k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: 2 168 223 21 k Número de solicitud: 200002515 51 k Int. Cl. 7 : A23L 1/29 A23L 3/3472 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 22 kfecha de presentación: 19.10.2000 71 k Solicitante/s: Consejo Superior de Investigaciones Científicas C/ Serrano, 117 28006 Madrid, ES k 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.06.2002 k 72 Inventor/es: Saura Calixto, Fulgencio Diego y Jiménez Escrig, Antonio k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: 01.06.2002 k 74 Agente: No consta k 54 Título: Fibra dietética antioxidante y concentrado de antioxidantes naturales de piel y de pulpa de guayabas (P sidium guava y P sidium acutangulum) y sus procedimientos de obtención. ES 2 168 223 A1 k 57 Resumen: Fibra dietética antioxidante y concentrado de antioxidantes naturales de piel y de pulpa de guayabas (Psidium guava y Psidium acutangulum) ysusprocedimientos de obtención. Se desarrolla un procedimiento de obtención de fibras dietéticas antioxidantes naturales en polvo a partir de guayaba rosada (Psidium guava) y guayaba silvestre (Psidium acutangulum) que presentan un alto contenido en fibra dietética (50 a 67 % materia seca) y de antioxidantes naturales asociados (2 a 10 % materia seca). Durante su preparación se han utilizado métodos físicos que permiten preservar la actividad biológica de los productos. La actividad antioxidante y secuestrante de radicales libres de 1 g. de estas fibras resulta equivalente a 20-42 mg de vitamina C y 50-105 mg de vitamina E. También se desarrolla un procedimiento de obtención de concentrados de antioxidantes naturales a partir de piel y pulpa de estas guayabas, por extracción con diversos disolventes y posterior concentración. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 168 223 A1 2 DESCRIPCION Fibra dietética antioxidante y concentrado de antioxidantes naturales de piel y de pulpa de guayabas (Psidium guava y Psidium acutangulum) y sus procedimientos de obtención. Sector de la técnica Industria alimentaría. Ingredientes Productos de nutrición y dietética Estado de la técnica La divulgación de la importancia de la fibra dietética (FD) en nutrición junto con la recomendación del incremento de su consumo, ha llevado a la industria alimentaría al desarrollo de nuevos alimentos y preparados dietéticos enriquecidos en fibra. Las fibras dietéticas más difundidas en el mercado son las obtenidas a partir de cereales. Sin embargo, en los últimos años se están desarrollando y comercializando las fibras de frutas, que en general presentan una mayor calidad nutricional que las de cereales debido a su composición más equilibrada y a la presencia de pequeñas cantidades de compuestos bioactivos asociados a la matriz de fibra (vitaminas, tocoferoles, polifenoles, carotenoides, fitoesteroles, etc). Algunos de estos compuestos bioactivos se caracterizan por poseer capacidad antioxidante y secuestrante de radicales libres. Normalmente estos compuestos se encuentran en cantidades muy pequeñas, del orden de microgramos o nanogramos por100gdefrutaoproductovegetal. Solamente en casos excepcionales se podrían encontrar en cantidades significativas (del orden de gramos por 100 g) en alguna fracción aislada de frutas, que si coincide con un alto contenido de fibra dietética en esa misma fracción, daría lugar a un producto que se ha definido como fibra dietética antioxidante (F. Saura Calixto, J. Agric. Food Chem., 46. 4303-4306). La fibra dietética antioxidante es un producto nuevo que combina las propiedades de la fibra dietética y de los antioxidantes naturales, permitiendo que un solo producto presente los efectos positivos de dos ingredientes alimentarlos que se comercializan por separado: fibra y antioxidantes naturales. Hasta la fecha solo se ha patentado. también por el CSIC, una fibra antioxidante obtenida a partir de uva (Patente 9702397). En esta misma línea, los investigadores del CSIC han venido realizando un estudio en numerosas frutas mediterráneas y tropicales en búsqueda de nuevas fuentes de fibras antioxidantes. Características idóneas para este fin presentan las pieles y pulpas de guayaba rosada (Psidium guava) y guayaba silvestre (Psidium acutangulum), que constituyen la base de esta patente. Independientemente del consumo en fresco, es escaso el procesado de la guayaba. Purés y pulpas de guayaba se utilizan para preparación de néctares, bebidas, siropes, helados, etc. (Adsule et al. En Handbook of fruit science and technology. Production, storage and processing., Ed. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Salunke and Kadam, pp. 419-433, 1995). No obstante, no se conoce ninguna aplicación en el campo de fibra dietética ni de antioxidantes, y especialmente ninguno de fibra dietética antioxidante. De hecho es muy escaso el conocimiento existente sobre la composición química de la guayaba. A continuación se comentan las patentes de guayaba encontradas con relación al sector alimentario y dietético: Yamane A (US patent n US3860726). Patenta un procedimiento de obtención de puré de guayaba, libre de células arenosas. Conlleva un tratamiento con peptidasas y separación posterior de aquellas células por centrifugación. Nakayama RM (US patent n US5364653). Establece un producto concentrado de guayabas (sólidos constituyen 40-60% peso seco). Producto que es reconstituido en agua en el momento de su consumo. Ninguna de las patentes actualmente registradas dentro del área de productos vegetales, consideran las guayaba como una fuente de fibra antioxidante natural. En cuanto al proceso de obtención, los antioxidantes pueden inactivarse, perdiendo su capacidad antioxidante, como consecuencia de los procesos tecnológicos usados en la preparación de concentrados de fibra (lavado, temperatura, atmósfera oxidante, concentración, almacenamiento, etc.). Para la obtención de FibrasAntioxidantes objeto de esta propuesta, primeramente se debe seleccionar adecuadamente una materia prima con alto contenido de compuestos bioactivos y utilizar solo métodos físicos en su preparación para no afectar a su actividad biológica. En esta patente se describe un procedimiento adecuadoparalaobtención de fibras antioxidantes y de extractos de antioxidantes de guayaba. En el apartado de antioxidantes naturales, no hemos encontrado ningún trabajo científico que indique el alto contenido de compuestos polifenólicos antioxidantes en pieles o pulpa de guayaba, ni su composición ni obviamente su capacidad antioxidante Y secuestrante de radicales libres. Descripción de la invención En esta patente se desarrolla un procedimiento para obtener diversos productos a partir de las frutas de guayaba Psidium guava y Psidium acutangulum, con alto contenido en fibra dietética y compuestos bioactivos asociados de elevada capacidad antioxidante. Para la obtención de la fibra antioxidante se puede partir del fruto, lavando con agua y seguidamente se separa mecánicamente lapieldel fruto La pulpa se homogeniza, y se prensa, eliminando gran parte del contenido en agua y azucares. Se realiza un secado de las dos fracciones piel y pulpa a temperaturas que no sobrepasen los 60 C utilizando vacío, hasta una humedad menor del 15 %. También se puede utilizar otros procedimientos de secado o deshidratación tecnológicamente disponibles (liofilización, cinta sinfín, atomización, túnel, tambor, etc) siempre 2
3 ES 2 168 223 A1 4 que se preserven los contenido en compuestos de actividad biológica. El producto seco se trocea, se criba para separación de las pepitas y se muele en un molino con malla entre 1.5 y 0.2 mm. Finalmenteelpolvoobtenidoseenvasaavacío en recipientes impermeables a gases y luz. Según la materia utilizada, se obtienen cuatro productos: 1) Fibra dietética antioxidante obtenida a partir de la piel de Guayaba rosada. Presenta las siguientes características: Contenido en fibra dietética total del 50 al 65 %, contenido de compuestos bioactivos asociados entre 7-10 % (polifenoles solubles y taninos condensados), proteínas 5-7 %, 2) Fibra dietética antioxidante en polvo obtenido a partir de la pulpa de Guayaba rosada. Presenta las siguientes características: Contenido en fibra dietética total del 52 al 67 %, contenido de compuestos bioactivos asociados entre 2-5 % (polifenoles solubles y taninos condensados), proteínas 4-6%, 3) Fibra dietética antioxidante obtenida a partir de la piel de Guayaba silvestre presenta las siguientes características: Contenido en fibra dietética total del 52 al 67 %, contenido de compuestos bioactivos asociados entre 7-10 % (polifenoles solubles y taninos condensados), proteínas 7-10 %, 4) Fibra dietética antioxidante obtenida a partir de la pulpa de Guayaba silvestre. Presenta las siguientes características: Contenido en fibra dietética total del 50 al 65 %, contenido de compuestos bioactivos asociados entre 2-5 % (polifenoles solubles y taninos condensados), proteínas 6-9 %. La capacidad antioxidante de los productos obtenidos se valoró por varios métodos: capacidad secuestrante de radicales libres por el método del DPPH R (Sánchez Moreno et al., J. Sci. Food Agric., 1998, 71, 1017-1023), la capacidad reductora frente a un complejo de Fe (III)-TPTZ por el método FRAP (Pulido et al., J. Agric. Food Chem, 2000, 48, 