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Title:
METHOD FOR OBTAINING CHOLESTEROL PRESENT IN FISH OIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/069923
Kind Code:
A1
Abstract:
An aspect of the present invention relates to a method for producing cholesterol from fish oil, which generally comprises the steps of transesterifying refined oil using a basic catalyst; obtaining a stream concentrated in cholesterol and another stream concentrated in omega-3 fatty acids EPA and DHA by means of molecular distillation; and saponifying the cholesterol-rich stream using bases such as potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide or calcium chloride. The mixture is subsequently saponified over a range of time and temperature, with agitation and constant reflow. Multiple extractions are carried out using solvents such as toluene, ethylene dichloride, methylene chloride, diethyl ether, petroleum ether, acetone, benzene or a hexane, and centrifugations are performed to obtain the unsaponifiable matter. This last stream is crystallised using acetone, benzene, toluene, diethyl ether, petroleum ether or a hexane to obtain cholesterol with at least 95% purity. In addition, the soap obtained from saponification is transformed into a form of ethyl ester by applying unfolding reactions and acidic esterification.

Inventors:
MARTÍNEZ GUTIÉRREZ WILSON (CO)
PUCHE SIMANCA ALFREDO DE JESÚS (CO)
YEPES BUSTILLO TATIANA LUCÍA (CO)
GARCIA PADILLA ÁLVARO JOSÉ (CO)
BERRIO ROA LORENA (CO)
Application Number:
PCT/IB2020/059184
Publication Date:
April 07, 2022
Filing Date:
September 30, 2020
Export Citation:
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Assignee:
NATURMEGA S A (CO)
International Classes:
C11B1/10; C11B3/02; C11B3/12; C11B13/02; C11C1/02; C11C1/08; C11C3/04
Domestic Patent References:
WO2016096989A12016-06-23
WO2010010364A22010-01-28
Foreign References:
JPS5315308A1978-02-13
US10196583B12019-02-05
ES2395320A12013-02-11
US10190074B12019-01-29
GB489623A1938-07-29
JPS62145099A1987-06-29
Other References:
See also references of EP 4223860A4
Attorney, Agent or Firm:
MORENO BOHORQUEZ, Eliana Isaura (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado CARACTE RIZADA PORQUE comprende una primera etapa de obtención de ácidos grasos en forma de etil éster que comprende:

(i). Un primer paso de transesterificar el aceite de pescado refinado con valor ácido inferior a 2 mg KOH/g a partir de la reacción con metanol, propanol, butanol o etanol en una proporción entre de 1 :5 y 1 :2 p/p respecto al aceite refinado, preferiblemente 1 :3 p/p con adición de un catalizador básico como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, etóxido de sodio ó metóxido de sodio en una concentración comprendida entre 0.75 y 1.5% p/p respecto al aceite, donde se permite reaccionar en cuatro reactores de ultrasonido dispuestos en serie entre un término de 20 a 60 minutos, a presión entre 1 y 3 bar, con una temperatura comprendida entre 60 °C y 90 °C y reflujo constante de alcohol;

(¡i). Un segundo paso de recuperar el alcohol no consumido en la reacción mediante la evaporación súbita en un evaporador que opera entre 0.2 y 1 bar de presión y temperatura entre 50 y 80 °C, donde el alcohol recuperado en este paso, es reutilizable en el primer paso;

(iii). Un tercer paso de separar la mezcla de etil éster y glicerina obtenidos de la transesterificación mediante una centrífuga de disco que opera entre 3500 y 6000 RPM, la reacción alcanza una conversión de glicéridos a etil éster es por lo menos 95%;

35 (iv). Un cuarto paso de concentrar el colesterol presente en el aceite en forma de etil éster a través de la destilación molecular obteniendo una fracción pesada, empleando destiladores de paso corto dispuestos en serie, donde el residuo de un evaporador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, donde las condiciones de operación de los destiladores comprenden presiones de vacío desde 0.1 a 10 Pa, temperaturas entre 120 y 165°C y áreas de transferencia de calor entre 2 y 5 m2 y donde en este paso se obtiene una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente etil éster con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA . Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 CARACTERIZADA PORQUE comprende una segunda etapa de obtención de saponificación y extracción que incluye:

(v). Un quinto paso de obtener un jabón a partir de una base seleccionada de hidróxido de calcio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o cloruro de calcio en agua con una concentración entre el 10% y 30% p/p , con adición de etanol, metanol, glicerina o propilenglicol con una relación entre 2 a 5 %p/p, preferiblemente 3 %p/p con respecto a la solución base en un mezclador de alta eficiencia, donde se mezcla con la fracción concentrada de colesterol en relación en peso entre 1 :0,9; 1 :1 ,1 ; 1 :1 ,2, preferiblemente 1 :1 con respecto a la corriente proveniente de destilación molecular y donde la mezcla ingresa en un reactor donde se saponifica en tiempo entre 1 y 4 horas, preferiblemente 1 a 2 horas, a una temperatura de entre 60°C y 85°C con agitación de 500 a 1050 RPM con reflujo constante;

36 (vi). Un sexto paso de extracción donde el jabón del quinto paso entra a una columna extractora, en la cual es adicionado un disolvente seleccionado a partir de tolueno, dicloruro de etileno, cloruro de metileno, preferiblemente dicloruro de etileno, con una relación 4:1 a 1 :1 preferiblemente 3:1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante entre 200 RPM y 750 RPM, y a temperatura entre 30-50°C;

(vii). Un séptimo paso de favorecer una posterior separación de fases que incluye la adición de etanol, metanol, propanol o butanol en una concentración de 0 a 5% en peso con respecto a la mezcla del solvente de extracción y el jabón;

(viii). Un octavo paso que comprende la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en un rango de velocidades comprendido entre 500 y 3500 rpm.

(ix). Un noveno paso comprende una nueva extracción del jabón centrifugado del octavo cuarto paso en una columna extractora, en la cual es adicionado éter di etílico, éter de petróleo, acetona, benceno o hexano, con una relación 4:1 a 1 :1 , con respecto al jabón alimentado, con agitación constante y a temperatura entre 30 a 55°C acompañado del favorecimiento de separación de fases del séptimo paso, donde además, comprende la centrifugación de la mezcla de extracción con base en el octavo paso.

(x). un décimo paso que comprende realizar los pasos del sexto al noveno entre 1 a 3 veces más;

(x¡). Un undécimo paso donde se evapora y se recupera el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en los pasos octavo, noveno y décimo mediante una batería de evaporadores dispuestos en serie, los cuales operan bajo presiones desde 10 hasta 100 Pa y temperaturas entre 30 a 120 °C, donde luego de la evaporación, se obtiene la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente;

(xii). Un duodécimo paso donde el jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, se dispone para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido acético, ácido fosfórico o ácido cítrico en solución acuosa al 50 al 70 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida es entre 3:1 a 1 :1 , preferiblemente 2:1 y temperatura entre 70°C y 90°C por 1 a 3 horas con agitación constante, luego, se enfría y se separa el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que opera en un rango entre 450 y 850 RPM;

(xiii). Un décimo tercer paso que contempla la esterificación de los ácidos grasos libres con ultrasonido empleando etanol, metanol o propanol en relación al ácido graso libre en peso entre 1 :5 a 1 :3, preferiblemente 1 :4 y un catalizador ácido tal como ácido sulfúrico, ácido p-toluensulfónico, ácido cítrico, ácido acético ácido fosfórico o ácido clorhídrico disuelto en el alcohol en concentración 3 a 8 %p/p durante una a tres horas a una temperatura de entre 65 °C y 85 °C con agitación y reflujo constante. Finalmente es obtenida una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster. Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 y 2 CARACTERIZADA PORQUE comprende una tercera etapa de purificación y cristalización del colesterol que incluye:

(xiv). Un décimo cuarto paso donde se realiza un lavado a la materia insaponificable con una solución acuosa de hidróxido de sodio o cloruro de calcio al 5-10%. El lavado se ejecuta en una proporción de 1 :2 y 1 :4 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada en un rango de temperatura comprendido entre 40 y 60 °C;

(xv). Un décimo quinto paso que comprende la centrifugación del mezcla obtenida luego del lavado para la separación de la materia insaponificable tratada y el agua de lavado, este paso se ejecuta en un rango de velocidades comprendido entre 500 y 3500 RPM, preferiblemente 2000 RPM;

(xvi). Un décimo sexto paso donde se adiciona un solvente orgánico seleccionado entre acetona, benceno o tolueno, a la materia insaponificable del décimo quinto paso a una relación de 15:1 a 5:1 , se calienta a 30°C y se agita hasta la disolución. Luego se cristaliza a temperatura de entre -10°C y 5°C. Realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriar hasta -10 °C durante 10 horas:

(xvii). Un décimo séptimo paso donde se centrifuga y se filtra empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza superior a 70%.

(xviii). Un décimo octavo paso donde se adiciona otro solvente orgánico seleccionado de un éter dietílico, éter de petróleo o un hexano al colesterol al 70% del décimo séptimo paso a una relación de 15:1 a 5:1 , se calienta a 30°C y se agita

39 hasta la disolución, donde luego, se cristaliza a temperatura de entre -40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriar hasta -40 °C durante 8 horas;

(xix). un décimo noveno paso donde se centrifuga y se filtra empleando una centrífuga de canasta y se obtiene cristales de colesterol con una pureza superior a 95%. Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 , 2 y 3 CARACTERIZADA PORQUE el alcohol utilizado para la presente invención puede seleccionarse a partir de metanol, propanol, butanol o un etanol, glicerina o propilenglicol. Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 , 2 y 3 CARACTERIZADA PORQUE el catalizador básico se puede seleccionar de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, etóxido de sodio ó metóxido de sodio. Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 , 2 y 3 CARACTERIZADA PORQUE el disolvente de lavado se puede seleccionar de hidróxido de sodio y cloruro de calcio. Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 , 2 y 3 CARACTERIZADA PORQUE el solvente se puede seleccionar de éter di etílico, éter de petróleo, hexano, acetona, benceno, tolueno, dicloruro de etileno, cloruro de metileno Proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado según la reivindicación 1 , 2 y 3 CARACTERIZADA PORQUE los catalizadores ácidos adecuados para esta etapa puede comprender ácido cítrico, ácido acético, ácido fosfórico, ácido clorhídrico, un ácido p-toluensulfónico o ácido sulfúrico.

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Description:
PROCESO DE OBTENCION DE COLESTEROL PRESENTE EN ACEITE DE PESCADO

CAMPO DE LA INVENCIÓN.

La presente invención se refiere a un proceso de separación del colesterol presente en el aceite de pescado. Particularmente, comprende un proceso de separación del colesterol presente en el aceite de pescado por métodos de transesterification del aceite refinado, destilación molecular, saponificación de una fracción pesada, extracción y purificación del colesterol a través de la cristalización. Con base en el proceso de separación del colesterol de la invención, no se genera una concentración de contaminantes los cuales son persistentes y bioacumulables. Por tanto, la presente invención proporciona un proceso para obtener del aceite de pescado un colesterol de grado farmacéutico que tenga al menos 90% de colesterol y simultáneamente producir un aceite de pescado residual o procesado de alta calidad adecuado para consumo humano o animal o para la elaboración de concentrados de EPA y DHA entre otros a nivel farmacéutico.

El colesterol es un esterol (o esteroide modificado), una molécula lipídica y es biosintetizado por células animales pues es un componente estructural esencial de las membranas celulares animales, que se requiere para mantener tanto la integridad estructural de la membrana como la fluidez. Esta substancia puede ser encontrada en diversas fuentes, tales como en la yema de huevo, médula espinal, huesos, tejido cerebral de res, cabra, cerdo, aves, órganos de pescado y exoesqueleto de camarones, incluso es posible encontrarlo en aceites vegetales en concentraciones bajas. Sin embargo, la fuente mas importante es la lanolina, obtenida a partir de la lana de oveja. Estas fuentes generalmente contienen colesterol en su forma libre, así como en la forma esterificada (molécula de colesterol unida a un ácido graso).

El colesterol es un importante intermedio farmacéutico necesario para la biosíntesis de hormonas esteroides, los ácidos biliares y la vitamina D3. Actualmente existe una demanda creciente de colesterol de grado farmacéutico que tiene un contenido de colesterol del 90% o más para la producción de vitaminas D3, derivados de vitaminas D3, hormonas y emulsiones en cosméticos. Entre otros usos se encuentra la síntesis de drogas esteroides anti-inflamatorias, producción de cremas para lubricación de piel y cosméticos. Aquel colesterol con pureza muy inferior es utilizado para la alimentación de crustáceos y acuicultura.

El colesterol se puede encontrar en la yema de huevo, la carne de órganos, camarones, calamares, carne de res, cerdo, aves de corral, pescado, grasa de lana, productos lácteos enteros, mantequilla, margarinas duras, manteca, aceite de coco, manteca (mantequilla clarificada), manteca vegetal , aceite de palma. Estas fuentes generalmente contienen colesterol en su forma libre, así como en la forma esterificada. La fuente más importante de colesterol es la lanolina, que se obtiene de la lana de oveja. Sin embargo, dado que la composición de ácidos grasos en la grasa de lana es de naturaleza compleja debido a la presencia de ácidos libres y alcoholes que pueden formar ásteres vanados, la extracción de colesterol es engorrosa y costosa.

Los aceites de pescado crudos contienen principalmente triglicéridos que representan aproximadamente el 90% de la composición. Los otros componentes del equilibrio comprenden glicéridos parciales (es decir, mono o diglicéridos), ácidos grasos libres, fosfolípidos y un grupo de productos químicos como fracción no saponificadle que incluye colesterol-esterol, gliceril éteres, alcoholes grasos, vitaminas y pigmentos oxidados. El contenido de la fracción no saponificadle varía con las condiciones estacionales y de alimentación y varía en el rango de 2-8%.

Los residuos de aceite de pescado de la industria de refinación de pescado contienen productos útiles como colesterol, proteínas y enzimas, entre otros ácidos grasos. Dedido a la importancia del colesterol como precursor en la fadricación de vitamina D3, el aceite de pescado y los residuos de aceite de pescado (después de eliminar los ácidos grasos poliinsaturados) que forman el flujo de residuos en la industria del aceite de pescado ahora se consideran como una fuente alternativa de colesterol.

