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Title:
DEVICE AND PROCEDURE FOR THE IN-LINE EXTRACTION AND DRYING OF COMPLEX EXTRACTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/084228
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a device and an in-line process for the extraction and drying of natural products. The process for extracting and drying natural products is carried out using water under subcritical conditions together with CO2 under supercritical conditions and N2 as an inert gas. The process is carried out in a single step, differing from other known processes described in the prior art. In addition to obtaining dry extracts, the WEPO process can be used to manipulate the size and morphology of the particles, which is of great importance in all types of bioactive compounds owing to the relationship between particle size and the activity, stability and bioavailability thereof.

Inventors:
TURNER CHARLOTTA (SE)
IBANEZ EZEQUIEL MA ELENA (ES)
CIFUENTES GALLEGO ALEJANDRO (ES)
RODRIGUEZ-MEIZOSO IRENE (ES)
MENDIOLA LEON JOSE ANTONIO (ES)
REGLERO RADA GUILLERM (ES)
SENORANS RODRIGUEZ F JAVIER (ES)
Application Number:
PCT/ES2010/070025
Publication Date:
July 29, 2010
Filing Date:
January 19, 2010
Export Citation:
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Assignee:
CONSEJO SUPERIOR INVESTIGACION (ES)
UNIV AUTONOMA DE MADRID UAM (ES)
TURNER CHARLOTTA (SE)
IBANEZ EZEQUIEL MA ELENA (ES)
CIFUENTES GALLEGO ALEJANDRO (ES)
RODRIGUEZ-MEIZOSO IRENE (ES)
MENDIOLA LEON JOSE ANTONIO (ES)
REGLERO RADA GUILLERM (ES)
SENORANS RODRIGUEZ F JAVIER (ES)
International Classes:
B01D11/02; A23L1/28
Foreign References:
US6524628B12003-02-25
US6001256A1999-12-14
US7208181B12007-04-24
US20070014912A12007-01-18
ES2064798T31995-02-01
Other References:
JIMENEZ-CARMONA, M.M. ET AL.: "Comparison of subcritical water extraction and hidrodistillation of marjoram essential oil", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A, vol. 855, no. 2, 1999, pages 625 - 632, XP004180061, DOI: doi:10.1016/S0021-9673(99)00703-7
Attorney, Agent or Firm:
PONS ARIÑO, Ángel (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para Ia extracción y secado en línea de productos naturales caracterizado porque comprende: a. Una línea de agua subcrítica que comprende una celda de extracción

(1 ) donde se coloca Ia muestra, un primer intercambiador de calor (2) colocado antes de Ia entrada a Ia celda de extracción (1), una primera bomba (3) que envía agua a dicho intercambiador de calor

(2) y una primera válvula (5) situada a continuación de Ia celda de extracción (1), b. una línea de CO2 supercrítico que comprende una segunda bomba (6) que inyecta CO2 a un segundo intercambiador de calor (7) previo paso por una segunda válvula (8), c. una línea de N2 que comprende un tercer intercambiador de calor (9), d. un mezclador (4) al que se dirige Ia línea de agua subcrítica y Ia línea de CO2 supercrítico, e. un restrictor (11 ) situado a continuación del mezclador (4), y f. una cámara de secado (10) a Ia que se dirige Ia salida del restrictor (11 ) y Ia línea de N2.

2. Dispositivo según Ia reivindicación 1 que además comprende: a. Un horno (12) en el que se ubican los intercambiadores de calor (2, 7, y 9) y Ia celda de extracción (1 ), y b. un conducto caliente (13) que engloba el conducto de salida de Ia celda de extracción, el mezclador (4) y el restrictor (11 ).

3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 donde Ia cámara de secado (10) tiene un volumen de entre 0,5 y 1 ,5 litros.

