ESTADO DE LA TÉCNICA

El cultivo del olivo posee una gran importancia en los países templados de casi todo el mundo. Su aprovechamiento principal es el aceite de oliva, del que en España se produce actualmente más de un millón de Tm. Los procedimientos clásicos para Ia molturación de Ia aceituna y Ia producción de aceite son los denominados de "tres fases", tanto en forma continua como discontinua. Mediante estos procedimientos, además del aceite, se obtienen subproductos tales como el alpechín, fracción acuosa de Ia aceituna con o sin adición de agua, y los orujos de diversos tipos, que son generalmente extraídos para un adicional aprovechamiento de aceite.

En Ia actualidad, además de los procedimientos de tres fases, se utiliza el denominado de "dos fases" en el que, además del aceite, se obtiene una masa que contiene los restos de Ia pulpa y, usualmente aunque no siempre, el hueso de Ia aceituna, mezclados con el agua de vegetación, dando lugar a un subproducto que se conoce con el nombre de "alpeorujo".

A partir de las olivas se suele obtener, por el procedimiento actualmente en uso denominado de dos fases, alrededor de un 20% de su peso de aceite y un 80% de un subproducto denominado alpeorujo que tiene un contenido en agua de alrededor del 60%. El alpeorujo se seca en las instalaciones de las orujeras para su extracción con hexano, al objeto de obtener el aceite de orujo en bruto. Tras este proceso se obtiene industrialmente un orujillo con un contenido en materia seca de aproximadamente el 32% del peso inicial de las olivas.

Este orujillo posee un contenido triterpénico, aunque variable, de aproximadamente un 1%.

La separación del hueso se realiza usualmente para su utilización como combustible en diversas formas, quedando aproximadamente un 15% del peso inicial de las olivas en forma de orujillo deshuesado. Este orujillo deshuesado tiene un contenido triterpénico de entre el 1 ,5 y el 2%, pero con un altísimo contenido en productos enranciables, amargos, con mala palatabilidad y tendencia a Ia fermentación, además de poseer una composición muy variable en función de Ia historia del material.

La tendencia actual a nivel mundial, consiste en Ia reducción del uso de sustancias químicas con carácter profiláctico permitiendo su empleo únicamente con carácter terapéutico, por Io que ha sido necesario el estudio de alternativas eficaces. Una de estas alternativas consiste en Ia aplicación de los últimos avances en nutrición para reforzar y mantener el estado de salud animal, administrando suplementos nutricionales, cuyo objetivo es "aportar pronutrientes" para ser incluidos como ingredientes en Ia formulación del alimento.

El término "pronutriente" fue definido, Ia primera vez, por Dr. Gordon Rosen, a mediados de Ia década de 1950, como un microingrediente incluido en Ia formulación del alimento en cantidades relativamente pequeñas con Ia misión de mejorar Ia fisiología, el valor nutricional intrínseco y evitar Ia presencia de patógenos, clasificándolos según su origen y su función en cuatro grupos:

• Pronutrientes microbianos

• Pronutrientes antimicrobianos

• Acondicionadores de alimentos (saborizantes, antioxidantes, compactadores)

• Profilácticos

Esta primera clasificación admitía el origen bacteriano, vegetal y mineral de los pronutrientes.

Desde esta primera definición de Gordon Rosen Ia industria alimentaria y Ia legislación ha cambiado notablemente haciéndose necesario revisar Ia definición, Ia clasificación y el origen de los pronutrientes, considerándose necesario mantener Ia definición del Dr. Gordon Rosen y hacer una revisión de Ia clasificación y origen de los pronutrientes. De esta forma un pronutriente continuaría definiéndose como un microingrediente incluido en Ia formulación del alimento en cantidades relativamente pequeñas con Ia misión de mejorar Ia fisiología, el valor nutricional intrínseco y evitar Ia presencia de patógenos.

