BR102019022581A2

BR102019022581A2 - application methodology and stability conditions of probiotic in animal edible product

Info

Publication number: BR102019022581A2
Application number: BR102019022581-5A
Authority: BR
Inventors: Sheila Baroncello; Nathalia Turkot Candiago; Vinicius Caliari; Jane Mary Lafayette Neves Gelinski
Original assignee: Cibi Sani Alimentos Pets Ltda
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-05-11

Abstract

A presente revelação refere-se ao campo técnico de sobrevivência e método de aplicação de probiótico preferencialmente levedura Saccharomyces boulardii em petiscos normalmente secos para a alimentação de cães, a fim de aumentar o tempo de vida de prateleira do produto com características probióticas, garantir as propriedades terapêuticas dos probióticos em seu sítio ativo após passagem por condições desfavoráveis de suco gástrico e intestinal e manter-se estável durante armazenamento em temperatura ambiente (25° - 28°C).

The present disclosure refers to the technical field of survival and method of application of probiotic, preferably Saccharomyces boulardii yeast in normally dry snacks for dog food, in order to increase the shelf life of the product with probiotic characteristics, ensure the properties therapeutics of probiotics in their active site after passing through unfavorable conditions of gastric and intestinal juice and remaining stable during storage at room temperature (25° - 28°C).

Description

APPLICATION METHODOLOGY AND PROBIOTIC STABILITY CONDITIONS IN ANIMAL FOOD PRODUCT

[1] CAMPO DA INVENÇÃO - A presente revelação refere-se ao campo técnico de fabricação de um produto alimentício com aplicação de probiótico microencapsulado preferencialmente com levedura Saccharomyces boulardii. A microencapsulação do probiótico ocorre a partir da cepa liofilizada que é dispersa em solução de alginato de Na (Sódio) estéril, essa suspensão sofre extrusão e com um injetor na presença de fluxo de ar constante (2 dm/3 min) passa em uma solução estéril de CaCl2 (ou BaCl2) a 0,1M sob agitação contínua, onde são mantidos na solução por 10 min e lavados com água destilada. Esses microencapsulados recebem um revestimento de amido a 3% que é usado como suporte para aplicação no alimento.[1] FIELD OF THE INVENTION - The present disclosure refers to the technical field of manufacturing a food product with application of microencapsulated probiotic preferably with Saccharomyces boulardii yeast. The microencapsulation of the probiotic occurs from the lyophilized strain that is dispersed in a sterile Na (Sodium) alginate solution, this suspension is extruded and with an injector in the presence of constant air flow (2 dm/3 min) it passes into a solution sterile 0.1M CaCl2 (or BaCl2) under continuous agitation, where they are kept in solution for 10 min and washed with distilled water. These microencapsulates receive a 3% starch coating that is used as a support for application to food.

[2] ESTADO DA TÉCNICA - Probióticos são microrganismos vivos, bactérias ou leveduras que podem ser adicionados à comida com o propósito de afetar beneficamente o hospedeiro sustentando a flora intestinal de ocorrência natural (Parker 1974), competindo com microrganismos nocivos no trato gastrointestinal, auxiliando processos metabólicos úteis e fortalecendo a resistência do organismo do hospedeiro contra substâncias tóxicas.[2] STATE OF THE ART - Probiotics are live microorganisms, bacteria or yeasts that can be added to food for the purpose of beneficially affecting the host by sustaining the naturally occurring intestinal flora (Parker 1974), competing with harmful microorganisms in the gastrointestinal tract, helping useful metabolic processes and strengthening the host organism's resistance against toxic substances.

[3] Os probióticos também são conhecidos como bioterapêuticos, bioprotetores e bioprofiláticos e são utilizados para prevenir as infecções entéricas e gastrointestinais. (ANFALPET, 2010).[3] Probiotics are also known as biotherapeutics, bioprotectors and bioprophylactics and are used to prevent enteric and gastrointestinal infections. (ANFALPET, 2010).

[4] Em animais, os probióticos são de crescente interesse e têm efeito de suporte na microbiota. Eles podem ter propriedades anti-inflamatórias e também podem competir com bactérias patogênicas, reduzindo a oportunidade de bactérias para aderir à mucosa intestinal e causar outras doenças.[4] In animals, probiotics are of increasing interest and have a supportive effect on the microbiota. They can have anti-inflammatory properties and can also compete with pathogenic bacteria, reducing the opportunity for bacteria to adhere to the intestinal mucosa and cause other illnesses.

[5] Numerosos estudos em muitas espécies têm mostrado como uma única cepa probiótica ou combinação de cepas podem modular a função intestinal e tratar vários distúrbios gastrointestinais (GI).[5] Numerous studies in many species have shown how a single probiotic strain or combination of strains can modulate bowel function and treat various gastrointestinal (GI) disorders.