3396-3402) y la capacidad de inhibición de la oxidación inducida por cobre in vitro de LDL, lipoproteínas de baja densidad (Esterbauer et a., Free Rad. Res. Comm., 6, 65-67, 1989) Los dos primeros métodos muestran la capacidad antioxidante de estos productos como ingredientes, mientras que el tercero permite evaluar su capacidad como antioxidante biológico, para nutrición y dietética. En la tabla adjunta, se muestran los valores encontrados por el método del DPPH, muy altos como se puede ver comparativamente con el antioxidante natural de uso más general (Tocoferol o Vitamina E), y que definen a los productos 1 a 4. Esta capacidad es aditiva a las propiedades específicas derivadas del alto contenido en fibra dietética. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Capacidad antioxidante de 1 g. de fibra antioxidante expresadas en mg de Vitamina C y Vitamina E (método DPPH) 1 g de fibra obtenida a par- Vitami- DL-α-Tocotir de: na C pherol o (mg) Vitamina E (mg) Psidium guajava piel 41.6 104.1 Psidium guajava pulpa 21.6 54.0 Psidium acutangulum piel 30.5 76.3 Psidium acutangulum pulpa 21.5 53.7 Como puede observarse 1 g de fibras antioxidante de guayaba presentan una capacidad antioxidante que oscila entre 20 y 42 mg de Vitamina C o 50 y 105 mg. de vitamina E. según producto. Los valores de capacidad antioxidante obtenidosporlosmétodos, indicados anteriormente, de FRAP y oxidación de LDL son del mismo orden, e igualmente elevados. Obtención de un concentrado de antioxidantes a partir de la piel y la pulpa de guayaba rosada y guayaba silvestre. A la muestra seca le añade metanol / agua (50:50) acidificado con HCl para obtener un ph final de 2.0, realizándose la extracción por agitación a temperatura ambiente. Residuo y sobrenadante se separan por centrifugación. A continuación al residuo se le añade acetona/agua (70:30), repitiéndose la agitación y la centrifugación. Posteriormente estos sobrenadantes se mezclan y se concentran a vacío hasta sequedad, obteniéndose el concentrado de antioxidantes. Ejemplo de realización de la invención Fibra antioxidante. Se describe el procedimiento correspondiente a Psidium guava. Elpro- cedimiento a seguir en el caso de Psidium acutangulum es el mismo. Se partió de 100 Kg. de fruto Psidium guava a continuación se pela mecánicamente y la pulpa se prensa. A continuación se realiza un secado de las dos fracciones piel y pulpa, a temperaturas que no sobrepasen los 60 C utilizando vacío, hasta una humedad menor del 15 %. El producto seco trocea, se criba eliminando las pepitas y se muele en un molino con malla entre 1.5 y 0.2 mm. Finalmente el polvo obtenido se envasa a vacío en bolsas de polietileno con fotoprotección. Se obtienen 8,5 Kg de fibra de pulpa sin semillas y 1,5 kg de fibra de piel. Obtención de un concentrado de compuestos bioactivos a partir de la piel y la pulpa de guayaba rosada y guayaba silvestre. Los polifenoles solubles fueron extraídos de la forma siguiente: A la muestra seca le fue añadido metanol / agua (50:50) acidificado con HCl para obtener un ph final de 2.0, realizándose la extracción a temperatura ambiente. El residuo se separa del sobrenadante tras. A continuación al residuo se le añade acetona/agua (70:30). repitiéndose la agitación y la centrifugación. Posteriormente estos sobrenadantes se mezclan y se concentran a vacío hasta sequedado, guardándose a vacío el concentrado antioxidante en envases impermeables a gases y luz. 3
5 ES 2 168 223 A1 6 REIVINDICACIONES 1. Concentrado de fibra dietética con compuestos bioactivos asociados caracterizado porque se obtiene a partir de guayaba. 2. Concentrado de fibra dietética con compuestos 1 caracterizado porqueseobtienedeguayaba rosada (Psidium guava). 3. Concentrado de fibra dietética con compuestos 1 caracterizado porqueseobtienedeguayaba silvestre (Psidium acutangulum). 4. Concentrado de fibra dietética con compuestos 2 caracterizado porque se obtiene de la piel de la guayaba. 5. Concentrado de fibra dietética con compuestos 4 caracterizado porque la fibra dietética total representa entre un 50 y un 65 %, los compuestos condensados del 7 al 10 %, proteínas del 5 al 7 %. 6. Concentrado de fibra dietética con compuestos 4 y 5 caracterizado porque presenta una capacidad antioxidante equivalente a 40 mg de Vitamina C y 100 mg de Vitamina E por gramo 7. Concentrado de fibra dietética con compuestos 2 caracterizado porque se obtiene de la pulpa de la guayaba. 8. Concentrado de fibra dietética con compuestos 7 caracterizado porque la fibra dietética total representa entre un 52 y un 67 %, los compuestos condensados del 2 al 5 %, proteínas del 4 al 6%. 