Hoy en día se acepta que el origen de pronutriente debe restringirse a vegetal y microbiológico. Esto nos lleva a considerar sólo como pronutrientes a moléculas orgánicas complejas o sus mezclas, capaces de regular o estimular Ia fisiología sin efecto farmacológico ni nutricional constituyente. Las vitaminas y los minerales quelados podrían considerarse conceptualmente en este grupo, por su inclusión como aditivos con un grupo específico dentro de Ia legislación europea permite considerarlos como elementos próximos con características propias.

Por otro lado, Ia utilización de orujo y orujillo de aceituna en alimentación ganadera se realiza desde tiempo inmemorial y no está sujeto a normativa especial. En concreto, Ia utilización de orujillo deshuesado está incluso autorizada para Ia alimentación animal incluso en Ia variedad más restrictiva de ganadería ecológica.

Para una revisión sobre Ia utilización de productos naturales en veterinaria véase http://www.racve.es/actividades/zootecnia/borrel pronutientes veterinaria.html.

El orujillo deshuesado aporta material celulósico, azúcares y, como se ha podido comprobar, componentes naturales de carácter pronutriente. Sin embargo, el aislamiento de componentes es costoso y, por otra parte, los componentes aislados pudiesen entran en categorías alimentarias para las que las que los organismos de regulación alimentaria exigen autorizaciones especiales.

El principal problema que presenta Ia utilización de los orujos y orujillos en alimentación animal es el poco control que sobre el producto industrial se tiene ya que su almacenamiento y trasiego produce alteraciones e incluso extensas fermentaciones que alteran extraordinariamente el mismo, el enranciamiento de los restos grasos presentes en el mismo, Ia gran cantidad de sustancias amargas que disminuyen Ia palatabilidad y Ia presencia de hueso en cantidades variables y con un grado de molienda no muy adecuado para el alimento de los animales. OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en el establecimiento de un procedimiento de bajo coste que permite depurar orujillos u orujos, para que no tiendan a Ia fermentación espontánea y al enrranciamiento, y mejorar su palatabilidad al mismo tiempo que conservan su carácter como nutriente y pronutriente.

Así mismo, Ia aplicación exhaustiva del procedimiento descrito permite obtener una materia prima para obtener por extracción su alto contenido triterpénico sustancialmente mejor que el orujillo original.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El proceso reivindicado consiste en Ia combinación de procedimientos de depuración mediante lavados de alta eficacia con agua y por tratamientos con ozono en fase sólida y/o en fase dispersa en agua. A partir de un orujillo exhaustivamente depurado se ha puesto a punto un procedimiento económico para el aislamiento de sus componentes triterpénicos.

El procedimiento propuesto comprende al menos una las fases 1 a 4, que permitirán una mayor o menor concentración de triterpenos en el producto final obtenido tras Ia fase 5:

Fase 1.- Estabilización y Estabilización de Ia Materia Prima Esta fase, a su vez, comprende los siguientes pasos: o Molido de Ia materia prima o Exposición a una contracorriente de aire enriquecido en ozono, preferentemente oxígeno enriquecido en ozono Fase 2.- Eliminación de componentes polares

Esta fase comprende los siguientes pasos: o Extracción de alta eficacia con agua en un reactor a sobrepresión o Filtración Fase 3.- Tratamiento con Ozono

Esta fase, a su vez, comprende los siguientes pasos: o Tratamiento con agua a sobrepresión y ozonización (corriente de ozono) simultáneamente. o Filtrado Fase 4.- Centrifugación v Secado o Centrifugación de Ia masa resultante o Secado, preferentemente mediante atomización u otro procedimiento análogo

Fase 5.- Concentración o Extracción de alta eficacia con acetato de etilo u otro solvente de polaridad similar o Evaporación de solvente o Enfriamiento, cristalización y filtración y/o centrifugación.

En función de Ia materia prima utilizada y de Ia aplicación del producto final, el proceso puede interrumpirse en alguna de las fases, obteniendo productos intermedios que también son de interés.