[6] A suplementação da dieta dos animais com esses agentes microbianos baseia-se no princípio da simbiose, em que há associação de microrganismos benéficos com um animal hospedeiro, proporcionando benefícios mútuos que promovem melhorias na estabilidade microbiológica normal e no aproveitamento dos nutrientes ingeridos da dieta, diminuindo as chances de sobrevivência de bactérias patogênicas (PAIXÃO e SANTOS CASTRO, 2016).[6] The supplementation of the animals' diet with these microbial agents is based on the principle of symbiosis, in which there is an association of beneficial microorganisms with a host animal, providing mutual benefits that promote improvements in normal microbiological stability and in the use of ingested nutrients from the diet, decreasing the chances of survival of pathogenic bacteria (PAIXÃO and SANTOS CASTRO, 2016).

[7] Probióticos podem ser usados em cães em situações que afetam a microflora intestinal; no desmame, um novo lar e mudanças na dieta. Também pode ser benéfico para os cães que vivem em uma grande colônia, em lojas em que há concentração de animais, quando ocorre risco de infecção e quando o estresse pode afetar significativamente a resistência animal à doença (BIOURGE et al., 2018).[7] Probiotics can be used in dogs in situations that affect the intestinal microflora; at weaning, a new home and changes in diet. It can also be beneficial for dogs that live in a large colony, in stores where there is a concentration of animals, when there is a risk of infection and when stress can significantly affect the animal's resistance to the disease (BIOURGE et al., 2018).

[8] A medicina ocidental descobriu apenas recentemente que a microbiota intestinal é um dos principais determinantes do bem-estar do hospedeiro. E a utilização de probióticos está clinicamente associado ao tratamento e à prevenção e doenças pela atuação no meio intestinal.[8] Western medicine has only recently discovered that the gut microbiota is a major determinant of host well-being. And the use of probiotics is clinically associated with the treatment and prevention of diseases by acting in the intestinal environment.

[9] Para que o probiótico tenha um desempenho eficiente, é sabido que ele precisa:

i. Possuir bactérias capazes de serem ativadas e multiplicadas rapidamente, após a ingestão do produto, com o intuito de inibir patógenos e propiciar às condições de resistência ao peristaltismo;
ii. Ser tolerantes às enzimas salivares, ácidos estomacais, sais biliares no intestino delgado e ácidos orgânicos voláteis no intestino grosso;
iii. Ser capazes de aderir às células epiteliais do intestino;
iv. O microrganismo que irá compor um probiótico jamais pode ser patogênico e capaz de produzir efeitos adversos para o hospedeiro.
v. O probiótico deve ser estável e precisa manter sua viabilidade por longos períodos quando estocados.
vi. O microrganismo deve resistir a antibióticos;
vii. A cepa microbiana utilizada na formulação de um probiótico deve ser de eficiência comprovada no organismo animal (Fernandes, 1995).

[9] In order for the probiotic to perform efficiently, it is known that it needs to:

i. Have bacteria capable of being activated and multiplied quickly, after ingestion of the product, in order to inhibit pathogens and provide conditions of resistance to peristalsis;
ii. Be tolerant to salivary enzymes, stomach acids, bile salts in the small intestine, and volatile organic acids in the large intestine;
iii. Being able to adhere to the intestinal epithelial cells;
iv. The microorganism that will compose a probiotic can never be pathogenic and capable of producing adverse effects for the host.
v. The probiotic must be stable and must maintain its viability for long periods when stored.
saw. The microorganism must resist antibiotics;
vii. The microbial strain used in the formulation of a probiotic must be of proven efficiency in the animal organism (Fernandes, 1995).

[10] Para que o probiótico possa apresentar alegação de promoção da saúde, a quantidade mínima viável do micro-organismo probiótico deve estar situada entre 108 -109 UFC (unidades de formação de colônia)/ dose diária do produto final (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2007).[10] For the probiotic to present a health promotion claim, the minimum viable amount of the probiotic micro-organism must be between 108 -109 CFU (colony forming units)/daily dose of the final product (MINISTRY OF HEALTH, 2007).

[11] A quantidade de consumo de bactérias probióticas é necessária para garantir que cheguem ao intestino em níveis populacionais semelhantes aos da microbiota dominante (OUWEHAND, SALMINEN e ISOLAURI, 2002) permitindo, desta maneira, o desenvolvimento de algum efeito benéfico (SELLARS, 1991).[11] The amount of consumption of probiotic bacteria is necessary to ensure that they reach the intestine at population levels similar to those of the dominant microbiota (OUWEHAND, SALMINEN and ISOLAURI, 2002) allowing, in this way, the development of some beneficial effect (SELLARS, 1991 ).