4. Procedimiento para Ia extracción y secado en línea de productos naturales

(WEPO) que comprende: a. Colocar Ia muestra en el interior de Ia celda de extracción (1 ), b. llenar Ia celda de extracción (1 ) con agua a temperatura ambiente a un flujo de entre 0,1 y 1 ml/minuto, c. parar el flujo de agua y calentar el horno (12) a una temperatura de entre 100 y 300 0C y conseguir una presión en Ia línea de agua subcrítica de entre 5 y 50 bares, d. adicionar CO2 hacia el mezclador (4) con un flujo de entre 0,1 y 1 ml/minuto hasta conseguir una presión de, al menos, 73 bares, e. adicionar N2 a una temperatura de, al menos, 70 0C, a Ia cámara de secado (10), abrir Ia válvula (5) para iniciar Ia extracción de los productos naturales de Ia muestra y mezclar con el CO2 en el mezclador (4) para formar una emulsión, f. abrir el restrictor (11 ) para hacer pasar Ia emulsión a Ia cámara de secado (10), g. Continuar Ia extracción durante un periodo de entre 10 y 120 minutos y después cerrar Ia válvula (5), h. continuar adicionando CO2 y N2 durante un tiempo de entre 10 y 20 minutos, y i. recoger las partículas secas de Ia cámara de secado (10).

5. Procedimiento WEPO según Ia reivindicación 4 donde Ia muestra colocada en el extractor (1 ) ha sido sometida previamente a un proceso de molienda criogénica.

6. Procedimiento WEPO según Ia reivindicación 5 donde Ia muestra sometida previamente a un proceso de molienda criogénica se tamiza y se seleccionan las partículas de entre 500 y 1000 μm.

7. Procedimiento WEPO según Ia reivindicación 6 donde además se introduce un material sólido en Ia celda de extracción (1 ) que ayuda a homogeneizar Ia muestra.

8. Procedimiento WEPO según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 donde Ia presión del agua según el apartado (c) es de entre 8 y 12 bares.

9. Procedimiento WEPO según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8 donde Ia presión del CO2 según el apartado (d) es de entre 73 y 200 bares.

10. Procedimiento WEPO según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9 donde Ia muestra procede de una planta aromática.

11. Procedimiento WEPO según Ia reivindicación 10 donde Ia planta aromática se selecciona de Ia familia que comprende Apiaceae, Alliaceae o Labiaceae.

12. Procedimiento WEPO según Ia reivindicación 11 donde Ia planta aromática pertenece a Ia especie Origanum vulgare L o Rosmarínus officinalis L.

Description:
DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA LA EXTRACCIÓN Y SECADO EN LÍNEA DE EXTRACTOS COMPLEJOS.

La presente invención se refiere a un dispositivo y un proceso de extracción y secado en línea de productos naturales. El proceso de extracción y secado de productos naturales se lleva a cabo empleando agua en condiciones subcríticas junto con CO 2 en condiciones supercríticas y N 2 como gas inerte. El proceso se lleva a cabo en una sola etapa, a diferencia de otros procesos conocidos y que se describen en el estado de Ia técnica. Además de Ia obtención de extractos secos, el proceso WEPO permite manipular el tamaño y morfología de las partículas, Io que tiene gran importancia en todo tipo de compuestos bio-activos por Ia relación entre el tamaño de partícula y Ia actividad, estabilidad, y biodisponibilidad de los mismos.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Las propiedades de los fluidos supercríticos han permitido el desarrollo de una nueva tecnología aplicada a Ia precipitación de materiales o formación de partículas, ya que Ia facilidad de modificar las propiedades de dichos fluidos mediante cambios en Ia temperatura y Ia presión, permiten alcanzar condiciones homogéneas de supersaturación que llevan a Ia obtención de partículas finas, de morfología definida y con una estrecha distribución de tamaños. Esta tecnología ha evolucionado para dar lugar a múltiples procesos (Jung y Perrut, 2001. Journal of Supercritical Fluids, 20:179-219; Reverchon et al., 2006. Journal of Supercritical fluids. 37:1-22; Martín et al., 2008. Advanced Druα Deliverv Reviews. 60:339-350).

En algunos métodos no es necesario el uso de disolventes orgánicos, mientras que en otros se necesita una pequeña cantidad de los mismos que es eliminada del producto gracias a Ia alta solubilidad de estos disolventes en un fluido supercrítico. En este sentido, estos procesos pueden considerarse como un modo rápido y medioambientalmente adecuado para el secado de compuestos puros.

Por otra parte, existen diferentes procesos de formación de partículas con diferentes mecanismos de nucleación y crecimiento para precipitar las mismas.