Este procedimiento puede aplicarse sobre diferentes productos procedentes de Ia molturación de Ia aceituna, preferentemente a orujillos, aunque también muestra gran eficacia sobre orujos que pueden obtenerse por centrifugación de alpeorujos o residuos del proceso de tres fases, si bien en estos casos su mayor contenido en productos apolares, puesto que no han sido extraídos con hexano, dan lugar a orujos también altamente terpenados pero con un alto contenido graso y de ceras, entre otros productos apolares. Esto hace que las depuraciones acuosas posteriores y las depuraciones con ozono sean mucho menos eficaces, persistiendo problemas de enranciamiento, entre otros.

Con este procedimiento se obtienen, en particular, orujillos y orujos modificados con una concentración en triterpenos muy superior a Ia concentración de triperpenos presentes en el producto original.

Con Ia aplicación del procedimiento sin repetir los lavados de componentes polares se obtienen concentraciones en los productos finales de entre el 2% y el 5% en triterpenos con un coste de producción muy reducido, si bien, repitiendo el procedimiento y en particular Ia fase de eliminación de componentes polares, (y por tanto encareciendo el procedimiento) se puede aumentar esta concentración.

Alternativamente a Ia Fase 5 se pueden realizar otros procesos que permiten obtener un "extracto glicolado" muy versátil.

Para conseguir el extracto glicolado, una vez obtenido un producto de partida utilizando al menos una de las primeras 4 fases, se realizan los siguientes procesos sobre dicho producto base:

Fase 5-1.- Obtención de Extracto Glicolado o Extracción de alta eficacia con propilenglicol u otro solvente glicólico biológicamente aceptable o Filtración a presión, obteniendo así el "extracto glicolado". o Lavado con agua de alta eficacia, obteniendo así adicionalmente un

"extracto glicolado acuoso."

Además, Ia obtención de los "extractos glicolados" descritos en Ia fase 5-1 pueden mejorarse en gran medida realizando Ia extracción con propilenglicol basificado previamente con trietanolamina, con Io que se consigue una considerable mejora en Ia extracción de terpenos de carácter ácido contenidos en los orujillos altamente terpenados:

Mejora 2. Fase 5-2.- Obtención de Extracto Glicolado mejorada o Extracción de alta eficacia con propilenglicol u otro solvente glicólico biológicamente aceptable previamente dopado con trietanolamina u otra base orgánica biológicamente aceptable o Filtración a presión, obteniendo así el "extracto glicolado neutralizado", o Lavado con agua de alta eficacia, obteniendo así adicionalmente un

"extracto glicolado acuoso neutralizado."

Este concentrado terpénico puede utilizarse de forma directa en diversas aplicaciones, y particularmente en preparaciones cosméticas, dermofarmaceúticas y todas aquellas en que el propilenglicol es utilizado como agente extractor, combinado o no con trietanolamina u otra base orgánica biológicamente aceptable, sea compatible.

Una tercera alternativa a Ia fase 5 consiste en realizar una extracción acuosa de alta eficacia que permite agotar el contenido en triterpenos de Ia materia prima (orujo purificado u orujillo purificado).

Mejora 3. Fase 5-3.- Extracción acuosa de alta eficacia o Extracción acuosa de alta eficacia en medio básico mineral, típicamente de hidróxido sódico hasta pH sensiblemente básico o Extracciones acuosas sucesivas, previo control de extractos, hasta el agotamiento de triterpenos en Ia materia prima, o Acidificación de los eluatos, preferentemente con ácido sulfúrico diluido hasta pH ácido débil, o Recuperación de precipitados mediante filtración y/o centrifugación.

Con esta fase se obtiene un concentrado terpénico que contiene entre un 4% y un 6% en peso del orujillo purificado de partida, con un contenido más del 85% de ácido maslínico, y más del 10% de ácido oleanólico.

Este procedimiento para Ia obtención del conjunto de los ácidos triterpénicos contenidos en los orujillos sin utilización de solventes orgánicos reduce extraordinariamente el costo industrial del proceso.

