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Title:
METHOD OF PREPARING LYCOPENE-ENRICHED FORMULATIONS THAT ARE FREE OF ORGANIC SOLVENTS, FORMULATIONS THUS OBTAINED, COMPOSITIONS COMPRISING SAID FORMULATIONS AND USE OF SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/111591
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of obtaining a lycopene-rich formulation that is free of organic solvents. The inventive method comprises the following steps consisting in: (a) mixing a lycopene source with an extracting lipid, and (b) separating the lipidic phase obtained in step (a) in order to obtain the lycopene-rich formulation that is free of organic solvents. According to the invention, the mixing step (a) is performed in the absence of organic solvents. The invention also relates to the formulations thus obtained and to compositions comprising same. Said formulations and compositions have antioxidant properties and can be used to produce nutraceuticals, cosmetics, pharmaceuticals or food products.

Inventors:
SABIO REY EDUARDO (ES)
Application Number:
PCT/ES2006/000114
Publication Date:
October 26, 2006
Filing Date:
March 09, 2006
Export Citation:
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Assignee:
SABIO REY EDUARDO (ES)
International Classes:
B01D11/00; A23L1/275; A23L1/30; A23L2/52; A23L27/60; A61K8/00; A61K8/31; A61K31/00; A61K31/01; A61P3/02; A61P39/06; A61Q19/00; C07C11/21
Foreign References:
ES2172442A12002-09-16
ES2186824T32003-05-16
US20030180435A12003-09-25
US20040024275A12004-02-05
ES2183471T32003-03-16
JP2002125619A2002-05-08
Other References:
See also references of EP 1886719A4
Attorney, Agent or Firm:
Carpintero Lopez, Francisco (S.L. Alcal, 35 Madrid, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para Ia obtención de una formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos que comprende: (a) mezclar una fuente de licopeno con un lípido extractante; y (b) separar Ia fase lipídica obtenida en Ia etapa (a) para obtener Ia formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos; caracterizado porque Ia mezcla de Ia etapa (a) se efectúa en ausencia de disolventes orgánicos.
2. Procedimiento según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque en Ia etapa (a) Ia fuente de licopeno y el lípido extractante se mezclan mediante agitación a velocidad elevada y a una temperatura no superior a 120 0C.
3. Procedimiento según Ia reivindicación 2, caracterizado porque Ia velocidad de agitación varía entre 500 y 10000 r.p.m. y Ia temperatura entre 40 y 100 0C.
4. Procedimiento según Ia reivindicación 3, caracterizado porque Ia velocidad de agitación varía entre 2500 y 5000 r.p.m. y Ia temperatura entre 60 y 90 0C.
5. Procedimiento según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque Ia etapa (a) se efectúa en vacío o bajo atmósfera inerte.
6. Procedimiento según Ia reivindicación 1, caracterizado porque comprende una etapa previa de deshidratación de Ia fuente de licopeno.
7. Procedimiento según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque dicha fuente de licopeno es un producto vegetal, alga o microorganismo que contiene licopeno.
8. Procedimiento según Ia reivindicación 7, caracterizado porque el producto que contiene licopeno es un producto vegetal.
9. Procedimiento según Ia reivindicación 8, caracterizado porque es un producto vegetal derivado del tomate seleccionado del grupo que comprende tomate totalmente deshidratado, tomate parcialmente deshidratado, concentrado de tomate, tomate en polvo y tomate liofilizado.
10. Procedimiento según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque el lípido extractante es una grasa o aceite, natural o sintético, de calidad alimentaria y/o farmacéutica, o una mezcla de los mismos.
11. Procedimiento según Ia reivindicación 10, caracterizado porque el aceite es un aceite de origen vegetal.
12. Procedimiento según Ia reivindicación 11 , caracterizado porque el aceite se selecciona de entre el grupo compuesto por aceite de oliva, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de colza, aceite de palma, aceite de nuez, aceite de de almendra y aceite de linaza.
13. Procedimiento según Ia reivindicación 10, caracterizado porque el aceite es un aceite de origen animal.
14. Procedimiento según Ia reivindicación 13, caracterizado porque el aceite se selecciona entre aceite de pescado azul y aceite de hígado de bacalao.
15. Procedimiento según Ia reivindicación 10, caracterizado porque Ia grasa se selecciona entre vaselina y glicerina.
16. Una formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos obtenible por el procedimiento definido en las reivindicaciones 115, caracterizada porque comprende licopeno en una concentración igual o inferior a 1000 ppm y un lípido de calidad alimentaria y/o farmacéutica.
17. Formulación según Ia reivindicación 16, caracterizada porque comprende licopeno en una concentración de 500 ppm y aceite de oliva.
18. Una composición que comprende Ia formulación según las reivindicaciones 1617, caracterizada porque comprende además uno o más diluyentes y/o aditivos.
19. Composición según Ia reivindicación 18, caracterizada porque el diluyente se selecciona entre aceite de oliva, aceite de pescado azul, aceite de hígado de bacalao y aceite de linaza.
20. Composición según Ia reivindicación 18, caracterizada porque los aditivos se seleccionan entre antioxidantes, emulgentes y mezclas de los mismos.
21. Composición según Ia reivindicación 20, caracterizada porque los antioxidantes se seleccionan entre ácido ascórbico y tocoferol.
22. Composición según Ia reivindicación 20, caracterizada porque los emulgentes se seleccionan entre lecitina y monoglicéridos.
23. Uso de una formulación según las reivindicaciones 16 ó 17 o de una composición según las reivindicaciones 18 a 22 para Ia elaboración de productos nutracéuticos, cosméticos, farmacéuticos o alimentarios.
Description:
PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR FORMULACIONES ENRIQUECIDAS EN LICOPENO LIBRES DE DISOLVENTES ORGÁNICOS, FORMULACIONES OBTENIDAS, COMPOSICIONES QUE COMPRENDEN DICHAS FORMULACIONES Y USO DE LAS MISMAS