En general, los procesos de precipitación se clasifican según el fluido supercrítico sea usado como solvente (RESS, del inglés rapid expansión of supercritical solutions), anti-solvente (GAS, del inglés gas anti-solvent, y SAS, del inglés supercritical anti-solvent), soluto (PGSS, del inglés precipitation from gas saturated solution) o incluso como propulsor (SSA, del inglés supercritical assisted atomization).

La manipulación de sustancias termolábiles aplicando estos procesos es posible en particular gracias al uso de CO2 como fluido supercrítico debido a su moderada temperatura crítica (31 ,3 0 C a 71 ,9 bar). Por ello, Ia tecnología de fluidos supercríticos ha sido ampliamente aplicada a sustancias farmacéuticas, polímeros y biopolímeros, materiales orgánicos e inorgánicos, pigmentos, productos naturales, explosivos y microcomposites.

Sin embargo, en el caso del secado de disoluciones acuosas, ninguno de estos métodos es el más adecuado, ya que el CO2 supercrítico no es soluble en agua. Por ello, Ia formación de partículas de polvo fino a partir de disoluciones acuosas o de alto contenido en agua se ha venido llevando a cabo mediante Ia formación de aerosoles. En el proceso CAN-BD (siglas de Cθ2-assisted nebulization with a Bubble Dryer®) Ia formación de aerosoles se logra mediante Ia aplicación de CO2 supercrítico (EP0677332). En el proceso CAN-BD y modificaciones del mismo, se mezclan el CO2 supercrítico o cercano a este punto y Ia disolución del extracto a temperatura cercana a Ia ambiente e inmediatamente se expanden continuamente a presión atmosférica para generar un polvo fino. Al llegar al recipiente de expansión, el CO2 actúa como agente dispersante de Ia disolución acuosa, formando un aerosol de gotas minúsculas. La presencia de un gas inerte auxiliar y caliente permite el secado de dichas gotas, Io que da lugar a partículas finas del extracto con un diámetro en el orden de tan sólo unas mieras.

El proceso CAN-BD ha sido aplicado hasta Ia fecha en Ia formación de polvos a partir de disoluciones acuosas de proteínas y preparados farmacéuticos solubles en agua (Sievers et al., 2001. Puré and Applied Chemistrv, 73:1299-

1303; Cape et al., 2008. Pharmaceutical Research 25:1967-1990), vacunas

(Burger et al., 2008. Journal of aerosol medicine and pulmonary drug delivery,

21 :25-34), antibióticos, antivirales (Sievers et al., 2007. Journal of Supercritical fluids. 42: 385-391 ) y otros fármacos solubles en agua (Villa et al., 2005.

Aerosol Science and Technology, 39: 473-484).

Sin embargo, hasta Ia fecha, en Io que se refiere a extractos complejos, no se han obtenido buenos resultados de extracción de productos al emplear los procedimientos descritos anteriormente.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo (FIG. 1 ) y un proceso de extracción y secado en línea de productos naturales (WEPO). El término WEPO procede de las siglas en inglés de Water Extraction and Partióle formation On-line. El proceso de extracción y secado de productos naturales se lleva a cabo empleando agua en condiciones subcríticas junto con CO 2 en condiciones supercríticas y N 2 como gas inerte. El proceso se lleva a cabo en una sola etapa, a diferencia de otros procesos conocidos en el estado de Ia técnica.

El dispositivo de Ia presente invención consta de un sistema extractivo donde se puede llevar a cabo Ia extracción selectiva de compuestos de interés alimentario, farmacéutico, etc, con agua calentada a una temperatura por encima de los 100 0 C y mantenida a una presión suficiente para que permanezca en estado líquido y de un dispositivo de precipitación en línea que permite el secado del extracto en el mismo proceso. De esta forma el extracto obtenido se encuentra libre de disolvente (agua) y, por tanto, listo para su empleo sin ningún paso previo de secado. Por tanto, supone ventajas sobre otros procesos que, necesariamente, implican el empleo de técnicas de secado como Ia liofilización, secado por aire, etc. Otra ventaja importante es que se ha demostrado que los extractos obtenidos por este procedimiento no modifican sus propiedades ni actividades biológicas asociadas.