Debido a la importancia del colesterol como intermediario en la producción de vitamina D y sus derivados, siempre existe la necesidad de proporcionar métodos de aislamiento mejorados y alternativos para la producción de colesterol.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Actualmente, el colesterol a escala industrial se produce principalmente a partir de alcoholes de cera de lana, es decir, la fracción no saponificadle de grasa de lana, que contiene de aproximadamente 25% a aproximadamente 32% de colesterol. Los procesos más comunes para producir colesterol comprenden la formación de un producto de adición insoluble al hacer reaccionar el colesterol con una sal metálica, seguido de la descomposición y la recuperación del colesterol. Dichos procesos pueden cumplir los requisitos de pureza para aplicaciones farmacéuticas de colesterol. En ese sentido, el estado de la técnica ha presentado variedad de desventajas. En particular, algunos ejemplos son la patente en Estados Unidos US10190074 de Meza et al., que revela un proceso para producir un concentrado de colesterol que incluye los pasos de destilar un aceite de pescado que no tiene más del 2% de ácidos grasos libres en una mezcla con un fluido auxiliar en una columna de destilación al vacío para obtener un primer destilado y un primer residuo; y destilar el primer destilado en una columna de destilación al vacío para obtener un segundo destilado y un segundo residuo, en el que el segundo residuo incluye el concentrado de colesterol. Para estas anterioridades, el hecho de utilizar altas temperaturas durante la destilación molecular genera una degradación de ácidos grasos omega-3 como lo son el EPA (ácido eicosapentanoico) y DHA (ácido docosahexanoico), de manera que aumenta el contenido de ácidos grasos trans y promueve la polimerización de ácidos grasos insaturados.

Esto mismo sucede con los desarrollos de las patentes de Gran Bretaña GB489623A que utiliza un material que contiene un compuesto que tiene un núcleo de colano, como esteróles, saponinas y ácidos biliares, se somete a una destilación de alto vacío de corto recorrido para separar la sustancia del mismo, luego el compuesto se purifica. Las materias primas especificadas comprenden aceites y ceras animales, tales como aceite de ballena, grasas y aceites fecales y cera china; aceites vegetales, como el aceite de soja, el aceite de semilla de algodón, el aceite de germen de trigo y el aceite de frijol; y crecimientos fungoides, como el cornezuelo de centeno, cada uno de los cuales son fuentes de zoósterols, fitosteroles y micosteroles, respectivamente. De igual forma en la patente de Japón JPS62145099A de Hata et al., que se refiere a un aceite de pescado, preferiblemente sometido a tratamiento de desgomado, obtenido de un pescado como sardina, caballa, sauño, etc., se somete a destilación molecular utilizando, por ejemplo, un aparato como un tipo de película descendente, tipo centrifugo.

Por tanto, este arte anterior revela temperaturas que generan la concentración de contaminantes como bifenilos policlorados (PCB’s), hidrocarburos poli-aromáticos (PAH), metales pesados, pesticidas y productos de degradación de los compuestos antes mencionados, los cuales son persistentes y bioacumulables.

Ahora bien, partir de una materia prima diferente al aceite de pescado tal como grasa de lana/lanolina, no permite la recuperación de los ácidos grasos en forma de jabón saponificados durante la esterificación del colesterol. El jabón obtenido es desdoblado para obtener ácidos grasos libres y luego, esterificado mediante un catalizador ácido para obtener acido grasos en forma de etil éster. Partiendo del etil éster obtenido, es posible concentrar omega-3 mediante destilación molecular.

El documento GB526951 describe un proceso para la extracción de colesterol de tejidos animales como el cerebro, la médula espinal, etc. mediante saponificación y extracción con un disolvente no miscible con agua. Estos procesos conocidos generan grandes cantidades de residuos industriales líquidos cuya gestión y/o disposición aumenta significativamente los costos de producción.

Bajo esta problemática, los inventores has descubierto que el colesterol se puede extraer con altos rendimientos y buena calidad del aceite de pescado por métodos de transesterificación con ultrasonido, destilación molecular, saponificación, extracción con solvente y purificación del colesterol a través de la cristalización.

OBJETO DE LA INVENCIÓN. Por consiguiente, un primer objeto de la presente invención es evitar las desventajas del arte previo. Particularmente, el objeto principal de la presente invención es crear un proceso de separación del colesterol presente proveniente de aceite de pescado, proceso con base en el cual, no se genera concentración alguna de contaminantes.

Según la presente invención, el objeto principal de la invención son los efectos beneficiosos tales como la purificación de colesterol de por lo menos el 95%, acompañado de un escalamiento industrial capaz de satisfacer la demanda del mercado de colesterol grado farmacéutico, donde la materia prima es comúnmente fácil de obtener y brinda un uso alterno a un co-producto utilizado para la alimentación de crustáceos, el costo de producción es bajo y los solventes utilizados son recuperados y re-utilizados en el proceso productivo.

Otro objeto no menos importante es la separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado por métodos de saponificación y extracción y purificación del colesterol a través de la cristalización.

Por último, otro objeto de la invención también reside en la relación con la destilación molecular o destilación de paso corto. Esta es una técnica de operación para la separación líquido-líquido de manera continua bajo presión de vacío. Considerando una alta presión de vacío, la distancia entre la superficie de calentamiento y la superficie del condensador interno del evaporador es menor o igual a la trayectoria libre media de las moléculas durante la separación. En este proceso se forma una película delgada en la superficie caliente y se evaporan aquellos compuestos más volátiles, condensándose al entrar en contacto con el condensador interno del evaporador. La presente invención cumple estas necesidades y proporciona otras ventajas relacionadas, que incluye obtener colesterol grado farmacéutico con una pureza de al menos 95% de aceite de pescado.

Las características novedosas que se consideran como fundamento de la invención son expuestas en particular en las reivindicaciones adjuntas y las ventajas adicionales del mismo, se entenderán mejor sobre la descripción detallada siguiente con las modalidades preferidas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un proceso de separación del colesterol presente en el aceite de pescado por métodos de transesterificación, destilación molecular, saponificación, extracción y purificación del colesterol a través de la cristalización.

En una realización, la invención se refiere entonces al proceso basado en separación del colesterol presente en el aceite de pescado por método de transesterificación, destilación molecular, saponificación, extracción con solvente y purificación a través de la cristalización y obtención de colesterol en cristales.

En un aspecto, la presente invención se refiere a un proceso para producir colesterol a partir de aceite de pescado, que comprende de manera general los pasos de esterificar el aceite refinado con un valor ácido menor a 2 mg KOH/g utilizando alcohol bajo la acción de un catalizador básico con el objetivo de convertir los glicéridos presentes en el aceite a forma de etil éster.

El alcohol utilizado para la presente invención puede seleccionarse a partir de metanol, propanol, butanol o un etanol, ghcenna o propilenglicol y como catalizador se puede seleccionar de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, etóxido de sodio ó metóxido de sodio.

Seguidamente, el proceso de la invención comprende concentrar el colesterol presente en el etil éster obtenido en una serie de evaporadores de paso corto, obteniéndose a su vez otra corriente con alta concentración de EPA y DHA.

Posteriormente, disolver la corriente concentrada de colesterol en una base en una cantidad determinada en agua con adición de un alcohol. Este disolvente utilizado para la presente invención puede comprender, sin ser una limitante, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de sodio o cloruro de calcio.

La mezcla posteriormente se saponifica en tiempo y temperatura con agitación y reflujo constante. Posteriormente, se agrega un solvente con agitación y adición de alcohol para favorecer la correcta separación. Seguido se realiza un proceso de centrifugación para separar el jabón de la fase extractara.