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere al campo de las formulaciones enriquecidas en licopeno, más concretamente, a formulaciones ricas en licopeno libres de disolventes orgánicos, así como al procedimiento para su obtención y a composiciones que comprenden dichas formulaciones. Estas formulaciones y composiciones son útiles para elaborar productos nutracéuticos, cosméticos, farmacéuticos o alimenticios.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El licopeno es un carotenoide de 40 átomos de carbono y es el responsable del color rojo de un gran número de frutas y hortalizas. Desde un punto de vista químico, el licopeno es un hidrocarburo isoprenoide que consta de 8 unidades de isopreno unidas formando una cadena simétrica. En su estructura contiene 11 dobles enlaces conjugados y 2 no conjugados. Por tanto, su número de dobles enlaces es mayor que en cualquier otro carotenoide, incluido el β-caroteno. Esta estructura peculiar Ie dota de unas propiedades especiales. Así, por ejemplo el licopeno tiene unas notables propiedades como colorante y es mucho más eficiente como pigmento que el β-caroteno. En este sentido, hay que destacar que el licopeno cubre un rango de color más amplio, que va desde el amarillo claro hasta el rojo intenso, pasando por el naranja. Además, tiene una mayor intensidad de color que, en el rango amarillo-naranja, es de 6 a 8 veces superior a Ia del β-caroteno. Su empleo como colorante alimentario está permitido, siendo su código en Ia Unión Europea E-160d. Sin embargo, su uso en Ia actualidad está bastante restringido debido a su elevado precio.

Aunque el empleo del licopeno como colorante es muy interesante, sin duda, su propiedad más sobresaliente es su capacidad antioxidante. En el organismo se producen oxidaciones a nivel celular, debidas a Ia presencia de radicales libres y, en especial, de oxígeno singlete. Estas reacciones indeseables son muy peligrosas ya que, al igual que otras reacciones radicálicas, son autocatalíticas, es decir, se autopropagan mediante un proceso en cadena. Como resultado, se pueden producir daños irreversibles en componentes esenciales de Ia célula (lípidos de membrana, ácidos nucleicos, etc.), en un proceso conocido como estrés oxidativo que está relacionado con el envejecimiento celular, enfermedades degenerativas, bloqueo de las arterias y aparición de diferentes tipos de cáncer (S. Toyokuni, K. Okamoto, J. Yodoi and H. Hiai (1995),"Persistentoxidative stress in cáncer", FEBS Letters, Volume 358(1 ), 1-3; K. Senthil, S. Aranganathan and N. NaNn (2004), "Evidence of oxidative stress in the circulation of ovarían cáncer patients", Clínica Chimica Acta, 339(1-2), 27-32).

El licopeno tiene un gran poder antioxidante (Burton G. W. (1989), "Antioxidant action of carotenoids", J. Nutr. 119, 109-111 ; Diplock A. T. (1991 ), "Antioxidant nutrients and disease prevention: an overview", Am. J. Clin. Nutr. 53, 189S-193S; Wertz K., Siler U. y Goralczy R. (2004), "Lycopene: modes of action to promote prostate health", Archives of Biochemistry and Biophysics, 430(1 ), 127-134) que Ie convierte en un excelente inactivador del oxígeno singlete y los radicales libres (Di Mascio P., Murphy M. E. y Sies H. (1989), "Lycopene as the most efficient biological carotenoid singlet oxigen quencher", Arch. Biochem. Biophys., 274, 532-538; Di Mascio P., Murphy M. E. y Sies H.

(1991 ), "Antioxidant defence systems: The role of carotenoids, tocopherols and thiols", Am. J. Clin. Nutn., 53, 1945-2005). Este pigmento natural actúa como agente antioxidante cediendo electrones a los radicales libres, inactivándolos. El radical de licopeno formado es estable debido al elevado número de dobles enlaces, que permiten Ia estabilización por resonancia. Esta capacidad antioxidante Ie confiere una actividad anticancerígena y preventiva de

enfermedades cardiovasculares. Los estudios de Giovannucci et al. (Giovannucci E. (1998), "Tomato intake and cáncer risk: A review of the epidemiologic evidence", 3 rd Worlwide Congress of the Tomato Processing Industry, Pamplona, 25-28 de mayo 1998, páginas 69-80; Giovannucci E., Ascherio A., Rimm E.B., Stampfer MJ. , Colditz G.A. y Willett W.C. (1995),

"Intake of carotenoids and retinol in relation to risk of prostate cáncer", J. Nati. Cáncer. Inst, 87, 1767-1776), indican que el consumo de tomate, salsa de tomate y pizza está relacionado directamente con Ia reducción del riesgo de desarrollar diferentes tipos de cáncer, tales como del tracto digestivo y de próstata.

Las enfermedades cardiovasculares constituyen una de las principales causas de mortalidad en los países occidentales. En un principio se consideró que uno de los factores de riesgo principales era Ia presencia de una elevada concentración de colesterol en sangre. Posteriormente, se ha sugerido que Ia etapa clave para Ia aterogénesis es Ia oxidación del colesterol por Ia acción de los radicales libres. Se ha comprobado que Ia incidencia de las enfermedades cardiovasculares está fuertemente relacionada con los niveles plasmáticos de los carotenoides, siendo el Iicopeno particularmente eficaz en Ia limpieza de radicales peróxido bajo condiciones fisiológicas y previniendo Ia oxidación de las lipoproteínas de bajo peso molecular (LDL) a su forma aterogénica.

Más recientemente, se está estudiando el posible efecto preventivo del licopeno frente a enfermedades como Ia diabetes tipo Il y Ia osteoporosis. Parece ser que en estas enfermedades también están involucrados procesos oxidativos, por Io cual de nuevo el licopeno tendría una influencia beneficiosa.

El licopeno, por sus notables propiedades, es un auténtico nutracéutico.

Un nutracéutico se define como "un alimento, o parte de él, que proporciona beneficios médicos o de salud, incluyendo Ia prevención y el tratamiento de enfermedades" (De Felice S. L. (1991 ), "The nutraceutical initiatives: A proposal

for economic and regulatory reform", Ed. The Foundation for Innovation in Medicine).

El licopeno se presenta en el mercado como sólido, como licopeno cristalizado disperso en un líquido en el cual no es soluble (agua, etanol o polioles) o como oleorresina.