Estos productos modificados que pueden ser utilizados directamente como pronutriente en producción animal, eliminando muchos de los problemas que presenta el uso de estas materias primas para alimentación animal. Asimismo, los productos resultantes pueden utilizarse directamente como aditivo en Ia fabricación de piensos.

En particular, se han producido diferentes piensos con concentraciones de entre 1g y 20 g de orujos u orujillos modificados por Kg de pienso. Modos de Realización de Ia Invención

El procedimiento puede contar con al menos una de las fases descritas. Se describen aquí ejemplos de condiciones particulares para cada fase aplicadas sobre orujillos, si bien el uso de esta materia prima debe considerarse como un ejemplo y no con carácter limitativo.

Ejemplo de realización de las Fase 1. Estabilización en fase sólida 100 kg de orujillo deshuesado y finamente molido somete a un tratamiento en contracorriente de oxígeno enriquecido en ozono. Este tratamiento puede realizarse con una corriente de aire filtrado y seco que se hace pasar por el arco eléctrico productor de ozono en Ia forma en que se realiza habitualmente. El control de riqueza de ozono se controla antes y después de su paso a través del orujillo con Ia instrumentación usual, manteniéndose hasta que se aprecie una disminución del consumo de ozono.

Este tratamiento consigue estabilizar y esterilizar en gran medida el orujillo mientras que su contenido triterpénico se mantiene inalterable (alrededor del 2%) y mejora su olor y palatabilidad. El producto obtenido con Ia aplicación de esta primesa fase ya podría almacenarse con mayor garantía e incluso utilizarse directamente como pronutriente.

Ejemplo de Realización de Ia Fase 2. Eliminación de elementos polares. 100 kg de orujillo deshuesado y finamente molido, preferentemente sometido al proceso descrito en Ia Fase 1 , se somete a un tratamiento con 100 kg de agua en un reactor a sobrepresión. Posteriormente se filtra a presión.

Si Ia masa resultante se somete a centrifugación y secado mediante atomización (Fase 4), se obtienen unos 50 kg de un nuevo orujillo terpenado de muy buenas condiciones de palatabilidad y estabilidad y con un contenido en triterpenos de aproximadamente un 3%. Dependiendo de las aplicaciones y del grado de depuración, Ia masa lavada y filtrada a presión puede ser lavada sucesivas veces, aunque Ia repetición de los procesos encarece el producto final por el proceso extractivo y por el costo de Ia depuración de las aguas de lavado.

Ejemplo de Realización de Ia Fase 3. Tratamiento mediante ozonolisis La masa de orujillo lavada de polares procedente de Ia fase 2 se trata con otros 100 kg de agua, al tiempo que se realiza un tratamiento con corriente enriquecida en ozono (ozonolisis) (Andrés, Io he redactado así para lograr unidad de invención).

Se realizará un control de Ia cantidad de ozono consumida al objeto de decidir el final del proceso, muy variable en función del tipo de orujillo utilizado. Finalizada Ia ozonolisis, se procederá a Ia eliminación de Ia mayor parte de Ia disolución acuosa por filtración a presión.

Si Ia masa resultante se somete a centrifugación y secado mediante atomización (Fase 4), se obtienen unos 45 kg de un orujillo estabilizado y con un contenido en triterpenos de alrededor del 4%, aunque este valor será dependiente del tipo de orujillo utilizado.

Estos ejemplos pueden realizarse sobre orujo seco y deshuesado, obteniéndose los correspondientes orujos con un contenido terpénico de entre un 3% y un 5% en función del procedimiento empleado, pero menos depurados y menos estables que los correspondientes orujillos.

Ejemplo de Realización de Ia Fase 5. Obtención de un concentrado

100 kg de orujillos estabilizados y de alto contenido en terpenos obtenidos preferentemente tras Ia aplicación de las 4 primeras fases del procedimiento, se someten a una extracción de alta eficacia con 150 kg de acetato de etilo a 95 ⁰ C durante 5 minutos. El extracto así obtenido se evaporar hasta unas condiciones críticas de cristalización, enfriando el concentrado así obtenido. Se consigue así un sólido triterpénico que filtrado a presión, lavado con agua y secado conduce a unos 4,5 kg de concentrado triterpénico extraordinariamente rico en ácido maslínico, principalmente, y ácido oleanólico.