Los rendimientos obtenidos son similares (ver ejemplos 1 y 2) a los que se obtienen al extraer los productos naturales por medio de otros procesos donde se lleva a cabo Ia liofilización o secado del extracto de forma independiente y en un dispositivo diferente.

Por su parte, Ia precipitación en línea con CO2 supercrítico y N 2 calentado permite Ia precipitación completa, sin ningún tipo de discriminación hacia un grupo de compuestos. Además de Ia obtención de extractos secos, el proceso WEPO permite manipular el tamaño y morfología de las partículas, Io que tiene gran importancia en todo tipo de compuestos bio-activos por Ia relación entre el tamaño de partícula y Ia actividad, estabilidad, y biodisponibilidad de los mismos.

El proceso WEPO que se describe en Ia presente invención puede usarse, pero sin limitarse, en los siguientes sectores:

Químico: Extracción y concentración de aromas y fragancias; extracción de insecticidas naturales; obtención y purificación de sustancias de síntesis; obtención de catalizadores; fraccionamiento y revalorización de residuos.

Farmacéutico: "Drug delivery system" por impregnación o cocristalización; obtención de extractos de hierbas medicinales. Alimentario: Extracción de productos naturales (antioxidantes, etc. ) y fraccionamiento (aceites vegetales y ácidos grasos).

Biotecnología: Purificación de productos, desinfección de productos biológicos.

En este sentido, un aspecto de Ia presente invención es un dispositivo para Ia extracción y secado en línea de productos naturales caracterizado porque comprende: a. Una línea de agua subcrítica que comprende una celda de extracción (1 ) donde se coloca Ia muestra, un primer intercambiador de calor (2) colocado antes de Ia entrada a Ia celda de extracción (1 ), una primera bomba (3) que envía agua a dicho intercambiador de calor (2) y una primera válvula (5) situada a continuación de Ia celda de extracción (1), b. una línea de CO2 supercrítico que comprende una segunda bomba

(6) que inyecta CO 2 a un segundo intercambiador de calor (7) previo paso por una segunda válvula (8), c. una línea de N 2 que comprende un tercer intercambiador de calor (9), d. un mezclador (4) al que se dirige Ia línea de agua subcrítica y Ia línea de CO 2 supercrítico, e. un restrictor (11 ) situado a continuación del mezclador (4), y f. una cámara de secado (10) a Ia que se dirige Ia salida del restrictor (11 ) y Ia línea de N 2 .

En adelante, para hacer referencia al dispositivo, se utilizará el término "dispositivo de Ia presente invención" o "dispositivo de Ia invención". El dispositivo de Ia presente invención (FIG. 1) consta de un sistema extractivo donde se puede llevar a cabo Ia extracción selectiva de productos de interés alimentario, farmacéutico, etc, formado por Ia línea de agua subcrítica, y de un sistema de secado en línea para obtener el extracto libre de líquidos de forma directa, formado por las líneas de CO 2 supercrítico, por Ia línea de N 2 y por el mezclador, restrictor y cámara de secado. Línea de agua subcrítica: Esta línea comprende, al menos, una primera bomba (3), un primer intercambiador de calor (2), una celda de extracción (1 ) donde se coloca Ia muestra y una primera válvula (5). La bomba envía agua al intercambiador de calor, donde se calienta el agua a Ia temperatura deseada, por encima de los 100 0 C. La celda de extracción contiene Ia muestra y se llena de agua. En Ia celda de extracción, Ia temperatura del agua debe ser mayor de 100 0 C y Ia presión debe ser suficiente para que el agua permanezca en estado líquido. La primera válvula regula Ia entrada del agua con el extracto a un mezclador (4).

Un fluido subcrítico es una sustancia a temperatura y presión simultáneamente inferiores a sus valores críticos, y que tiene una densidad similar o inferior a Ia densidad crítica. El punto crítico de una sustancia es aquel valor de temperatura, presión y densidad para el cual el volumen es igual al de una masa igual de vapor o, dicho de otro modo, en el cual las densidades del líquido y del vapor son iguales. En Ia presente invención, se emplea agua en condiciones subcríticas para extraer los productos naturales de una muestra. El punto crítico del agua viene definido por una presión de 218 bar, una temperatura de 374 0 C y una densidad de 320 Kg/rτi3. En esta línea del dispositivo, el agua se mantiene por debajo de esos valores de presión, temperatura y densidad pero cercanos a ellos.