Son numerosas las patentes y solicitudes de patente en las que se describe Ia obtención del licopeno y de productos enriquecidos con licopeno. Probablemente, la solicitud de patente WO 96/13178 es Ia que ha tenido una mayor aplicación industrial. Dicha patente destaca por su simplicidad ya que describe un procedimiento para preparar un concentrado de licopeno mediante Ia reducción del tamaño de los cristales de licopeno (presentes en los cromoplastos) en un medio que esencialmente no disuelve el licopeno (agua, etanol o polioles). Es decir, Ia base de dicho método está en el uso de disolventes polares, que no disuelven el licopeno (compuesto apolar), sino que "literalmente" arrastran los cristales que están presentes de forma natural en los cromoplastos vegetales. Sin embargo, para Ia obtención de una oleorresina rica en licopeno, en dicha patente WO 96/13178 se recurre a disolventes orgánicos, concretamente acetona y acetato de etilo. De hecho, todas las oleorresinas existentes actualmente en el mercado se preparan utilizando en su elaboración disolventes orgánicos ya que éstos solubilizan las sustancias apolares. Entre los disolventes orgánicos más empleados están el hexano, Ia acetona y el acetato de etilo (véanse, por ejemplo, los documentos EP 671461 Al, EP 1487282 A1 , EP 1103579 B1 , EP 0818225, WO 97/48287, US

5837311 ). Debido a que los disolventes orgánicos presentan una cierta toxicidad, en mayor o menor grado, tanto para los operarios que elaboran dichos productos como para los consumidores, sería recomendable no utilizar disolventes orgánicos en Ia elaboración de productos nutracéuticos o con interés farmacológico, ya que su eliminación total no queda garantizada. El empleo de licopeno sintético tampoco asegura Ia ausencia de disolventes

orgánicos porque éstos se utilizan en el proceso de síntesis.

El licopeno, al ser una sustancia apolar, es también soluble en fluidos supercríticos (Sabio E., Lozano M., Montero de Espinosa V., Coelho V. J., Pereira A. P., y Palabra A. F. (2003), "Lycopene and other carotenoids extraction from tomato waste using supercritical CO 2 ", Ind. Eng. Chem. Res., 42, 6641-6646). Recientemente, se ha presentado una solicitud de patente (WO 02/40003) basada en Ia extracción de licopeno mediante CO 2 supercrítico. Una vez realizada Ia extracción supercrítica, Ia mezcla se despresuriza, volviendo el CO 2 al estado gaseoso y obteniéndose un extracto rico en licopeno libre de disolvente. Este método es claramente ventajoso frente al uso de disolventes orgánicos. Sin embargo, hay que señalar que el procedimiento es notablemente más caro. Además, debido al efecto invernadero del CO 2 , es necesario extremar las precauciones para evitarla emisión de este compuesto.

Mediante Ia nueva invención que se presenta se pueden obtener productos ricos en licopeno sin Ia utilización de ningún agente químico intermediario: disolventes orgánicos, fluidos supercríticos o agentes dispersantes.

Hasta el momento, el enfoque clásico de obtención de formulaciones ricas en licopeno se ha centrado en obtener oleorresinas a partir de un producto rico en licopeno mediante extracción con un disolvente orgánico cuya presencia no es deseable en Ia formulación final. Una vez realizada Ia extracción, el disolvente orgánico se elimina (aunque nunca totalmente) y el extracto obtenido se diluye en el aceite o grasa que se quiera utilizar en Ia formulación final.

Los presentes inventores han desarrollado ahora un procedimiento alternativo para obtener formulaciones ricas en licopeno mediante solubilización directa, basado en el carácter liposoluble del licopeno. Dicho

procedimiento proporciona directamente Ia formulación que se quiere preparar sin el empleo de disolventes orgánicos u otros agentes químicos intermediarios, fluidos supercríticos o agentes dispersantes, por ejemplo, tal y como se ha mencionado previamente. Además, este procedimiento de solubilización directa permite obtener de un modo sencillo y económico formulaciones ricas en licopeno con un contenido adecuado del mismo (del orden de 500-1000 ppm) para ser dosificadas de forma fácil y segura. En efecto, las formulaciones ricas en licopeno conocidas en el estado de Ia técnica tienen concentraciones de licopeno muy superiores (30.000-60.000 ppm) por Io que es más difícil dosificarlas para un consumo regular y controlado de las mismas. Recientes estudios apuntan a que Ia ingesta elevada de antioxidantes puede no sólo no ser beneficiosa sino incluso contraproducente, ya que su acción antioxidante depende de su concentración, de modo que a altas concentraciones podrían dejar de ser antioxidantes y llegar a convertirse en pro-oxidantes (E. R. Miller,

R. Pastor-Barriuso, D. DaIaI, R. A. Riemersma, A. Appel and E. Guallar (2005); "Meta-Analysis: High-dosage vitamin E supplementation may increase all-cause mortality". Ann Intern Med. 142: 37-46).

En este nuevo procedimiento se expone una materia prima rica en licopeno directamente a Ia acción solubilizante del aceite o grasa que se quiera utilizar en Ia formulación final, obteniéndose de un modo sencillo y rápido un producto rico en licopeno con Ia proporción adecuada de licopeno para una fácil y segura administración del mismo y sin Ia utilización de ningún agente químico intermediario. Es decir, en Ia preparación de dicho producto sólo se ha utilizado Ia fuente de licopeno y Ia grasa o aceite base de Ia formulación final o,- Io que es Io mismo, el producto obtenido está libre de cualquier disolvente orgánico o agente químico extraño a Ia formulación final.

Además, cuando el lípido extractante es un aceite o grasa comestible, el residuo sólido resultante tras Ia extracción puede ser consumido, ya que no ha

sufrido tratamiento con disolventes orgánicos.

Por tanto, sus ventajas frente al método clásico indirecto mencionado, empleando disolventes orgánicos, son múltiples, como cualquier experto en el tema puede deducir fácilmente:

1) Ausencia de contaminantes químicos, principalmente disolventes orgánicos, con Io que Ia formulación obtenida tiene un mayor valor añadido.

2) Procedimiento más sencillo: menor coste del proceso, mayor rapidez, menos componentes utilizados en el proceso, menor consumo de energía, menos etapas en Ia obtención de Ia formulación final, etc.

3) Contenido adecuado de licopeno: dosificación sencilla y segura, consumo directo en cualquier forma de presentación.