Ejemplo de Realización de Ia Fase 5-1.- Obtención de un "extracto qlicolado"

100 kg de orujillos estabilizados y de alto contenido en terpenos obtenidos preferentemente tras Ia aplicación de las 4 primeras fases del procedimiento, se someten a una extracción de alta eficacia con 50 kg de propilenglicol a alta temperatura (preferentemente entre 95 y 12O ⁰ C) durante 5 minutos. Se consigue así un "extracto glicolado" que puede contener hasta un 15% de su propio peso en triterpenos, aunque ello dependerá de Ia composición del orujillo purificado de partida, que se separa del orujillo por filtración en caliente a presión. El resto de orujillo impregnado, de propilenglicol, se trata de nuevo con 50 kg de agua y se extrae a sobrepresión, filtrando de nuevo a presión y en caliente. En este caso el extracto obtenido puede concentrarse hasta eliminación parcial de agua para obtener un "extracto glicolado" diluido que permita un aprovechamiento adicional de material terpénico (alrededor del 1%), al tiempo que permite limpiar el material de desecho de los restos de propilenglicol.

Ejemplo de Realización de Ia Fase 5-2.- Obtención de un "extracto qlicolado neutralizado"

100 kg de orujillos estabilizados y de alto contenido en terpenos obtenidos preferentemente tras Ia aplicación de las 4 primeras fases del procedimiento, se someten a una extracción de alta eficacia con 50 kg de propilenglicol previamente dopado con aproximadamente 1 kg trietanolamina durante 5 minutos a alta temperatura ( preferentemente entre 95 y 12O ⁰ C). Se consigue así un "extracto glicolado neutralizado" con un contenido terpénico que puede alcanzar hasta el 20% de su propio peso en triterpenos, que se separa del orujillo por filtración a presión. El resto de orujillo impregnado, de propilenglicol, se trata de nuevo con 50 kg de agua y se extrae a sobrepresión, filtrando de nuevo a sobrepresión. En este caso el extracto obtenido puede consigue extraer el resto de sales orgánicas de los ácidos terpénicos, obteniendo un "extracto glicolado neutralizado acuoso" diluido que permite un aprovechamiento adicional y completo de material terpénico (alrededor del 2%), al tiempo que permite limpiar el material de desecho de los restos de propilenglicol y trietanolamina. La utilización adecuada del propilenglicol dopado con trietanolamina en las condiciones descritas permite el agotamiento del material original en terpenos ácidos.

Ejemplo de Ia Realización de Ia Fase 5 3.- Obtención de un concentrado altamente terpenado por extracción en medio básico acuoso v recuperación en medio ácido

100 kg de orujillos estabilizados y de alto contenido en terpenos obtenidos preferentemente tras Ia aplicación de las 4 primeras fases del procedimiento, se someten a una extracción de alta eficacia con 100 kg de agua 5 N en hidróxido sódico a temperatura de 11O ⁰ C durante 5 minutos. El conjunto se filtra a presión en caliente. El eluato obtenido se acidifica disolución de ácido sulfúrico 5N hasta pH 4, enfriando esta fase líquida hasta temperatura ambiente. En este momento aparecen unos precipitados que se separan de las aguas madres por filtrado a presión. El precipitado obtenido se lava con porciones de 10 litros de agua hasta eliminación del medio ácido del precipitado que se seca a continuación. El proceso de extracción básica y precipitación se repite dos veces más e igualmente se procede a Ia recuperación de precipitados. Se obtienen así un concentrado sólido de entre 4 y 6 kg, dependiendo de Ia calidad del orujillo depurado original, de material sólido compuesto fundamentalmente de ácidos triterpénicos y una riqueza mayor del 85% de ácido maslínico y mayor del 10% de ácido oleanólico.