Un fluido supercrítico es cualquier sustancia que se encuentre en condiciones de presión, temperatura y densidad superiores a su punto crítico. El CO2 tiene un punto crítico definido por una presión de 73 bar, 31 0 C y 470 Kg/m 3 .

En condiciones supercríticas, el dióxido de carbono, adquiere poder de solvatación (una propiedad típica de los líquidos) y puede ser usado como disolvente de diversos componentes alimentarios, aprovechando, además, su baja viscosidad, alto coeficiente de difusión, gran penetrabilidad y elevada velocidad de extracción. Otra ventaja adicional es que, variando las condiciones de presión y temperatura y, con ello, Ia densidad del fluido supercrítico, se puede cambiar su selectividad como disolvente hacia diversos componentes, extrayéndolos diferencialmente, sin necesidad de cambiar el fluido extractante. La eliminación del disolvente, para aislar el producto puro extraído, se lleva a cabo mediante Ia reducción de Ia presión y el fluido supercrítico se convierte en gas que se evapora totalmente de forma espontánea.

Los conductos de las líneas de agua subcrítica y CO2 supercrítico, pueden tener un diámetro interno de entre 1/51 " y 1/25 " . Los conductos de Ia línea de N 2 pueden tener un diámetro de entre 1/25 " y 1/13 " . Los conductos de todas las líneas son de un material que resista las temperaturas y presión exigidas por el procedimiento de extracción y secado en línea. Preferiblemente el material de los conductos es de acero inoxidable.

La primera bomba de Ia presente invención (3) es una bomba hidráulica. Una bomba es una máquina hidráulica generadora que transforma Ia energía (generalmente energía mecánica) en energía hidráulica del fluido que mueve. En Ia presente invención, el fluido es agua. La bomba se utiliza para incrementar Ia presión del agua, añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión a otra de mayor presión.

La segunda bomba (6) es una bomba de doble pistón con los cabezales refrigerados que se encarga de bombear CO 2 líquido al sistema, a Ia presión seleccionada.

Los intercambiadores de calor de Ia presente invención (2, 7 y 9) son dispositivos diseñados para transferir calor al fluido o gas que pasa por el conducto. Los intercambiadores de calor pueden ser:

- De placas: formados por un conjunto de placas de metal corrugadas,

- de haz tubular: formados por un haz de tubos corrugados o no. El haz de tubos se ubica dentro de una carcasa para permitir el intercambio con el fluido o gas a calentar, - tubo aleteado: tubo o haz de tubos a los que se sueldan aletas de diferentes tamaños y grosores para permitir el intercambio entre fluidos y gases, - superficie rascada: muy similar al tubular pero dentro del tubo un dispositivo mecánico helicoidal/circular que permite el paso del fluido o gas, o

- serpentín: tubo largo en línea espiral o quebrada que sirve para facilitar el calentamiento del líquido o gas.

Preferiblemente alguno o todos los intercambiadores de calor pueden ser del tipo serpentín. Las longitudes de cada uno de ellos se puede calcular dependiendo de Ia temperatura que se desee conseguir en cada una de las líneas.

Preferiblemente se coloca un filtro de acero inoxidable dentro de Ia botella de depósito del solvente (agua) para evitar Ia presencia de cualquier partícula en suspensión presente en el mismo. Asimismo, el disolvente se desoxigena mediante burbujeo de un gas inerte (Helio) o en un baño de ultrasonidos para evitar Ia presencia de oxígeno que pueda degradar los compuestos bioactivos de Ia muestra. Preferiblemente se coloca una válvula antirretorno antes del intercambiador de calor de Ia línea de agua subcrítica (2), para evitar que una presión del CO2 demasiado elevada haga retroceder el flujo de hacia Ia bomba.

La celda de extracción (1 ) es un recipiente capaz de soportar las presiones y temperaturas que se consiguen en Ia línea de agua subcrítica. Preferiblemente Ia celda de extracción es de acero inoxidable.