4) Menor contaminación medioambiental. Los disolventes orgánicos son contaminantes y los gases utilizados en los fluidos supercríticos también.

5) Formulaciones nutricionalmente más beneficiosas que las obtenidas mediante Ia mera mezcla de licopeno puro con el aceite o grasa: contenido adicional de otros fitoquímicos extraídos (carotenoides, esteróles, etc.) con capacidad antioxidante y con acción sinérgica entre ellos, aumentada cuando se emplea aceite de oliva como lípido extractante (rico en tocoferoles). Dichos fitoquímicos, además, se encuentran sin degradar, a diferencia de los extraídos mediante el método de extracción con disolventes, en el que los severos tratamientos utilizados para eliminar el disolvente degradan notablemente todos los fitoquímicos, incluido el licopeno.

6) EI residuo sólido que queda tras Ia extracción tiene un alto valor añadido, puesto que no ha sufrido tratamiento químico alguno y puede ser utilizado directamente en Ia preparación de otros productos (salsas, cremas, purés, etc.), teniendo un alto valor nutricional y siendo una buena fuente de fibra dietética soluble y minerales.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, por tanto, tiene por objeto proporcionar un procedimiento para Ia obtención de una formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos.

Asimismo, otro objeto de esta invención Io constituye dicha formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos.

Un objeto adicional de esta invención Io constituye una composición que comprende dicha formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos.

Por último, otro objeto de Ia invención es el uso de dichas formulaciones o de dichas composiciones para elaborar productos nutracéuticos, cosméticos, farmacéuticos o alimentarios.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra Ia concentración de licopeno extraído con aceite de oliva en función del tiempo empleando dos temperaturas distintas.

La Figura 2 muestra Ia concentración de licopeno extraído con aceite de oliva en función de Ia temperatura empleando dos fuentes de licopeno con distinto contenido de humedad para un tiempo de extracción de 10 minutos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Así pues, Ia presente invención proporciona un procedimiento para Ia obtención de una formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos que comprende:

(a) mezclar una fuente de licopeno con un lípido extractante; y

(b) separar Ia fase lipídica obtenida en Ia etapa (a) para obtener Ia formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos;

en el que Ia mezcla de Ia etapa (a) se efectúa en ausencia de disolventes orgánicos.

En el contexto de Ia invención el término "disolventes orgánicos" se refiere a agentes químicos ajenos a formulación, es decir, compuestos químicos que no son necesarios en Ia formulación final pero que se introducen durante el proceso junto con Ia fuente de licopeno y el lípido extractante con el fin de favorecer Ia extracción del licopeno.

El procedimiento para Ia obtención de dicha formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos (en adelante "procedimiento de Ia invención") se puede denominar también de solubilización directa. Como se ha comentado previamente, el método empleado tradicionalmente para Ia preparación de oleorresinas es un método indirecto, en el que Ia materia rica en licopeno se pone en contacto con un disolvente orgánico, cuya presencia no es deseable en Ia formulación final. Una vez realizada Ia extracción, el disolvente orgánico se elimina (aunque nunca totalmente) y el extracto obtenido se diluye en el aceite o grasa que se quiera utilizar en Ia formulación final.

La operación de mezcla de Ia etapa (a) se realiza para interdispersar el sólido (fuente de licopeno) y el fluido (lípido extractante) con Ia intención de facilitar el proceso de transferencia del licopeno de una fase a otra. La

eficiencia de este proceso de transferencia de masa depende, principalmente, de Ia eficacia lograda en el grado dispersión, Ia ruptura de Ia estructura celular y Ia solubilidad del licopeno en el lípido extractante.

En una realización particular del procedimiento de Ia invención, en Ia etapa (a) Ia fuente de licopeno y el lípido extractante se mezclan mediante agitación a velocidad elevada y a una temperatura no superior a 120 0 C. En una realización preferida, Ia velocidad de agitación varía entre 500 y 10000 r.p.m. y Ia temperatura entre 40 y 100 0 C. En otra realización aún más preferida, Ia velocidad de agitación varía entre 2500 y 5000 r.p.m. y Ia temperatura entre 60 y 90 0 C.

Igualmente, en Ia etapa (a) Ia fuente de licopeno y el lípido extractante se pueden mezclar mediante otros métodos de Ia técnica habituales en Ia industria alimentaria y farmacéutica tales como Ia homogeneización a presión elevada o por hidrocizallado, microfluidificación, mezcla ultrasónica, mezcla en molinos coloidales, etc.

De acuerdo con esto, los equipos o dispositivos que se pueden utilizar para dicho proceso de mezcla son muy variados. Se pueden emplear mezcladoras discontinuas tales como tanques con agitador de aspas u otra estructura unida a un eje que rota, o bien tanques con cuchilla o aspas móviles

(generalmente colocadas al fondo). Asimismo, pueden usarse mezcladoras continuas en las que Ia fuente de licopeno y el lípido extractante son forzados a pasar por una serie de obstrucciones (placas perforadas, rejillas de alambre, parrillas, etc.) por medio de un transportador de tornillo.

Del mismo modo, pueden emplearse homogeneizadoras a presión, en las que se hace pasar Ia fuente de licopeno y el lípido extractante a gran velocidad y presión a través de una ranura estrecha (en las que Ia alimentación puede ser una premezcla fuente de licopeno/lípido o dos corrientes que

desembocan en Ia entrada del homogeneizador); o bien homogeneizadoras de hidrocizalla.

Análogamente, en dicha mezcla de Ia etapa (a) se pueden usar otros dispositivos convencionales tales como microfluificadores, equipos ultrasónicos, molinos coloidales, etc.

Una vez realizado el proceso de mezcla, hay que separar Ia fase lipídica, que constituye Ia formulación objeto de Ia invención. Dicha fase estará constituida por el lípido extractante y gran parte de los compuestos liposolubles presentes en Ia fuente de licopeno (triglicéridos, colorantes, antioxidantes, etc.), incluido el licopeno. Este proceso de separación se puede realizar mediante cualquier método de Ia técnica, tal como Ia decantación o procedimientos mecánicos como Ia centrifugación, por ejemplo. En una realización preferida, se emplea un decanter (centrífuga horizontal) que trabaja a una velocidad de 3000-4000 r.p.m. Este tipo de equipo, versátil y que permite producciones muy elevadas de hasta 6000 l/h, es el utilizado en Ia producción de aceite de oliva y en el secado de fangos, por ejemplo.

