exemplos seguintes os quais não deverão ser interpretados como restringindo o âmbito da invenção. EXPERIÊNCIA 1

Dissolve-se 50 grama de oleorresina de malmequer contendo 13,8 % em peso de éster de luteina (oleorresina de 17 xantófilas de malmequer) em 500 mL de álcool n-butílico a 40°C e filtra-se através de papel de filtro para se obter uma solução transparente. Refaz-se esta solução num balão de fundo redondo de 3 tubuladuras munido com termómetro, linha de aspersão de azoto e ajusta-se a temperatura interna até 45°C. À solução anterior adiciona-se 3,0 g de brometo de tetrabutilamónio e agita-se durante 5 minutos. À solução anterior adiciona-se 5 grama de hidróxido de sódio em pó e agita-se. A temperatura interna aumenta 50°C devido à reacção ser exotérmica. Arrefece-se até 45°C. Verifica-se a massa reaccional para a ausência de material de partida após h. Desactivou-se a massa reaccional em 51trs de água contendo 250 g de ureia. Ajustou-se o pH desta solução a 3,5 até 4,0 utilizando 80 grama de ácido acético. Filtrou-se a massa reaccional através de papel de filtro. Dissolveu-se os sólidos retidos em 250 mL de acetato de etilo a 35°C e filtrou-se novamente para eliminar insolúveis. Secou-se a camada de acetato de etilo com sulfato de sódio anidro e destilou-se abaixo de 50°C para se obter um residuo semi-sólido. Tritura-se o residuo com 4 até 5 volumes de álcool etílico durante 4h e filtra-se sob corrente de azoto. Recolhe-se os cristais secos de luteína e seca-se numa estufa de vácuo a 50°C. Depois de secar liberta-se o vácuo utilizando azoto e o material é embalado num recipiente de qualidade alimentar de duas camadas de cor preta. O peso final é de 6 grama e a pureza da luteína é de 52 % pelo método de UV com um rendimento global de 90% de luteína. EXPERIÊNCIA 2

Dissolve-se 50 grama de oleorresina de malmequer contendo 14,9 % em peso éster de luteína (oleorresina) em 500 mL de álcool n-butílico a 40°C e filtra-se através de papel de 18 filtro para se obter uma solução transparente. Refaz-se esta solução num balão de fundo redondo de 3 tubuladuras munido com termómetro, linha de aspersão de azoto e ajusta-se a temperatura interna até 45°C. À solução anterior, adiciona-se 3,0 g de hidrogenossulfato de tetrabutilamónio e agita-se durante 5 minutos. À solução anterior adicionou-se 5 grama de hidróxido de sódio em pó e agitou-se. A temperatura interna aumenta 50°C devido à reacção ser exotérmica. Arrefece-se até 45°C. Verifica-se a massa reaccional para a ausência de material de partida após h. Desactivou-se a massa reaccional em 51trs de água contendo 250 g de ureia. Ajustou-se o pH desta solução a 3,5 até 4,0 utilizando 80 grama de ácido acético. Filtrou-se a massa reaccional através de papel de filtro. Dissolveu-se os sólidos retidos em 250 mL de acetato de etilo a 35°C e filtra-se novamente para eliminar insolúveis. Secou-se a camada de acetato de etilo com sulfato de sódio anidro e destilou-se abaixo de 60°C para se obter um resíduo semi-sólido. Tritura-se o resíduo com 4 até 5 volumes de álcool etílico durante 4h e filtra-se sob corrente de azoto. Recolhe-se os cristais secos de luteína e seca-se numa estufa de vácuo a 50°C. Depois de secar liberta-se o vácuo utilizando azoto e embala-se o material num recipiente de qualidade alimentar de duas camadas de cor preta. O peso final é de 5,8 grama com pureza de 58 % pelo método de UV com um rendimento de 91%. EXPERIÊNCIA 3

Dissolve-se 50 grama de oleorresina de malmequer contendo 13,3% em peso éster de luteína (oleorresina) em 200 mL de álcool n-butílico e filtra-se para se obter uma solução transparente. À solução anterior adiciona-se 50 mL de resina de troca aniónica básica forte (por exemplo Resina 19 INDION 860) regenerada de fresco. Agita-se esta solução a 50 °C durante 2 h e arrefece-se, e elimina-se a resina por filtração. Lavou-se a resina com 200 mL de álcool butilico e combinou-se as lavagens com o filtrado. Adicionou-se o filtrado total, 3 g de brometo de tetrabutilamónio e 5 g de hidróxido de sódio em pó e agitou-se durante lha menos do que 50°C. Seguiu-se a reacção utilizando C.C.F. e realizou-se o processamento como mencionado na primeira experiência e o peso final é de 6 grama possuindo uma pureza de 52 % de luteina com um rendimento de 94%. EXPERIÊNCIA 4