El mezclador de Ia presente invención (4) es un dispositivo tipo T, estático o dinámico, que tiene un pequeño volumen interno y que sirve de unión entre las líneas de agua subcrítica y CO2 supercrítico. Preferiblemente el mezclador es estático.

Las válvulas de Ia presente invención (5 y 8) son dispositivos mecánicos con los cuales se puede iniciar, detener o regular Ia circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. El restrictor de la presente invención (11 ) es un dispositivo que limita el caudal del fluido al descomprimirse hasta Ia presión atmosférica, es decir, un controlador de flujo. El restrictor de flujo puede ser, pero sin limitarse, un capilar, tobera o Venturi y también puede ser fijo o variable. Si es de tipo variable, se puede controlar de forma manual o automática.

La cámara de secado de Ia presente invención (10) es un recipiente donde se produce Ia entrada de Ia mezcla realizada en el mezclador (4) y encauzada por medio del restrictor (11 ) y Ia línea de N 2 Según una realización preferida, en el dispositivo de Ia invención, Ia cámara de secado (10) tiene un volumen de entre 0,5 y 1 ,5 litros. A Ia salida de Ia cámara de secado se puede colocar un filtro de celulosa de entre 1 y 5 μm de tamaño de poro para evitar Ia pérdida de partículas. Preferiblemente se emplea un tamaño de poro de 2,5 μm.

En Ia línea de N 2 , después del intercambiador de calor (9) y antes de Ia entrada de N 2 calentado a Ia cámara de secado (10), puede colocarse una válvula antirretorno para evitar que Ia elevada presión del CO 2 haga que éste se introduzca por el conducto de N 2 y Io haga retroceder.

El dispositivo de Ia presente invención puede emplearse junto con otros dispositivos o sistemas como por ejemplo un dispositivo generador de ultrasonidos que provoca compresiones y descompresiones que tiene como efecto cambios de presión, de temperatura y una agitación interna que ayuda al proceso de extracción de productos de Ia muestra.

Según una realización preferida, el dispositivo de Ia invención comprende además: a. Un horno (12) en el que se ubican los intercambiadores de calor (2, 7, y 9) y Ia celda de extracción (1 ), y b. un conducto caliente (13) que engloba el conducto de salida de Ia celda de extracción, el mezclador (4) y el restrictor (11 ). El horno de Ia presente invención genera temperaturas de hasta 400 0 C. Los intercambiadores de calor (2, 7 y 9) de Ia presente invención se encuentran en su interior, así como Ia celda de extracción (1 ). Ambos tienen que estar fabricados de un material capaz de soportar las temperaturas y presiones que se alcancen en el procedimiento de extracción y secado en línea.

El conducto caliente debe poder mantener Ia temperatura que se adquiere en el horno o, al menos, reducir Ia pérdida de temperatura de forma que el sistema de extracción y secado no vea afectada su eficacia.

Otro aspecto de Ia presente invención es un procedimiento para Ia extracción y secado en línea de productos naturales (WEPO). El procedimiento para Ia extracción y secado en línea de productos naturales se ha denominado con las siglas WEPO que vienen del inglés Water Extraction and Partióle Formation On- Une. El procedimiento WEPO comprende los siguientes pasos:

Colocar Ia muestra en el interior de Ia celda de extracción (1 ), llenar Ia celda de extracción (1 ) con agua a temperatura ambiente a un flujo de entre 0,1 y 1 ml/minuto, parar el flujo de agua y calentar el horno (12) a una temperatura de entre 100 y 300 0 C, preferiblemente entre 175 y 225 0 C, y conseguir una presión en Ia línea de agua subcrítica de entre 5 y 50 bares. A continuación, se adiciona CO2 hacia el mezclador (4) con un flujo de entre 0,1 y 1 ml/minuto hasta conseguir una presión de, al menos, 73 bares (presión crítica del CO2). En este punto, se inicia Ia adición de N 2 a Ia cámara de secado (10), calentado a una temperatura de, al menos, 70 0 C y, a Ia vez, se inicia Ia extracción con agua a Ia temperatura de trabajo (entre 100 y 300 0 C) y a Ia presión (entre 5 y 50 bar) y flujos seleccionados (0.1 a 1 ml/min). De este modo se produce Ia mezcla del agua procedente de Ia cámara de extracción (1 ), con el CO 2 en el mezclador (4) para formar una emulsión. El siguiente paso es, abrir el restrictor (11 ), en el caso de que éste sea regulable y no fijo. Si el restrictor es fijo, el paso de Ia mezcla descrita anteriormente se producirá de forma autónoma. La emulsión entra a Ia cámara de secado (10), estando ésta a una presión y temperatura inferior a Ia presión y temperatura críticas del CO2 supercrítico, donde se expande rápidamente y se forma un aerosol de gotas minúsculas. La presencia de N 2 , un gas inerte auxiliar caliente, permite el secado de dichas gotas, Io que da lugar a partículas finas del extracto con un diámetro en el orden de tan sólo unas mieras. Continuar Ia extracción durante un periodo de entre 10 y 120 minutos, preferiblemente de entre 20 y 40 minutos, y después de este tiempo, cerrar Ia válvula (5). Continuar adicionando CO2 y N 2 durante un tiempo de entre 10 y 20 minutos, y recoger las partículas secas de Ia cámara de secado (10).

La muestra de Ia cual se pretenden extraer los productos naturales, puede ser de cualquier tipo. Preferiblemente Ia muestra es biológica, es decir, que procede de un organismo animal o vegetal.

El término "producto natural", tal como se entiende en Ia presente invención, se utiliza como sinónimo de sustancia natural o compuesto natural que se encuentren en Ia muestra definida anteriormente. En el término producto también se incluyen las sustancias o compuestos que proceden de otros medios pero que en el momento de Ia extracción se encuentran sobre Ia muestra o en su interior. La sustancia o el compuesto son de origen químico o bioquímico.

Una realización preferida es el procedimiento WEPO donde Ia muestra colocada en el extractor (1 ) ha sido sometida previamente a un proceso de molienda criogénica. La molienda criogénica consiste en aplicar un líquido criogénico (N 2 o CO 2 ) a Ia muestra con el objeto de producir una congelación rápida de Ia misma y proceder a Ia molienda o triturado. De esta manera, debido a Ia rigidez de Ia muestra, se consigue fragmentar ésta a partículas muy pequeñas consiguiendo romper células que de otro modo permanecerían intactas. De este modo Ia extracción de productos naturales se muestra más efectiva que al utilizar un método convencional de molienda, conservando el estado original de los productos de Ia muestra. Según otra realización preferida, Ia muestra sometida previamente a un proceso de molienda criogénica se tamiza y se seleccionan las partículas de entre 500 y 1000 μm. Según otra realización preferida del procedimiento WEPO, además se introduce en Ia celda de extracción (1) un material sólido que ayuda a homogeneizar Ia muestra. El material sólido puede ser silíceo e inerte, de forma que no ceda productos durante el proceso de extracción. Preferiblemente el material se selecciona de Ia lista que comprende arena o bolas de vidrio.

Otra realización preferida es el procedimiento WEPO donde Ia presión del agua en Ia línea de agua subcrítica es de entre 8 y 12 bares. Preferiblemente el flujo en esta línea es de entre 0,2 y 0,8 ml/min.

Una realización preferida más es el procedimiento WEPO donde Ia presión del CO2 en Ia línea de CO2 supercrítico es de entre 73 y 200 bares. Además, preferiblemente el flujo de CO 2 en esta línea es de entre 2 y 3 ml/minuto.

Otra realización preferida es el procedimiento WEPO donde Ia muestra procede de una planta aromática. El término "plantas aromática" tal como se entiende en Ia presente invención, son plantas que tienen cualidades aromáticas, condimentarias o medicinales. Más preferiblemente, Ia planta se selecciona de Ia familia que comprende Apiaceae, Alliaceae o Labiaceae.

Seún una realización aún más preferida, Ia planta aromática pertenece a Ia especie Origanum vulgare L o Rosmarínus officinalis L.

A Io largo de Ia descripción y las reivindicaciones Ia palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en Ia materia, otros objetos, ventajas y características de Ia invención se desprenderán en parte de Ia descripción y en parte de Ia práctica de Ia invención. Las siguientes figuras y ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de Ia presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un par de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

FIG. 1. Muestra el esquema del dispositivo de Ia presente invención.