En una realización particular del procedimiento de Ia invención, Ia etapa (a) se efectúa en vacío o bajo atmósfera inerte. En efecto, opcionalmente, cuando el lípido extractante utilizado es fácilmente oxidable (aceites ricos en ácidos poliinsaturados, por ejemplo), es recomendable realizar Ia etapa (a) a vacío o bajo atmósfera inerte.

En otra realización particular, el procedimiento de Ia invención comprende una etapa previa de deshidratación de Ia fuente de licopeno.

Un alto contenido en humedad dificulta el proceso de solubilización directa. Por ejemplo, el tomate en fresco tiene un contenido en humedad en torno al 85% en peso, y en estas condiciones Ia extracción es prácticamente nula. Por tanto, es necesario disminuir Ia humedad de Ia fuente de licopeno de

modo que esté por debajo del 75% en peso. Además, puesto que el proceso de eliminación de agua conlleva también una destrucción de Ia estructura celular, dicha etapa previa de deshidratación de Ia fuente de licopeno hace innecesario un tratamiento enzimático para liberar el licopeno presente en el interior de los cromoplastos.

Dicha deshidratación puede ser parcial o total, utilizando un proceso mecánico o térmico de los tradicionalmente empleados en Ia industria tal como, por ejemplo, Ia centrifugación o Ia evaporación. Adicionalmente, se pueden utilizar enzimas o molturación mecánica para destruir Ia estructura celular y facilitar Ia liberación del licopeno de los cromoplastos, si bien, tal y como se ha comentado, el proceso de deshidratación destruye suficientemente Ia estructura celular.

En otra realización particular, la formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos que se obtiene tras Ia etapa (b) se puede someter a un tratamiento posterior para eliminar trazas de agua o restos sólidos que pudieran quedar mediante filtración, centrifugación, decantación, etc.

En una realización particular del procedimiento de la invención, Ia fuente de licopeno o materia prima es cualquier producto vegetal, alga o microorganismo que contiene licopeno.

En una realización preferida, Ia fuente de licopeno es un producto vegetal tal como tomates, sandías, frutos silvestres, flores, etc. En una realización aún más preferida, dicho producto vegetal es un producto vegetal derivado del tomate seleccionado del grupo que comprende tomate totalmente deshidratado, tomate parcialmente deshidratado, concentrado de tomate, tomate en polvo y tomate liofilizado.

En particular, como fuente de licopeno se prefiere emplear concentrado de tomate procedente de Ia industria transformadora de tomate ya que conlleva

una serie de importantes ventajas:

1 ) El concentrado de tomate es sometido directamente al procedimiento de Ia invención sin tratamiento previo alguno.

2) El concentrado de tomate envasado tiene una vida útil muy larga sin necesidad de refrigeración. De hecho, los bidones de concentrado se almacenan apilados a Ia intemperie a Io largo del año hasta su venta.

3) Es un procedimiento especialmente adaptado a Ia industria transformadora de tomate que resolvería gran parte de los problemas que, en Ia actualidad, estas industrias tiene planteados, y cuyos beneficios serían:

a) Diversificación en Ia oferta de productos. Esto es especialmente importante en un sector que está casi exclusivamente centrado en Ia elaboración de concentrado de tomate. Así, por ejemplo, en España se procesan más de un millón de toneladas de tomate, de las cuales aproximadamente el 90% se destina a elaborar concentrado. Esta situación es similar en el resto de países productores, con Io que se origina un exceso de oferta en el mercado mundial y Ia consecuente caída de precios.

b) Una utilización más racional de las instalaciones industriales a Io largo del año. La campaña de producción de concentrado de tomate es corta (55-60 días), recibiéndose el 70% de Ia materia prima en un mes.

El resto del año el empleo de las instalaciones es mínimo. El procedimiento de Ia invención permitiría mantener Ia actividad todo el año. c) Una mayor rentabilidad debido a los dos aspectos anteriores y, especialmente, a que los productos que se van a obtener tienen un gran valor añadido.

d) Inversiones mínimas ya que las empresas del sector tienen una alta tecnología y, por tanto, podrán incorporar a sus instalaciones, por un bajo costo, Ia línea de producción necesaria para desarrollar el procedimiento de Ia invención. Además, el subproducto sólido obtenido se puede incorporar, por ejemplo, a Ia línea de producción de salsas.

En otra realización particular del procedimiento de Ia invención, el lípido extractante es una grasa o aceite, natural o sintético, de calidad alimentaria y/o farmacéutica, o una mezcla de los mismos.

Como agente extractante puede utilizarse cualquier lípido, grasa, aceite o mezclas, en el que sea soluble el licopeno y que esté permitido por el código alimentario y/o por Ia farmacopea aplicables en el país al que se destine el producto.

En una realización preferida, el lípido extractante es un aceite de origen vegetal. En una realización aún más preferida, el lípido extractante es un aceite de origen vegetal que se selecciona de entre el grupo compuesto por aceite de oliva, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de colza, aceite de palma, aceite de nuez, aceite de de almendra y aceite de linaza.

En otra realización preferida, el lípido extractante es un aceite de origen animal. En una realización aún más preferida, el lípido extractante es un aceite de origen animal que se selecciona entre aceite de pescado azul y aceite de hígado de bacalao.

En otra realización preferida, el lípido extractante es una grasa que se selecciona entre vaselina y glicerina.

En otro aspecto de Ia invención, se proporciona una formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos obtenible por el procedimiento descrito

que comprende licopeno en una concentración igual o inferior a 1000 ppm y un lípido de calidad alimentaria y/o farmacéutica (en adelante "formulación de Ia invención").

En una realización preferida, Ia formulación de Ia invención comprende licopeno en una concentración de 500 ppm y aceite de oliva.

A modo de ejemplo, Ia concentración de licopeno en una formulación obtenida a partir de un concentrado de tomate mediante el procedimiento de Ia invención puede ser 500 ppm, es decir, 500 mg de licopeno por kg de formulación, dependiendo de Ia variedad de tomate y de las condiciones empleadas, mientras que en el tomate para consumo en fresco el contenido en licopeno suele estar en torno a 30-50 mg por kg de tomate (30-50 ppm).