Para invención, es importante que se debe realizar una nueva extracción con un segundo solvente con agitación y adición de alcohol para incrementar la separación de la materia insaponificable contenida en el solvente. Seguido se evapora el solvente utilizando un evaporador de película delgada para obtener la materia insaponificable seca. Posteriormente, se realiza un lavado con una solución de hidróxido de sodio o cloruro de calcio y se centrifuga para eliminar el agua de lavado y se adiciona un solvente basado en acetona, benceno o tolueno y se realiza una primera cristalización. Dicho segundo solvente puede comprender hexano, éter di etílico, éter de petróleo, acetona, benceno. Se realiza una centrifugación y filtración y se procede a una segunda cristalización con un solvente orgánico basado en un éter dietílico o éter de petróleo o en un hexano, a los cristales previamente obtenidos.

Finalmente, se realiza una nueva centrifugación y filtración para obtener cristales de colesterol con una pureza superior a 95%.

Por otro lado, al jabón obtenido de la última centrifugación, se le realiza desdoblado con un ácido en presencia de agua a temperatura y tiempo con agitación. Luego, se enfría y se separa el agua de los ácidos grasos libres utilizando una centrífuga. Los ácidos adecuados para esta etapa puede comprender ácido sulfúrico, clorhídrico, ácido cítrico acético o fosfórico.

Los ácidos grasos libres son bombeados a un reactor ultrasónico, donde son esterificados con un alcohol y un catalizador ácido durante temperatura y tiempo con agitación y reflujo constante para la obtención de ácidos grasos en forma de etil éster. Dicho catalizador ácido puede seleccionarse sin ser una limitante, ácido cítrico, ácido acético, ácido fosfórico, ácido clorhídrico, un ácido p-toluensulfónico o ácido sulfúrico.

Por tanto, la invención provee inicialmente un proceso de transesterificación y destilación molecular que incluye una primera etapa de obtención de ácidos grasos en forma de etil éster y comprende: i. Un primer paso de transesterificar el aceite de pescado refinado con valor ácido inferior a 2 mg KOH/g a partir de la reacción con metanol, propanol, butanol o etanol en una proporción entre de 1 :5 y 1 :2 p/p respecto al aceite refinado, preferiblemente 1 :3 p/p con adición de un catalizador básico como hidróxido de sodio, hidroxido de potasio, etoxido de sodio o metoxido de sodio en una concentración comprendida entre 0.75 y 1.5% p/p respecto al aceite, donde se permite reaccionar en cuatro reactores de ultrasonido dispuestos en serie entre un término de 20 a 60 minutos, a presión entre 1 y 3 bar, con una temperatura comprendida entre 60 °C y 90 °C y reflujo constante de alcohol;

¡i. Un segundo paso de recuperar el alcohol no consumido en la reacción mediante la evaporación súbita en un evaporador que opera entre 0.2 y 1 bar de presión y temperatura entre 50 y 80 °C, donde el alcohol recuperado en este paso, es reutilizable en el primer paso; iii. Un tercer paso de separar la mezcla de etil éster y glicerina obtenidos de la transesterificación mediante una centrífuga de disco que opera entre 3500 y 6000 RPM, la reacción alcanza una conversión de glicéridos a etil éster es por lo menos 95%; iv. Un cuarto paso de concentrar el colesterol presente en el aceite en forma de etil éster a través de la destilación molecular obteniendo una fracción pesada, empleando destiladores de paso corto dispuestos en serie, donde el residuo de un evaporador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, donde las condiciones de operación de los destiladores comprenden presiones de vacío desde 0.1 a 10 Pa, temperaturas entre 120 y 165°C y áreas de transferencia de calor entre 2 y 5 m 2 y donde en este paso se obtiene una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente etil éster con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA .

En este cuarto paso se debe entender que según el proceso de la invención, se obtienen dos corrientes: (a) una con alto contenido de colesterol y (b) otra con alto contenido de EPA y DHA. La invención continua con una segunda etapa de saponificación y extracción que incluye: v. Un quinto paso de obtener un jabón a partir de una base seleccionada de hidróxido de calcio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o cloruro de calcio en agua con una concentración entre el 10% y 30% p/p , con adición de etanol, metanol, glicerina o propilenglicol con una relación entre 2 a 5 %p/p, preferiblemente 3 %p/p con respecto a la solución base en un mezclador de alta eficiencia, donde se mezcla con la fracción concentrada de colesterol en relación en peso entre 1 :0,9; 1 :1 ,1 ; 1 :1 ,2, preferiblemente 1 :1 con respecto a la corriente proveniente de destilación molecular y donde la mezcla ingresa en un reactor donde se saponifica en tiempo entre 1 y 4 horas, preferiblemente 1 a 2 horas, a una temperatura de entre 60°C y 85°C con agitación de 500 a 1050 RPM con reflujo constante; vi. Un sexto paso de extracción donde el jabón del quinto paso entra a una columna extractora, en la cual es adicionado un disolvente seleccionado a partir de tolueno, dicloruro de etileno, cloruro de metileno, , preferiblemente dicloruro de etileno, con una relación 4:1 a 1 :1 preferiblemente 3:1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante entre 200 RPM y 750 RPM, y a temperatura entre 30-50°C; vii. Un séptimo paso de favorecer una posterior separación de fases que incluye la adición de etanol, metanol, propanol o butanol en una concentración de 0 a 5% en peso con respecto a la mezcla del solvente de extracción y el jabón; viii. Un octavo paso que comprende la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en un rango de velocidades comprendido entre 500 y 3500 rpm, preferiblemente 1000 rpm; ix. Un noveno paso comprende una nueva extracción del jabón centrifugado del octavo cuarto paso en una columna extractora, en la cual es adicionado éter di etílico, éter de petróleo, acetona, benceno o hexano, con una relación 4:1 a 1 :1 , con respecto al jabón alimentado, con agitación constante y a temperatura entre 30 a 55°C acompañado del favorecimiento de separación de fases del séptimo paso, donde además, comprende la centrifugación de la mezcla de extracción con base en el octavo paso. x. Un décimo paso que comprende realizar los pasos del sexto al noveno entre 1 a 3 veces más; x¡. Un undécimo paso donde se evapora y se recupera el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en los pasos octavo, noveno y décimo mediante una batería de evaporadores dispuestos en señe, los cuales operan bajo presiones desde 10 hasta 100 Pa y temperaturas entre 30 a 120 °C, donde luego de la evaporación, se obtiene la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente; xii. Un duodécimo paso donde el jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, se dispone para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido acético, ácido fosfórico o ácido cítrico en solución acuosa al 50 al 70 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida es entre 3:1 a 1 :1 , preferiblemente 2:1 y temperatura entre 70°C y 90°C por 1 a 3 horas con agitación constante, luego, se enfria y se separa el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que opera en un rango entre 450 y 850 RPM; xiii. Un décimo tercer paso que contempla la esterificación de los ácidos grasos libres con ultrasonido empleando etanol, metanol o propanol en relación al ácido graso libre en peso entre 1 :5 a 1 :3, preferiblemente 1 :4 y un catalizador ácido tal como ácido sulfúrico, ácido p-toluensulfónico, ácido cítrico, ácido acético ácido fosfórico o ácido clorhídrico disuelto en el alcohol en concentración 3 a 8 %p/p durante una a tres horas a una temperatura de entre 65 °C y 85 °C con agitación y reflujo constante. Finalmente es obtenida una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster.