9. Concentrado de fibra dietética con compuestos 7 y 8 caracterizado porque presenta una capacidad antioxidante equivalente a 20 mg de Vitamina C y 50 mg de Vitamina E por gramo 10. Concentrado de fibra dietética con compuestos 3 caracterizado porque se obtiene de la piel de la guayaba. 11. Concentrado de fibra dietética con compuestos 10 caracterizado porque la fibra dietética 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 total representa entre un 52 y un 67 %, los compuestos condensados del 7 al 10 %, proteínas del 7 % al 10 %. 12. Concentrado de fibra dietética con compuestos 10 y 11 caracterizado porque presenta una capacidad antioxidante equivalente a 30 mg de Vitamina C y 75 mg de Vitamina E por gramo 13. Concentrado de fibra dietética con compuestos 3 caracterizado porque se obtiene de la pulpa de la guayaba. 14. Concentrado de fibra dietética con compuestos 13 caracterizado porque la fibra dietética total representa entre un 50 y un 65 %, los compuestos condensados del 2 al 5 %, proteínas del 6 al 9%. 15. Concentrado de fibra dietética con compuestos 13 y 14 caracterizado porque presenta una capacidad antioxidante equivalente a 20 mg de Vitamina C y 50 mg de Vitamina E por gramo 16. Procedimiento de obtención del concentradodefibradietética con compuestos bioactivos asociados según las reivindicaciones 1 a 15 caracterizado porque las guayabas se pelan y pulpa y piel separadamente, se secan preservando la actividad biológica hasta una humedad menor del 15 %. 17. Procedimiento de obtención del extracto de antioxidantes naturales de pulpa y pieles de guayaba según las reivindicaciones 1 a 15 caracterizado porque la muestra seca se trata sucesivamente con una mezcla acidificada metanol/agua y una mezcla enriquecida de acetona en agua. 18. Procedimiento de obtención del extracto de antioxidantes naturales de pulpa y pieles de guayaba según la reivindicación 17 caracterizado porque la muestra seca se trata sucesivamente con una mezcla metanol/agua (50:50) y ph 2 y una mezcla enriquecida de acetona en agua (70:30), en agitación y temperatura ambiente. 19. Procedimiento de obtención del extracto de antioxidantes naturales pulpa y pieles de guayaba según las reivindicaciones 17 y 18 caracterizado porque la extracción se realiza de ambos sobrenadantes tras centrifugación y concentración en vacío. 60 65 4
OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 168 223 k 21 N. solicitud: 200002515 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 19.10.2000 k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 7 : A23L 1/29, 3/3472 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas X KHOKHAR, S. et al. Effect of dietary fibres on bioavailability 1,2,7,8 of vitamin A and thiamine. Plant Foods for Human Nutrition, 1990. Vol. 40, n 4, páginas 259-266. X GORINSTEIN, S. et al. Comparative content of total polyphenols 1,2,7 and dietary fiber in tropical fruits and persimmon. J. Nutr. Biochem., 1999. Vol. 10, n 6, páginas 367-371. X LIM, B.T. et al. Determination of dietary fibre in selected 1,2,7 fruits and vegetables by Prosky method. MARDI Research Journal, 1995. Vol. 23, N 2, páginas 191-197. Página 194, Discussion; página 195, Tablas 1,2. X SINGH, R.B. et al. Effects of Guava intake in Serum total and 1,2,7 high-density lipoprotein cholesterol levels and on systemic blood pressure. American Journal of Cardiology, 1992. Vol. 70, n 15, páginas 1287-1291. Página 1290, Discussion. Y 3,9,13,15 Y GARCÍA GARCÍA, I. et al. Cantidad y calidad antioxidante de 9 alimentos de origen vegetal consumidos en Cuba. Alimentaria, Octubre 2000. Vol. 37, n 316, páginas 103-110. Página 104, columna 3; página 109, columna 1. Y ANDRADE, J. de S. et al. Physical and chemical Characteristics 3,13,15 of Araca pera (Psidium acutangulum D.C.) fruits. ACTA AMAZONICA, 1993. Vol. 23, n 2-3, páginas 213-217. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página 30.04.2002 Asha Sukhwani 1/2
OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 168 223 k 21 N. solicitud: 200002515 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 19.10.2000 k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 7 : A23L 1/29, 3/3472 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas A SINGH, R.B. et al. Randomized, Controlled trial of antioxidant 1,2,7,9 vitamins and Cardioprotective diets on hyperlipidemia, Oxidative stress, and development of experimental atherosclerosis: The diet and antioxidant trial on Atherosclerosis (DATA). Cardiovascular Drugs and Therapy, 1995. Vol. 9, n 6, páginas 763-771. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página 30.04.2002 Asha Sukhwani 2/2