La concentración de licopeno en Ia formulación depende del contenido en agua y licopeno de Ia fuente de licopeno, Ia temperatura, el tiempo de contacto y Ia relación lípido/fuente de licopeno. Un experto puede ajustar fácilmente estas variables para obtener una Ia concentración de licopeno deseada. A modo de ejemplo, en Ia Figura 1 se muestra Ia cinética de extracción del licopeno con aceite de oliva a dos temperaturas. Se observa que en ambos casos el proceso de extracción es muy rápido, produciéndose Ia extracción desde los primeros instantes, aumentando con el tiempo de contacto hasta alcanzar un valor más o menos constante. Una cinética de extracción rápida es ventajosa desde un punto de vista práctico, ya que posibilita altas velocidades de producción a nivel industrial.

En Ia Figura 2 se muestra la influencia de Ia temperatura y el contenido de humedad de Ia fuente de licopeno en el proceso de extracción del licopeno con aceite de oliva (tiempo extracción: 10 min). Se observa que una disminución del contenido en agua facilita Ia extracción. Además, a medida que aumenta Ia temperatura se incrementa Ia concentración de licopeno en Ia

formulación. Es recomendable no utilizar temperaturas elevadas (no superiores a 120 0 C) para evitar Ia degradación térmica de Ia formulación.

En el procedimiento de Ia invención se extraen además otros fitoquímicos (carotenoides, esteróles, etc.) también con capacidad antioxidante.

Esto es importante desde un punto de vista práctico, puesto que se ha comprobado que el efecto beneficioso de los antioxidantes es potenciado por el efecto sinérgico entre ellos. Así, por ejemplo, se ha comprobado que el efecto beneficioso de Ia vitamina E se ve potenciado cuando está presente en aceites naturales (aceite de oliva, por ejemplo), y se cree que es por el efecto sinérgico con los fitoesteroles. Por este motivo, las formulaciones obtenidas mediante el procedimiento de Ia invención son nutricionalmente más beneficiosas que las obtenidas mediante Ia mera mezcla de licopeno puro con el aceite o grasa. En una realización particular, cuando Ia fuente de licopeno es tomate concentrado, se extraen un número considerable de carotenoides, que están presentes de forma natural en el tomate, aunque en menor concentración:

Licopeno β-caroteno Fitoeno Neurosporeno

Concentración: 541 102 90 68

(ppm)

A modo de ejemplo, para demostrar Ia capacidad antioxidante que proporciona el licopeno junto con los otros fitoquímicos extraídos en las formulaciones obtenidas, se ha evaluado Ia estabilidad oxidativa de una muestra de aceite de oliva y Ia de una formulación obtenida por el procedimiento de Ia invención que comprende aceite de oliva y 600 ppm de licopeno. Esta medida de Ia estabilidad oxidativa se ha llevado a cabo utilizando el procedimiento acelerado mediante un equipo Rancimat 743, calentando las muestras a 100 0 C bajo saturación de oxígeno. Dicho equipo mide el periodo de inducción de Ia reacción de oxidación, en horas. Los resultados obtenidos se muestran en Ia Tabla 1.

Tabla 1. Análisis Rancimat Muestra Ensayo Tiempo (h) Aceite de oliva 1 8,0

2 8,3

Media 8,15

Formulación 1 22,5

2 21 ,8

Media 22,15

Se observa que Ia formulación de aceite de oliva y licopeno de Ia invención presenta una estabilidad oxidativa que es prácticamente tres veces Ia estabilidad oxidativa del aceite de oliva solo.

Otro aspecto importante a tener en cuenta es que el licopeno procedente de productos procesados de tomate presenta una mayor biodisponibilidad que el licopeno del tomate natural, debido a que todo el licopeno en forma trans pasa a cis por el calor en presencia de los lípidos alimentarios (Agarwal S. y Rao A.V. (2000), "Tomato lycopene and its role in human health and chronic diseases", Can. Med. Assoc. J. 163, 739-744). En las formulaciones proporcionadas por Ia invención, Ia absorción se ve favorecida al estar el licopeno disuelto en lípidos (Bohm V. (2002), "Intestinal absortion of lycopene from different types of oleoresin capsules". J. Food Sci. 67, 1910-1913).

La formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos proporcionada por esta invención tiene propiedades antioxidantes y colorantes, así como una fácil absorción, y puede ser utilizada en Ia elaboración de composiciones que comprenden dichos concentrados.

En otro aspecto de Ia invención, se proporciona una composición que comprende Ia formulación de Ia invención y, además, uno o más diluyentes y/o

aditivos (en adelante "composición de Ia invención").

En una realización particular de Ia composición de Ia invención, el diluyente o diluyentes, de calidad alimentaria y/o farmacéutica, se seleccionan entre aceite de oliva, aceite de pescado azul, aceite de hígado de bacalao y aceite de linaza.

Se prefiere como diluyente el aceite de oliva, preferentemente, aceite de oliva virgen, ya que éste es un producto natural que se obtiene por simple compresión mecánica, sin necesidad de emplear disolventes y presenta una concentración importante de tocoferoles. Estos últimos son compuestos con propiedades antioxidantes y ejercen un efecto sinérgico con el licopeno presente en Ia composición de Ia invención, tal y como se ha mencionado previamente. Además, numerosos estudios han puesto de manifiesto que el aceite de oliva ejerce un aspecto preventivo contra las enfermedades cardiovasculares. De hecho, las etiquetas de aceite de oliva de Estados Unidos pueden llevar el siguiente mensaje: "Pruebas científicas han demostrado que tomar dos cucharadas de aceite de oliva al día reduce el riesgo de enfermedades coronarias". Por tanto, Ia formulación rica en licopeno con aceite de oliva virgen sería un producto natural obtenido sin tratamiento químico alguno, con Ia consiguiente revalorización comercial.

Asimismo, en otra realización preferida, dicho diluyente es un aceite con alto contenido en ácidos grasos omega-3, como, por ejemplo, el aceite de hígado de bacalao, de pescado azul y de linaza. Estos ácidos grasos tienen un efecto beneficioso para Ia salud y ayudan a prevenir enfermedades coronarias, efecto que se ve potenciado por Ia presencia de licopeno.