A partir de obtención del colesterol se hace necesaria la purificación del mismo. Para tal efecto, el proceso adicionalmente comprende una tercera etapa que incluye: xiv. Un décimo cuarto paso donde se realiza un lavado a la materia insaponificable con una solución acuosa de hidróxido de sodio o cloruro de calcio al 5-10%. El lavado se ejecuta en una proporción de 1 :2 y 1 :4 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada en un rango de temperatura comprendido entre 40 y 60 °C; xv. Un décimo quinto paso que comprende la centrifugación del mezcla obtenida luego del lavado para la separación de la materia insaponificable tratada y el agua de lavado, este paso se ejecuta en un rango de velocidades comprendido entre 500 y 3500 RPM, preferiblemente 2000 RPM; xvi. Un décimo sexto paso donde se adiciona un solvente orgánico seleccionado entre acetona, benceno o tolueno, a la materia insaponificable del décimo quinto paso a una relación de 15:1 a 5:1 , se calienta a 30°C y se agita hasta la disolución. Luego se cristaliza a temperatura de entre -10°C y 5°C. Realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriar hasta -10 °C durante 10 horas: xvii. Un décimo séptimo paso donde se centrifuga y se filtra empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza superior a 70%. xviii. Un décimo octavo paso donde se adiciona otro solvente orgánico seleccionado de un éter dietílico, éter de petróleo o un hexano al colesterol al 70% del décimo séptimo paso a una relación de 15:1 a 5:11 , se calienta a 30°C y se agita hasta la disolución, donde luego, se cristaliza a temperatura de entre -40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriar hasta -40 °C durante 8 horas; xix. Un décimo noveno paso donde se centrifuga y se filtra empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza superior a 95%.

Para la presente invención, el conjunto de evaporadores permite recuperar y purificar el solvente empleado para reutilizarlo en el proceso de extracción. El producto de esta etapa son cristales de materia insaponificable

Con base en el proceso de separación del colesterol de la invención, no se genera una concentración de contaminantes los cuales son persistentes y bioacumulables.

De igual forma, la invención puede reflejarse a partir de los ejemplos descritos a continuación.

EJEMPLO 1. Se transesterificaron 2000 kg de aceite de pescado con valor ácido de 1.37 mg KOH/g con 600 kg de etanol y 15 kg de hidróxido de potasio en cuatro reactores ultrasónicos dispuestos en serie entre un término de 50 minutos, a presión de 3 bares, con una temperatura de 65 °C y reflujo constante de alcohol; Se recuperó el etanol que no fue consumido por la reacción en un evaporador que opera a presión de 0.5 bar y 60°C. La mezcla de etil éster y glicerina fue separada utilizando una centrífuga de disco con una velocidad de centrífuga de 4500 RPM. Una vez removida la glicerina, el análisis de glicéridos parciales y etil éster confirmo que la concentración de etil estér fue de 95.9%; Se dispusieron ocho destiladores de paso corto en serie, donde el residuo de un destilador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, con rangos de temperatura entre 125 y 160 °C y presiones de vacío desde 0.1 a 7 Pa. Al final de esta etapa, se obtuvieron dos corrientes: una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA . Se obtuvieron 100 kg de la corriente con alta concentración de colesterol, la cual fue saponificada utilizando 100 kg de una solución acuosa de hidróxido de sodio al 15% p/p,y la adición de 2 kg propilenglicol. El tiempo de reacción fue de dos horas a una temperatura de 75 °C, 750 RPM de agitación y con reflujo constante; El jabón obtenido ingresa a una columna extractara en la cual se efectúa una extracción líquido-líquido utilizando tolueno en una relación de 3 a 1 en peso respecto al jabón alimentado. La extracción se ejecuta con agitación constante de 400 RPM y temperatura de 40 C.

7. Se adiciona un 1 % de etanol p/p respecto a la mezcla obtenida de jabón y disolvente para la posterior separación.

8. Se ejecuta la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en una centrifuga de disco a 1000 RPM;

9. Se realizó una nueva extracción del jabón previamente extraído en otra columna extractara utilizando acetona en una relación de 3:1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante de 350 RPM y a temperatura de 45°C. Además, se centrifugó a 1000 RPM para separar el solvente del jabón.

10. Se ejecutaron tres extracciones y tres centrifugación más tal como la descrita previamente;

11. Se evaporó y recuperó el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en tas pasos anteriores mediante una batería de evaporadores dispuestos en serie, tas cuales operaron bajo presiones desde 10 hasta 80 Pa y temperaturas entre 40 a 90 °C, donde luego de la evaporación, se obtuvo la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente;

12. El jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, es decir, aquel jabón más agotado se dispuso para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido cítrico en solución acuosa al 67 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida fue 2:1 en peso y temperatura entre 75°C durante 2 horas con agitación constante. Luego, se enfrío utilizando agua de torre y se separó el agua de tas ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que operó a 650 RPM; La esterificacion de los ácidos grasos libres se efectuó en una reactor con ultrasonido empleando etanol, alimentando 1 parte de etanol activado por cada 4 partes másicas de ácidos grasos libres. La activación del etanol se realizó mediante la disolución de 7.5% de ácido p-toluensulfónico en el alcohol. La reacción se ejecutó durante 1 hora y media a temperatura de 70 °C con agitación y reflujo constante de etanol. Finalmente se obtuvo la una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster. Por otro lado, se efectuó un lavado a la materia insaponificable previamente obtenida, utilizando una solución acuosa de cloruro de calcio al 10%. El lavado se ejecutó en una proporción de 1 :3 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada, la temperatura del lavado fue de 45 °C; La separación de la solución de lavado fue ejecutada por centrifugación, este etapa se ejecutó a 2000 RPM; Se adicionaron 12 partes de acetona por cada parte másica de materia insaponificable, se calentó a 30°C y se agitó hasta la disolución. Luego se cristalizó entre 5 °C y -10°C, realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriando hasta -10 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 10 horas; Se centrifugó y se filtró empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza de 74.5%. Se adicionaron 12 partes de éter de petróleo a cada parte de colesterol con pureza superior al 70%, se calentó la mezcla a 30°C y se agitó hasta la disolución, donde luego, se cristalizó a temperatura de entre -40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriando hasta -40 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 8 horas; Finalmente, se realiza la separación de los cristales obtenidos del disolvente utilizando una centrífuga de canasta para así obtener cristales de colesterol con una pureza de 96.5%.

EJEMPLO 2. Se transesterificaron 2000 kg de aceite de pescado con valor ácido de 1.37 mg KOH/g con 600 kg de etanol y 15 kg de etóxido de sodio en cuatro reactores ultrasónicos dispuestos en serie entre un término de 50 minutos, a presión de 3 bares, con una temperatura de 65 °C y reflujo constante de alcohol; Se recuperó el etanol que no fue consumido por la reacción en un evaporador que opera a presión de 0.5 bar y 60°C. La mezcla de etil éster y glicerina fue separada utilizando una centrífuga de disco con una velocidad de centrífuga de 4500 RPM. Una vez removida la glicerina, el análisis de glicéridos parciales y etil éster confirmo que la concentración de etil estér fue de 96.9%; Se dispusieron ocho destiladores de paso corto en serie, donde el residuo de un destilador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, con rangos de temperatura entre 125 y 160 °C y presiones de vacío desde 0.1 a 7 Pa. Al final de esta etapa, se obtuvieron dos corrientes: una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA . Se obtuvieron 100 kg de la corriente con alta concentración de colesterol, la cual fue saponificada utilizando 100 kg de una solución acuosa de hidróxido de potasio al 15% p/p. El tiempo de reacción fue de dos horas a una temperatura de 75 °C, 750 RPM de agitación y con reflujo constante;

6. El jabón obtenido ingresa a una columna extractara en la cual se efectúa una extracción líquido-líquido utilizando dicloruro de etileno en una relación de 3 a 1 en peso respecto al jabón alimentado. La extracción se ejecuta con agitación constante de 400 RPM y temperatura de 40°C.