Repetiu-se as experiências anteriores utilizando 5,3 grama de hidróxido de potássio em pó em vez de hidróxido de sódio em pó. O processamento final foi como para as duas experiências acima. Obteve-se 5 grama e 5,5 grama de luteina respectivamente com 60 % e 58 % de pureza pelo método de UV. EXPERIÊNCIA 5

Dissolve-se 50 grama de oleorresina de malmequer contendo 14,8 % em peso éster de luteina (oleorresina) em 200 mL de álcool n-butilico e filtra-se para se obter uma solução transparente. À solução anterior adiciona-se 50 mL de resina de troca aniónica básica forte regenerada de fresco. Agita-se esta solução a 50 °C durante 2h e arrefece-se, e elimina-se a resina por filtração. Lavou-se a resina com 200 mL de álcool butilico e combinou-se as lavagens com o filtrado. Adicionou-se o filtrado total, 3g de hidrogenossulfato de tetrabutilamónio e 5 grama de hidróxido de sódio em pó e agitou-se durante lh a menos do que 50°C. Seguiu-se a reacção utilizando C.C.F. e realizou-se o processamento como mencionado na primeira experiência 20 e o peso final é de 6,1 grama com um teor de 54 % de luteína. EXPERIÊNCIA 6

Repetiu-se as duas experiências anteriores utilizando 5,3 g de hidróxido de potássio sólido em vez de hidróxido de sódio sólido. E as condições da reacção e processamento foram idênticas como mencionado nas experiências precedentes. A massa de luteina é de 5,9 grama e 5,8 grama respectivamente com uma pureza de 58,3% e 58%. EXPERIÊNCIA 7

Dissolve-se 50 grama de oleorresina de malmequer contendo 13,4 % em peso éster de luteina em 200 mL de álcool n-butílico e filtra-se para se obter uma solução transparente a 40°C. À solução anterior sob atmosfera de azoto a 40 até 45 °C adiciona-se 3,0 grama de brometo de tetrabutilamónio e agita-se durante 5 minutos. À solução anterior adiciona-se, sob agitação, 5 grama de hidróxido de sódio em pó. A temperatura interna atingiu 45°C em 10 minutos devido à exotérmica, manteve-se durante ½ h. Após verificação por CCF e processamento em ureia e ácido acético como indicado na experiência n° 1 obteve-se uma pasta. Dissolveu-se esta pasta em 250 mL de acetato de etilo e eliminou-se a água secando a camada de solvente utilizando sulfato de sódio anidro. Destila-se a camada de solvente sob vácuo a 40 °C para produzir 19 grama de material pastoso. Misturou-se esta pasta com 100 mL de álcool etílico puro e conservou-se à temperatura ambiente até a pasta se dissolver no álcool etílico. Depois parou-se a agitação e deixou-se repousar. Filtrou-se para se obter um resíduo de luteína após secagem de 5,8 grama de 52%. Destilou-se completamente a fracção alcoólica para se obter uma pasta de 4,3 grama. Esta 21 fracção é a fracção não solúvel em água dos produtos reaccionais. Esta consiste essencialmente de ácidos gordos e ceras da mistura reaccional. Este material é utilizado como um agente de estabilização para estabilizar a luteina livre misturando luteina livre com este material. Misturou-se a luteina com esta pasta num misturador de laboratório para se obter uma pasta de 10,1 grama de pasta de Luteina. Esta é uma mistura de luteina livre com a pasta. Não existe aqui nenhuma reacção química. Analisou-se este material quanto ao teor de luteina livre por espectrometria e determinou-se ser 30,2 % de luteina livre. Este material foi mantido para estabilidade na armazenagem a 35 até 40 °C num recipiente de qualidade alimentar de camada dupla de cor preta. Nas condições de temperatura e humidade ambientais (temp desde 35 até 40 graus C e humidade relativa de 49 até 76%) obteve-se os resultados seguintes:

Duração Inicial 1° Lês 2o Mês 3 o Mês 4o Mês 5o Mês 6o Mês % de Luteina 30,2 30,1 30,1 30,2 30,1 30,1 30,1 O quadro anterior mostra que não existe qualquer degradação da luteina nas condições ambientais normais (35 até 40 °C) de armazenagem. O teor de luteina livre é mantido a 30,1% no final dos 6 meses. Esta pasta de luteina estável compara com a pureza máxima disponível na luteina de qualidade comercial. Isto pode ser utilizado para efeito de utilização em alimentos e suplementos. Isto também permite conservá-lo em lotes a 5% e 10% e pode ser efectuado por qualquer especialista na técnica. A luteina está inicialmente presente na oleorresina quimicamente ligada a moléculas vizinhas. A hidrólise da 22 presente invenção facilita o isolamento de luteína pura. No entanto, para estabilizar a luteina pura isolada, ela é misturada com a fracção não solúvel em água da mesma fonte de luteina. A interacção é uma interacção física e não envolve qualquer ligação química. A luteína está presente de modo seguro na matriz e pode ser utilizada para vários efeitos desejados. A mistura de luteína com a fracção supramencionada permite a sua estabilização. Não existe nenhuma reacção química. Em vez das substâncias química perigosas habituais, nós descobrimos que parte deste produto natural pode ser utilizado como um agente de estabilização. Na realidade, os próprios inventores ficaram surpreendidos ao constatar uma estabilidade tão elevada da luteína, sem qualquer perda significativa na actividade. A presente invenção proporciona condições de temperatura baixa e tempos reaccionais curtos. Isto leva a uma menor deterioração da luteína durante a reacção. Isto aumenta ainda o rendimento.

Além do mais devido à não utilização de água durante o processo de isolamento, a formação de sabão é reduzida. Isto também minimiza a perda de luteína. A luteína estabilizada pode ser utilizada com segurança em alimentos e suplementos alimentares. 0 actual processo evita a necessidade de estabilizar a luteína com substâncias químicas, as quais são dispendiosas. Além disso, isto ajuda a distinguir o nosso 23 processo processo dos processos convencionais. Assim, é um processo muito mais económico. o actual

Lisboa, 17 de Dezembro de 2007

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES Processo para obter luteína estabilizada com cerca de 95% de rendimento a partir de oleorresina à temperatura ambiente, em que o referido processo compreende os passos de: a. dissolver oleorresina limpa em álcool para obter ésteres de xantófilas dissolvidos como solução transparente ao filtrar, b. limpar a oleorresina dissolvida compreendendo ésteres de xantófilas em resina de troca iónica, c. hidrolisar a solução transparente com base na presença de catalisador de transferência de fase em meio à base de álcool, d. desactivar a solução hidrolisada em água mantendo o pH ácido para obter sólidos não dissolvidos na filtração, e. dissolver os sólidos em éster para obter uma camada de éster na filtração, f. secar a camada de éster para obter um resíduo semi- sólido, g. triturar o resíduo semi-sólido em álcool obtendo desse modo cristais de luteína com cerca de 65% de pureza e uma fracção alcoólica, h. destilar a fracção alcoólica para obter fracções não solúveis em água, e i. misturar os cristais de luteína do passo (g) com fracções não solúveis em água do passo (h) para obter uma pasta estável de luteína. 2
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o álcool é seleccionado de um grupo compreendendo metanol, etanol, propanol, butanol e pentanol.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o álcool é butanol.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a resina de troca iónica utilizada é resina aniónica básica forte.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a base está na forma de um pó seleccionado de um grupo compreendendo hidróxido de sódio e hidróxido de potássio.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o catalisador de transferência de fase é um sal quaternário.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que o sal quaternário é seleccionado de um grupo compreendendo sal de fosfónio quaternário e sal de amónio quaternário.
8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que os sais quaternários são brometo de tetrabutilamónio e hidrogenossulfato de tetrabutilamónio.
9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o éster é seleccionado de um grupo compreendendo acetato 10. 3 10. 3 11. 12. 13. 14 . 15. 16. 17. de etilo, acetato de butilo, acetato de amilo e acetato de 2-etil-hexilo. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o éster é acetato de etilo. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que desactiva-se a massa reaccional com ureia. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o pH varia entre 3,2 até 4,3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que mantém-se o pH com ácido acético. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que filtra-se as soluções com papel de filtro. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a oleorresina é oleorresina de malmequer. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o álcool de trituração é álcool etílico. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a luteína estável tem uma pureza de 35%. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a luteína estabilizada resiste às condições ambientais durante um período de pelo menos 6 meses sem qualquer degradação. 18. 4 4 19. Processo de luteína do armazenagem comerciais. acordo com passo (i) normais, a reivindicação 1, em que a resiste às condições de adequadas para aplicações Lisboa, 17 de Dezembro de 2007