En otra realización particular de Ia composición de Ia invención, los aditivos se seleccionan entre antioxidantes, emulgentes y mezclas de los mismos. Como antioxidante puede utilizarse cualquier antioxidante permitido

por el código alimentario y/o farmacéutico del país al que se destine el producto. Igualmente, como emulgente puede utilizarse cualquier emulgente permitido por el código alimentario y/o farmacéutico del país al que se destine el producto.

En una realización preferida, los antioxidantes se seleccionan entre ácido ascórbico y tocoferol.

En otra realización preferida, los emulgentes se seleccionan entre lecitina y monoglicéridos.

Así pues, Ia formulación de Ia invención puede utilizarse tal cual o bien puede ser diluida con un diluyente hasta alcanzar Ia concentración de licopeno adecuada, o bien se Ie puede añadir, opcionalmente, uno o más aditivos apropiados tal como, por ejemplo, antioxidantes, emulgentes y mezclas de los mismos.

La formulación o Ia composición de Ia invención pueden contener una cantidad de licopeno variable, dependiendo de Ia aplicación a Ia que vaya destinada. Asimismo, el diluyente y los aditivos, en su caso, pueden estar presentes en Ia composición de Ia invención en cantidades variables dependiendo de Ia función a Ia que vaya destinada.

En otro aspecto de Ia invención, se proporciona el uso de una formulación o de una composición tal como se ha descrito anteriormente para

Ia elaboración de productos nutracéuticos, cosméticos, farmacéuticos o alimentarios.

Las formulaciones o composiciones de Ia invención pueden ser utilizadas en Ia elaboración de diferentes productos alimentarios tales como mayonesa, aliños de ensalada, salsas, margarinas, etc. Así, Ia formulación rica

en aceite de oliva con 500 ppm de licopeno descrita previamente puede ser utilizada para su empleo o consumo directo, por ejemplo, en productos de aliño de ensaladas.

Igualmente, las formulaciones o composiciones de Ia invención tienen aplicación en Ia cosmética. Hay que tener en cuenta que los radicales libres no sólo se forman en el interior del organismo, sino que también pueden producirse en Ia piel debido a múltiples factores ambientales como el humo o Ia radiación ultravioleta procedente del sol. Se ha comprobado que Ia actividad anti-oxidante de los fitoquímicos no solamente tiene un efecto protector a nivel celular sino también a nivel cutáneo (S. R. Pinnell (2003), "Cutaneous photodamage, oxidative stress, and topical antioxidant protection", J. Am. Acad. Dermatol. 48(1 ), 1-19). Por este motivo, dado el poder antioxidante del licopeno, se están lanzando al mercado cremas, lociones y otro tipo de cosméticos que incorporan como novedad este carotenoide en su composición tales como, por ejemplo, los comercializados por Ia empresa Kiehl's.

Asimismo, las formulaciones o composiciones de Ia invención pueden presentarse en cualquier forma de presentación, líquida o sólida tal como, por ejemplo, encapsulada en cápsulas de gelatina blanda. Estas cápsulas son adecuadas para su consumo directo por el consumidor.

En el caso particular de Ia formulación encapsulada, ésta se debe encapsular bajo nitrógeno, siguiendo los métodos usuales (Faulí C. (1993), "Cápsulas de gelatina blandas", en Tratado de Farmacia Galénica, 1 a ed.,

Luzán 5, S.A. de Ediciones, pág. 587-592), en cápsulas blandas de gelatina, que deberían estar coloreadas con objeto de prevenir Ia degradación por efecto de Ia luz. Todos los productos obtenidos deben estar envasados bajo nitrógeno y en recipientes opacos que eviten el paso de Ia luz.

Aunque no existe un acuerdo absoluto sobre Ia cantidad de licopeno

diaria recomendada, estudios epidemiológicos indican que incluso concentraciones bajas tienen un efecto beneficioso. Así por ejemplo, dietas con suplemento de licopeno entre 2,5 mg y 5 mg al día parecen tener un efecto protector frente a enfermedades cardiovasculares (Most M. (2004), "Estimated phytochemical content approaches to stop hypertension (DASH) diet is higher than in the control study diet", J. Am. Diet Assoc, 104, 1725-1727). EI consumo de 10 g (dosis normal en el aliño de una ensalada) de formulación de Ia invención con una concentración de 500 ppm aporta un total de 5 mg. Por otra parte, los distintos estudios realizados indican que concentraciones relativamente altas (>30 ppm/día) no provocan un efecto perjudicial para Ia salud. Por tanto, el industrial dispone de un amplio rango de concentraciones para preparar sus productos, dependiendo de sus preferencias e intereses comerciales.

Una ventaja adicional de los productos proporcionados por esta invención, tanto de las formulaciones de Ia invención como de las composiciones que las comprenden, radica en que, al contrario de Io que sucede con las fuentes naturales de licopeno, favorecen Ia absorción del licopeno en el tracto intestinal. Efectivamente, en las fuentes naturales de licopeno como, por ejemplo, el tomate, este pigmento se encuentra ocluido dentro de los cromoplastos, que son unos orgánulos celulares rodeados por una pared, por Io que su absorción en el intestino está, en cierta medida, dificultada. Estudios llevados a cabo por los Dres. W. Stahl y H. Sies, de Ia Universidad de Dusseldorf, demuestran que Ia presencia de aceite aumenta drásticamente Ia absorción de licopeno (Stahl, W. y Sies H. (1996), Archives of

Biochemistry and Biophysics, 336(1 )). Como se ha indicado anteriormente, esto se debe a que en las fuentes naturales el licopeno está en forma trans y se encuentra ocluido en los cromoplastos.

Esta invención tiene interés en Ia industria de concentrado de tomate puesto que dicho producto es una magnífica materia prima para el proceso, tal

y como se ha comentado anteriormente. La formulación rica en licopeno libre de disolventes orgánicos proporcionada por esta invención así como las composiciones que Ia contienen, están orientadas principalmente a Ia industria de los nutracéuticos, por Io que se consigue un alto valor añadido, constituyendo de este modo una importante fuente de ingresos para Ia industria. Además, tal y como se ha mencionado anteriormente, las formulaciones de Ia invención pueden ser utilizadas en Ia elaboración de diferentes productos (mayonesa, aliños de ensalada, salsas, margarinas, etc.) que pasarían a ser nuevas fuentes de licopeno en Ia alimentación, con el consiguiente valor añadido para el industrial y el beneficio dietético para el consumidor.