7. Se ejecuta la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en una centrifuga de disco a 1000 RPM;

8. Se realizó una nueva extracción del jabón previamente extraído en otra columna extractara utilizando éter de petróleo en una relación de 3:1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante de 350 RPM, acompañado de la adición de 1 % de etanol para el favorecimiento de la posterior separación de fases. Además, se centrifugó a 1000 RPM para separar el solvente del jabón.

9. Se ejecutaron tres extracciones y tres centrifugación más tal como la descrita previamente;

10. Se evaporó y recuperó el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en tas pasos anteriores mediante una batería de evaporadores dispuestos en señe, tas cuales operaron bajo presiones desde 10 hasta 80 Pa y temperaturas entre 40 a 90 °C, donde luego de la evaporación, se obtuvo la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente;

11 . El jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, es decir, aquel jabón más agotado se dispuso para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido cítrico en solución acuosa al 67 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida fue 2:1 en peso y temperatura entre 75°C durante 2 horas con agitación constante. Luego, se enfrio utilizando agua de torre y se separó el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que operó a 650 RPM; La esterificación de los ácidos grasos libres se efectuó en una reactor con ultrasonido empleando etanol, alimentando 1 parte de etanol activado por cada 4 partes másicas de ácidos grasos libres. La activación del etanol se realizó mediante la disolución de 7.5% de ácido sulfúrico en el alcohol. La reacción se ejecutó durante 1 hora y media a temperatura de 70 °C con agitación y reflujo constante de etanol. Finalmente se obtuvo la una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster. Por otro lado, se efectuó un lavado a la materia insaponificable previamente obtenida, utilizando una solución acuosa de hidróxido de sodio al 10%. El lavado se ejecutó en una proporción de 1 :3 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada, la temperatura del lavado fue de 45 °C; La separación de la solución de lavado fue ejecutada por centrifugación, este etapa se ejecutó a 2000 RPM; Se adicionaron 12 partes de tolueno por cada parte másica de materia insaponificable, se calentó a 30°C y se agitó hasta la disolución. Luego se cristalizó entre 5 °C y -10°C, realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriando hasta -10 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 10 horas; Se centrifugó y se filtró empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza de 66.4%. Se adicionaron 12 partes de éter de petróleo a cada parte de colesterol con pureza superior al 70%, se calentó la mezcla a 30°C y se agitó hasta la disolución, donde luego, se cristalizó a temperatura de entre -40°C y O C, realizando una isoterma a -5 C durante 10 horas, luego enfriando hasta -40 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 8 horas;

18. Finalmente, se realiza la separación de los cristales obtenidos del disolvente utilizando una centrífuga de canasta para así obtener cristales de colesterol con una pureza de 92.1%.

EJEMPLO 3.

1. Se transesterificaron 2000 kg de aceite de pescado con valor ácido de 1.37 mg KOH/g con 600 kg de etanol y 15 kg de etóxido de sodio en cuatro reactores ultrasónicos dispuestos en serie entre un término de 50 minutos, a presión de 3 bares, con una temperatura de 65 °C y reflujo constante de alcohol;

2. Se recuperó el etanol que no fue consumido por la reacción en un evaporador que opera a presión de 0.5 bar y 60°C.

3. La mezcla de etil éster y glicerina fue separada utilizando una centrífuga de disco con una velocidad de centrífuga de 4500 RPM. Una vez removida la glicerina, el análisis de glicéridos parciales y etil éster confirmo que la concentración de etil estér fue de 96.3%;

4. Se dispusieron ocho destiladores de paso corto en serie, donde el residuo de un destilador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, con rangos de temperatura entre 125 y 160 °C y presiones de vacío desde 0.1 a 7 Pa. Al final de esta etapa, se obtuvieron dos corrientes: una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA .

5. Se obtuvieron 100 kg de la corriente con alta concentración de colesterol, la cual fue saponificada utilizando 100 kg de una solución acuosa de hidróxido de potasio al 15% p/p. El tiempo de reacción fue de dos horas a una temperatura de 75 °C, 750 RPM de agitación y con reflujo constante;

6. El jabón obtenido ingresa a una columna extractara en la cual se efectúa una extracción líquido-líquido utilizando tolueno en una relación de 3 a 1 en peso respecto al jabón alimentado. La extracción se ejecuta con agitación constante de 400 RPM y temperatura de 40°C.

7. Se ejecuta la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en una centrifuga de disco a 1000 RPM;

8. Se realizó una nueva extracción del jabón previamente extraído en otra columna extractara utilizando acetona en una relación de 3:1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante de 350 RPM, acompañado de la adición de 1 % de etanol para el favorecimiento de la posterior separación de fases. Además, se centrifugó a 1000 RPM para separar el solvente del jabón.

9. Se ejecutaron tres extracciones y tres centrifugación más tal como la descrita previamente;

10. Se evaporó y recuperó el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en tas pasos anteriores mediante una batería de evaporadores dispuestos en señe, tas cuales operaron bajo presiones desde 10 hasta 80 Pa y temperaturas entre 40 a 90 °C, donde luego de la evaporación, se obtuvo la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente;

11 . El jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, es decir, aquel jabón más agotado se dispuso para un desdoblado con un ácido seleccionado de acido cítrico en solución acuosa al 67 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución acida fue 2:1 en peso y temperatura entre 75°C durante 2 horas con agitación constante. Luego, se enfrío utilizando agua de torre y se separó el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que operó a 650 RPM; La esterificación de los ácidos grasos libres se efectuó en una reactor con ultrasonido empleando etanol, alimentando 1 parte de etanol activado por cada 4 partes másicas de ácidos grasos libres. La activación del etanol se realizó mediante la disolución de 7.5% de ácido sulfúrico en el alcohol. La reacción se ejecutó durante 1 hora y media a temperatura de 70 °C con agitación y reflujo constante de etanol. Finalmente se obtuvo la una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster. Por otro lado, se efectuó un lavado a la materia insaponificable previamente obtenida, utilizando una solución acuosa de hidróxido de sodio al 10%. El lavado se ejecutó en una proporción de 1 :3 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada, la temperatura del lavado fue de 45 °C; La separación de la solución de lavado fue ejecutada por centrifugación, este etapa se ejecutó a 2000 RPM; Se adicionaron 12 partes de acetona por cada parte másica de materia insaponificable, se calentó a 30°C y se agitó hasta la disolución. Luego se cristalizó entre 5 °C y -10°C, realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriando hasta -10 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 10 horas; Se centrifugó y se filtró empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza de 63.5%.

17. Se adicionaron 12 partes de éter de petróleo a cada parte de colesterol con pureza superior al 70%, se calentó la mezcla a 30°C y se agitó hasta la disolución, donde luego, se cristalizó a temperatura de entre -40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriando hasta -40 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 8 horas;

18. Finalmente, se realiza la separación de los cristales obtenidos del disolvente utilizando una centrífuga de canasta para así obtener cristales de colesterol con una pureza de 94.1%.

EJEMPLO 4.