FIG. 2. Muestra el extracto seco de una muestra de romero procedente del proceso WEPO.

FIG. 3. Muestra el extracto seco de una muestra de orégano procedente del proceso WEPO.

EJEMPLOS

A continuación se ilustrará Ia invención mediante unos ensayos realizados por los inventores que describen el proceso de extracción y secado en línea de productos naturales (WEPO) utilizando dos muestras diferentes, una procedente de una planta de romero, o Rosmarínus officinalis y otra procedente de una planta de orégano, Origanum vulgare L.

Los ejemplos que se presentan no pretenden limitar Ia aplicación del dispositivo y procedimiento.

EJEMPLO 1. Proceso WEPO para Ia obtención de partículas de extractos de romero complejos.

La muestra de romero (Rosmarinus officinalis L.) consistió en hojas secas de romero recolectadas durante el mes de septiembre. Se procedió a Ia molienda criogénica (con CO2) de las hojas y al tamizado de las mismas hasta alcanzar el tamaño apropiado (entre 500 y 1000 μm). Las hojas de romero molidas se guardaron a -20 0 C hasta su uso.

Se mezclaron 1 g de hojas de romero molidas con 2 g de arena de mar y se colocaron en Ia celda de extracción. El proceso se inició con el llenado de Ia celda con agua a temperatura ambiente y a un flujo de 0.5 ml/min. A continuación se paró el flujo de agua y se calentaron el horno y el dispositivo calefactor a 200 0 C. Se inició Ia adición de CO 2 en dirección hacia el mezclador hasta que se consiguieron unas condiciones estables a una presión de 80 bar y un flujo de 2-3 ml/min. En este punto, se inició Ia adición de N 2 a Ia cámara de secado y, a Ia vez, se inició Ia extracción con agua a 200 0 C, a una presión de 10 bar y un flujo de 0.5 ml/min.

El agua procedente de Ia celda de extracción, conteniendo los compuestos extraídos, se mezcló bajo presión con el CO 2 en condiciones supercríticas en una temperatura de mezcla de bajo volumen y se formó una emulsión. La emulsión pasó a través del restrictor donde se expandió rápidamente en Ia cámara de secado, estando ésta a una presión y temperatura inferior a Ia presión y temperatura críticas del fluido supercrítico. Después de 30 minutos, se cerró Ia válvula (5), se paró el flujo de agua de extracción y el CO 2 y el N 2 continuaron siendo alimentados a Ia cámara de secado para evitar Ia formación de gotas de agua debidas a una presión residual en el interior de Ia línea procedente de Ia celda de extracción. Las partículas se recogieron en el interior de Ia cámara de secado. En Ia FIG. 2 se muestra el aspecto de las partículas obtenidas en el ejemplo del proceso WEPO con hojas de romero.

Las partículas obtenidas se analizaron empleando HPLC-DAD para determinar Ia composición de las mismas, hallándose un contenido mayoritario en ácido carnósico y scutellareina. Asimismo se midió su actividad antioxidante, proporcionando unos valores de EC50 iguales a 10.5 μg/ml, es decir, equivalentes a los obtenidos mediante un proceso convencional de extracción con agua subcrítica y secado posterior con liofilización. EJEMPLO 2. Proceso WEPO para Ia obtención de partículas de extractos de orégano complejos.

Se efectuó el proceso descrito en el ejemplo 1 a partir de hojas de orégano secas, molidas criogénicamente y tamizadas hasta un tamaño de entre 250 y 500 μm. Se añadieron a Ia celda de extracción 850 mg de hojas de orégano mezcladas con 2 g de arena de mar.

El proceso proporcionó partículas de extracto complejo (obtenido con agua subcrítica) con un contenido elevado en flavonoides, equivalente al perfil obtenido con el proceso discontinuo de SWE y liofilización posterior de los extractos.

Asimismo Ia actividad antioxidante se mantuvo en los mismos niveles, demostrándose que no se producía pérdida de actividad biológica con el proceso objeto de Ia presente invención.

En Ia FIG. 3 se muestra el aspecto de las partículas obtenidas en el ejemplo del proceso WEPO con hojas de orégano.