Por último, hay que poner de manifiesto que el bajo coste que conlleva el procedimiento de Ia invención permitirá ofertar todos estos productos a un precio asequible para los consumidores. En Ia actualidad los productos ricos en licopeno debido a su elevado precio, quedan restringidos a consumidores de alto poder adquisitivo. Por tante, al permitir Ia popularización del consumo de un compuesto con tantas propiedades beneficiosas como el licopeno, Ia aplicación de Ia invención puede contribuir a mejorar Ia calidad nutricional de Ia población.

Los siguientes ejemplos ilustran Ia invención y no deben ser considerados como limitativos del alcance de Ia misma.

EJEMPL0 1

Obtención de formulaciones de aceite de oliva ricas en licopeno libres de disolventes orgánicos para ser consumidas directamente como aliño de ensalada

En este ejemplo se describe Ia preparación directa de formulaciones de aceite de oliva con diferentes concentraciones de licopeno a partir de un

concentrado de tomate con 61 ,7% en peso de humedad.

Se mezclan el aceite de oliva y el concentrado de tomate en proporción másica 1 :1 en una mezcladora industrial discontinua, termostatizada, a 4500 r.p.m. durante 5 minutos y a distintas temperaturas. Posteriormente, las dos fases se separan centrifugando a 4000 r.p.m. La fase líquida es una formulación de aceite de oliva rica en licopeno libre de disolventes orgánicos.

En Ia tabla 1 se indica, para cada temperatura, Ia concentración de licopeno en cada una de las formulaciones de aceite, así como Ia cantidad de licopeno en 10 g de formulación (consumo normal en un aliño de ensalada).

En todo momento debe evitarse Ia presencia de luz solar ya que el licopeno es fotosensible. Por este motivo, el aceite enriquecido en licopeno debería ser envasado en un envase opaco o en vidrio color topacio.

Tabla 1.- Contenido de licopeno

Temperatura Concentración en Ia mg Iicopeno/10 g

( 0 C) formulación formulación

(ppm)

40 290 2,9

50 414 4,1

60 438 4,4

70 479 4,8

80 633 6,3

90 656 6,6

Como puede verse, se obtienen de un modo sencillo y rápido diversas formulaciones de aceite de oliva enriquecidas con licopeno libres de disolventes orgánicos que presentan un contenido adecuado de licopeno para ser dosificadas de forma fácil y segura a fin de ingerir una cantidad diaria de licopeno adecuada.

EJEMPLO 2

Obtención de formulaciones de aceite de girasol ricas en licopeno libres de disolventes orgánicos para Ia preparación de mayonesa.

En este ejemplo se describe Ia preparación directa de formulaciones de aceite de girasol con diferentes concentraciones de licopeno a partir de un concentrado de tomate con 61 ,7% en peso de humedad:

Se mezclan el aceite de girasol y el concentrado de tomate en proporción másica 1 :1 en una mezcladora industrial discontinua, termostatizada, a 4500 r.p.m. durante 5 minutos y a distintas temperaturas.

Posteriormente, las dos fases se separan centrifugando a 4000 r.p.m. La fase líquida, que es aceite de girasol rico en licopeno libre de disolventes orgánicos, se utiliza como base para Ia preparación de mayonesa según Ia siguiente formulación:

Aceite de girasol 70,0%

Huevos 28,5%

Vinagre 1 ,0%

Sal 0,5%

En Ia tabla 2 se indica, para cada temperatura, Ia concentración de licopeno en cada una de las formulaciones de aceite, así como Ia cantidad de licopeno en una dosis de 10 g de mayonesa.

Tabla 2.- Contenido de licopeno

Temperatura Concentración en Ia mg licopeno/10 g

( 0 C) formulación (ppm) mayonesa

40 202 1 ,4

50 227 1 ,6

60 364 2,5

70 500 3,4

80 636 4,4

90 756 5,2

Siguiendo este procedimiento se obtendrían de un modo sencillo y rápido diversas formulaciones de aceite de girasol enriquecido con licopeno libres de disolventes orgánicos para usar directamente en Ia preparación de una mayonesa que se convertiría, por tanto, en una fuente de licopeno.

EJEMPLO 3

Obtención de una formulación de vaselina enriquecida en licopeno libre de disolventes orgánicos para Ia preparación de cremas cosméticas

En este ejemplo se describe Ia preparación directa de una formulación de vaselina con diferentes concentraciones de licopeno a partir de un concentrado de tomate con 69,6% en peso de humedad.

Se mezclan el concentrado de tomate y Ia vaselina en proporciones 1 :2, 1 : 1 y 2: 1 en peso en una mezcladora industrial discontinua, termostatizada a 70

0 C, a 3000 r.p.m. durante 1 minuto. Posteriormente, las dos fases se separan centrifugando a 4000 r.p.m. La fase líquida, que es vaselina rica en licopeno libre de disolventes orgánicos, se utiliza como base para Ia preparación de una crema cosmética regeneradora y una crema cosmética hidratante, con una proporción de vaselina del 12% y del 20% en peso, respectivamente.

En Ia tabla 3 se indica, para cada proporción de concentrado de tomate y vaselina, Ia concentración de licopeno en Ia formulación y Ia cantidad de licopeno en una dosis de 100 g de crema cosmética.

Tabla 3.- Contenido de licopeno

Conc. tomate / Concentración en Ia mg licopeno/ 100 mg licopeno/ Vaselina formulación (ppm) g crema 10O g crema

(g/g) regeneradora hidratante

1/2 82 1 ,0 1 ,6

1/1 113 1 ,4 2,3

2/1 140 1 ,7 2,8

Como puede verse, se obtiene de un modo sencillo y rápido una formulación de vaselina enriquecida con licopeno libre de disolventes orgánicos para usar directamente en Ia preparación de cremas cosméticas.




 
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