1. Se transesterificaron 2000 kg de aceite de pescado con valor ácido de 1.37 mg KOH/g con 600 kg de etanol y 15 kg de hidróxido de potasio en cuatro reactores ultrasónicos dispuestos en serie entre un término de 50 minutos, a presión de 3 bares, con una temperatura de 65 °C y reflujo constante de alcohol;

2. Se recuperó el etanol que no fue consumido por la reacción en un evaporador que opera a presión de 0.5 bar y 60°C.

3. La mezcla de etil éster y glicerina fue separada utilizando una centrífuga de disco con una velocidad de centrífuga de 4500 RPM. Una vez removida la glicerina, el análisis de glicéridos parciales y etil éster confirmo que la concentración de etil estér fue de 94.9%;

4. Se dispusieron ocho destiladores de paso corto en serie, donde el residuo de un destilador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, con rangos de temperatura entre 125 y 160 °C y presiones de vacío desde 0.1 a 7 Pa. Al final de esta etapa, se obtuvieron dos corrientes: una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA . Se obtuvieron 100 kg de la corriente con alta concentración de colesterol, la cual fue saponificada utilizando 100 kg de una solución acuosa de hidróxido de potasio al 15% p/p,y la adición de 2 kg etanol. El tiempo de reacción fue de dos horas a una temperatura de 75 °C, 750 RPM de agitación y con reflujo constante; El jabón obtenido ingresa a una columna extractara en la cual se efectúa una extracción líquido-líquido utilizando dicloruro de etileno en una relación de 3 a 1 en peso respecto al jabón alimentado. La extracción se ejecuta con agitación constante de 400 RPM y temperatura de 40°C. Se ejecuta la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en una centrifuga de disco a 1000 RPM; Se realizó una nueva extracción del jabón previamente extraído en otra columna extractara utilizando hexano en una relación de 3:1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante de 350 RPM y a temperatura de 45°C. Además, se centrifugó a 1000 RPM para separar el solvente del jabón. Se ejecutaron tres extracciones y tres centrifugación más tal como la descrita previamente; Se evaporó y recuperó el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en tas pasos anteriores mediante una batería de evaporadores dispuestos en serie, tas cuales operaron bajo presiones desde 10 hasta 80 Pa y temperaturas entre 40 a 90 °C, donde luego de la evaporación, se obtuvo la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente; 11 . El jabón obtenido de la ultima centrifugación del décimo paso, es decir, aquel jabón más agotado se dispuso para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido cítrico en solución acuosa al 67 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida fue 2:1 en peso y temperatura entre 75°C durante 2 horas con agitación constante. Luego, se enfrío utilizando agua de torre y se separó el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que operó a 650 RPM;

12. La esterificación de los ácidos grasos libres se efectuó en una reactor con ultrasonido empleando etanol, alimentando 1 parte de etanol activado por cada 4 partes másicas de ácidos grasos libres. La activación del etanol se realizó mediante la disolución de 7.5% de ácido p-toluensulfónico en el alcohol. La reacción se ejecutó durante 1 hora y media a temperatura de 70 °C con agitación y reflujo constante de etanol. Finalmente se obtuvo la una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster.

13. Por otro lado, se efectuó un lavado a la materia insaponificable previamente obtenida, utilizando una solución acuosa de cloruro de calcio al 10%. El lavado se ejecutó en una proporción de 1 :3 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada, la temperatura del lavado fue de 45 °C;

14. La separación de la solución de lavado fue ejecutada por centrifugación, este etapa se ejecutó a 2000 RPM;

15. Se adicionaron 12 partes de hexano por cada parte másica de materia insaponificable, se calentó a 30°C y se agitó hasta la disolución. Luego se cristalizó entre 5 °C y -10°C, realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriando hasta -10 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 10 horas; 16. Se centrifugo y se filtro empleando una centrifuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza de 74.5%.

17. Se adicionaron 12 partes de hexano a cada parte de colesterol con pureza superior al 70%, se calentó la mezcla a 30°C y se agitó hasta la disolución, donde luego, se cristalizó a temperatura de entre -40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriando hasta -40 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 8 horas;

18. Finalmente, se realiza la separación de los cristales obtenidos del disolvente utilizando una centrífuga de canasta para así obtener cristales de colesterol con una pureza de 90.2%.

EJEMPLO 5.

1. Se transesterificaron 2000 kg de aceite de pescado con valor ácido de 1.37 mg KOH/g con 600 kg de etanol y 15 kg de etóxido de sodio en cuatro reactores ultrasónicos dispuestos en serie entre un término de 50 minutos, a presión de 3 bares, con una temperatura de 65 °C y reflujo constante de alcohol;

2. Se recuperó el etanol que no fue consumido por la reacción en un evaporador que opera a presión de 0.5 bar y 60°C.

3. La mezcla de etil éster y glicerina fue separada utilizando una centrífuga de disco con una velocidad de centrífuga de 4500 RPM. Una vez removida la glicerina, el análisis de glicéridos parciales y etil éster confirmo que la concentración de etil estér fue de 96.3%;

4. Se dispusieron ocho destiladores de paso corto en serie, donde el residuo de un destilador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, con rangos de temperatura entre 125 y 160 °C y presiones de vacío desde 0.1 a 7 Pa. Al final de esta etapa, se obtuvieron dos comentes: una comente de con alto contenido de colesterol y otra corriente con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA .

5. Se obtuvieron 100 kg de la corriente con alta concentración de colesterol, la cual fue saponificada utilizando 100 kg de una solución acuosa de hidróxido de sodio al 15% p/p. El tiempo de reacción fue de dos horas a una temperatura de 75 °C, 750 RPM de agitación y con reflujo constante;

6. El jabón obtenido ingresa a una columna extractara en la cual se efectúa una extracción líquido-líquido utilizando tolueno en una relación de 2 a 1 en peso respecto al jabón alimentado. La extracción se ejecuta con agitación constante de 400 RPM y temperatura de 40°C.

7. Se ejecuta la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en una centrifuga de disco a 1000 RPM;

8. Se realizó una nueva extracción del jabón previamente extraído en otra columna extractara utilizando acetona en una relación de 2 a 1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante de 350 RPM, acompañado de la adición de 1% de etanol para el favorecimiento de la posterior separación de fases. Además, se centrifugó a 1000 RPM para separar el solvente del jabón.

9. Se ejecutaron dos extracciones y dos centrifugaciones más tal como la descrita previamente;

10. Se evaporó y recuperó el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en tas pasos anteriores mediante una batería de evaporadores dispuestos en señe, tas cuales operaron bajo presiones desde 10 hasta 80 Pa y temperaturas entre 40 a 90 °C, donde luego de la evaporación, se obtuvo la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente; El jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, es decir, aquel jabón más agotado se dispuso para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido cítrico en solución acuosa al 67 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida fue 2:1 en peso y temperatura entre 75°C durante 2 horas con agitación constante. Luego, se enfrío utilizando agua de torre y se separó el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que operó a 650 RPM; La esterificación de los ácidos grasos libres se efectuó en una reactor con ultrasonido empleando etanol, alimentando 1 parte de etanol activado por cada 4 partes másicas de ácidos grasos libres. La activación del etanol se realizó mediante la disolución de 7.5% de ácido sulfúrico en el alcohol. La reacción se ejecutó durante 1 hora y media a temperatura de 70 °C con agitación y reflujo constante de etanol. Finalmente se obtuvo la una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster. Por otro lado, se efectuó un lavado a la materia insaponificable previamente obtenida, utilizando una solución acuosa de cloruro de calcio al 10%. El lavado se ejecutó en una proporción de 1 :3 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada, la temperatura del lavado fue de 45 °C; La separación de la solución de lavado fue ejecutada por centrifugación, este etapa se ejecutó a 2000 RPM; Se adicionaron 12 partes de acetona por cada parte másica de materia insaponificable, se calentó a 30 C y se agito hasta la disolución. Luego se cristalizó entre 5 °C y -10°C, realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriando hasta -10 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 10 horas;

16. Se centrifugó y se filtró empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza de 78.6%.

17. Se adicionaron 12 partes de acetona a cada parte de colesterol con pureza superior al 70%, se calentó la mezcla a 30°C y se agitó hasta la disolución, donde luego, se cristalizó a temperatura de entre -40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriando hasta -40 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 8 horas;

18. Finalmente, se realiza la separación de los cristales obtenidos del disolvente utilizando una centrífuga de canasta para así obtener cristales de colesterol con una pureza de 97.8%.

EJEMPLO 6.

1. Se transesterificaron 2000 kg de aceite de pescado con valor ácido de 1.37 mg KOH/g con 600 kg de etanol y 15 kg de etóxido de sodio en cuatro reactores ultrasónicos dispuestos en serie entre un término de 50 minutos, a presión de 3 bares, con una temperatura de 65 °C y reflujo constante de alcohol;

2. Se recuperó el etanol que no fue consumido por la reacción en un evaporador que opera a presión de 0.5 bar y 60°C.

3. La mezcla de etil éster y glicerina fue separada utilizando una centrífuga de disco con una velocidad de centrífuga de 4500 RPM. Una vez removida la glicerina, el análisis de glicéridos parciales y etil éster confirmo que la concentración de etil estér fue de 96.3%; Se dispusieron ocho destiladores de paso corto en sene, donde el residuo de un destilador es alimentado al siguiente destilador y el destilado es regresado al destilador anterior, con rangos de temperatura entre 125 y 160 °C y presiones de vacío desde 0.1 a 7 Pa. Al final de esta etapa, se obtuvieron dos corrientes: una corriente de con alto contenido de colesterol y otra corriente con alto contenido en ácidos grasos EPA y DHA . Se obtuvieron 100 kg de la corriente con alta concentración de colesterol, la cual fue saponificada utilizando 100 kg de una solución acuosa de hidróxido de sodio al 15% p/p. El tiempo de reacción fue de dos horas a una temperatura de 75 °C, 750 RPM de agitación y con reflujo constante; El jabón obtenido ingresa a una columna extractara en la cual se efectúa una extracción líquido-líquido utilizando tolueno en una relación de 2 a 1 en peso respecto al jabón alimentado. La extracción se ejecuta con agitación constante de 400 RPM y temperatura de 40°C. Se ejecuta la centrifugación de la mezcla de extracción para la separación del jabón y el solvente en una centrifuga de disco a 1000 RPM; Se realizó una nueva extracción del jabón previamente extraído en otra columna extractara utilizando éter di etílico en una relación de 2 a 1 con respecto al jabón alimentado, con agitación constante de 350 RPM, acompañado de la adición de 1% de etanol para el favorecimiento de la posterior separación de fases. Además, se centrifugó a 1000 RPM para separar el solvente del jabón. Se ejecutaron tres extracciones y tres centrifugaciones mas tal como la descrita previamente; Se evaporó y recuperó el solvente de las fases dispersoras de cada una de las centrifugaciones contempladas en los pasos anteriores mediante una batería de evaporadores dispuestos en serie, los cuales operaron bajo presiones desde 10 hasta 80 Pa y temperaturas entre 40 a 90 °C, donde luego de la evaporación, se obtuvo la materia insaponificable (MI) que se encontraba disuelta en el solvente; El jabón obtenido de la última centrifugación del décimo paso, es decir, aquel jabón más agotado se dispuso para un desdoblado con un ácido seleccionado de ácido cítrico en solución acuosa al 67 %p/p en un reactor ultrasónico, donde la relación del jabón con respecto a la solución ácida fue 2:1 en peso y temperatura entre 75°C durante 2 horas con agitación constante. Luego, se enfrío utilizando agua de torre y se separó el agua de los ácidos grasos libres formados utilizando una centrifuga que operó a 650 RPM; La esterificación de los ácidos grasos libres se efectuó en una reactor con ultrasonido empleando etanol, alimentando 1 parte de etanol activado por cada 4 partes másicas de ácidos grasos libres. La activación del etanol se realizó mediante la disolución de 7.5% de ácido p-toluensulfónico en el alcohol. La reacción se ejecutó durante 1 hora y media a temperatura de 70 °C con agitación y reflujo constante de etanol. Finalmente se obtuvo la una corriente de ácidos grasos en forma de etil éster. Por otro lado, se efectuó un lavado a la materia insaponificable previamente obtenida, utilizando una solución acuosa de hidróxido de potasio al 10%. El lavado se ejecutó en una proporción de 1 :3 en peso con respecto a la materia insaponificable desolventizada, la temperatura del lavado fue de 45 C;

14. La separación de la solución de lavado fue ejecutada por centrifugación, este etapa se ejecutó a 2000 RPM;

15. Se adicionaron 12 partes de benceno por cada parte másica de materia insaponificable, se calentó a 30°C y se agitó hasta la disolución. Luego se cristalizó entre 5 °C y -10°C, realizando una isoterma a 5°C durante 8 horas, luego enfriando hasta -10 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 10 horas;

16. Se centrifugó y se filtró empleando una centrífuga de canasta para obtener cristales de colesterol con una pureza de 73.4%.

17. Se adicionaron 12 partes de éter di etílico a cada parte de colesterol con pureza superior al 70%, se calentó la mezcla a 30°C y se agitó hasta la disolución, donde luego, se cristalizó a temperatura de entre - 40°C y 0°C, realizando una isoterma a -5°C durante 10 horas, luego enfriando hasta -40 °C y realizando una segunda isoterma a esta temperatura durante 8 horas;

18. Finalmente, se realiza la separación de los cristales obtenidos del disolvente utilizando una centrífuga de canasta para así obtener cristales de colesterol con una pureza de 92.7%.

Por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso para producir colesterol a partir de aceite de pescado, que comprende de manera general los pasos de transesterificar el aceite refinado utilizando un catalizador básico. Obtener una corriente concentrada en colesterol y otra en ácido grasos omega-3 EPA y DHA a través de destilación molecular. Saponificar la corriente rica en colesterol utilizando bases como hidróxido de potasio, hidróxido de potasio, hidroxido de sodio o cloruro de calcio. La mezcla posteriormente se saponifica en tiempo y temperatura con agitación y reflujo constante. Se realizan varias extracción con solventes como tolueno, dicloruro de etileno, cloruro de metileno, éter di etílico, éter de petróleo, acetona, benceno o un hexano y centrifugaciones para obtener la materia insaponificable. Esta ultima corriente es cristalizada utilizando acetona, benceno, tolueno, éter di etílico, éter de petróleo o hexano para la obtención de colesterol con pureza mínima de 95%. Además, se convierte el jabón obtenido de la saponificación a forma de etil éster aplicando reacciones de desdoblado y esterificación acida.

Sólo se han ¡lustrado a manera de ejemplo algunas modalidades preferidas de la invención. En este respecto, se apreciará el proceso de separación del colesterol presente en la fracción pesada proveniente de aceite de pescado, así como los arreglos configurativos se puede escoger de una pluralidad de alternativas sin apartarse del espíritu de la invención según las siguientes reivindicaciones.