[12] É indicado por autores que os produtos devam conter pelo menos 6 Log UFC. g-1 de micro-organismos vivos no momento do consumo (Chávez & Ledeboer, 2007).[12] It is indicated by authors that products must contain at least 6 Log UFC. g-1 of live microorganisms at the time of consumption (Chávez & Ledeboer, 2007).

[13] Em geral, filogenia microbiana fecal (por exemplo, predominância de Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria e Actinobacteria) e capacidade funcional (por exemplo, principais grupos funcionais relacionados ao metabolismo de carboidratos, proteínas, DNA e vitaminas; fatores de virulência; e parede celular e cápsula) do intestino canino e felino são semelhantes aos do intestino humano (DENG, SWANSON, 2014). Sugerindo que a dose de ingestão de probiótico é a mesma que humanos.[13] In general, fecal microbial phylogeny (eg, predominance of Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, and Actinobacteria) and functional capacity (eg, major functional groups related to carbohydrate, protein, DNA, and vitamin metabolism; virulence factors; and cell wall and capsule) of the canine and feline intestine are similar to those of the human intestine (DENG, SWANSON, 2014). Suggesting that the dose of probiotic intake is the same as humans.

[14] A maior parte dos probióticos comercializados são compostos por bactérias e poucas são as leveduras usadas. A vantagem em se trabalhar com levedura é que geralmente são mais resistentes a mudanças ambientais abruptas (mudanças de pH, alterações osmóticas, etc.) do que as bactérias lácticas, que também apresentam menores exigências nutricionais, o que pode gerar custos reduzidos nos processos de produção (PARDO et al., 2009).[14] Most commercial probiotics are composed of bacteria and few yeasts are used. The advantage of working with yeast is that they are generally more resistant to abrupt environmental changes (changes in pH, osmotic changes, etc.) than lactic acid bacteria, which also have lower nutritional requirements, which can generate reduced costs in the processes of production (PARDO et al., 2009).

[15] A ingestão da levedura ocorre por via oral e deve ser administrado de maneira repetida e regular, pois esta não se implanta no tubo digestivo, embora seja capaz de atingir rapidamente altas concentrações artificiais no cólon (FULLER, 1992).[15] Yeast ingestion occurs orally and must be administered repeatedly and regularly, as it does not implant in the digestive tract, although it is capable of quickly reaching high artificial concentrations in the colon (FULLER, 1992).

[16] As exigências que um microrganismo probiótico deve atender são: resistência ao ambiente ácido estomacal, à bile e às enzimas pancreáticas; adesão às células da mucosa intestinal, capacidade de colonização, produção de substâncias antimicrobianas contra as bactérias patogênicas e ausência de translocação (STEFE, ALVES e RIBEIRO, 2008).[16] The requirements that a probiotic microorganism must meet are: resistance to stomach acid, bile, and pancreatic enzymes; adhesion to intestinal mucosa cells, colonization capacity, production of antimicrobial substances against pathogenic bacteria and absence of translocation (STEFE, ALVES and RIBEIRO, 2008).

[17] A microencapsulação é uma tecnologia nova, na área de alimentos, consiste em um processo de empacotamento de materiais sólidos, líquidos ou gasosos em cápsulas extremamente pequenas, as quais podem liberar seu conteúdo de forma controlada e sob condições específicas (FAVARO-TRINDADE, PINHO e ROCHA, 2008). A cápsula é o "material parede" denominada encapsulante e o material ativo, é o encapsulado.[17] Microencapsulation is a new technology, in the food area, it consists of a process of packaging solid, liquid or gaseous materials in extremely small capsules, which can release their content in a controlled manner and under specific conditions (FAVARO-TRINDADE , PINHO and ROCHA, 2008). The capsule is the "wall material" called the encapsulant and the active material is the encapsulate.

[18] A técnica proporciona ao probiótico proteção contra condições adversas do ambiente como baixos valores de pH, temperatura, umidade e a presença de oxigênio (BOSCARIOLI, 2010). Demonstrando proteger as células probióticas no produto e durante a passagem pelo trato gastrintestinal. A liberação do probiótico ocorre no sítio de ação desejado, aumentando seu efeito e melhorando a saúde do consumidor.[18] The technique provides the probiotic with protection against adverse environmental conditions such as low pH, temperature, humidity and the presence of oxygen (BOSCARIOLI, 2010). Demonstrating to protect probiotic cells in the product and during passage through the gastrointestinal tract. The release of the probiotic occurs at the desired action site, increasing its effect and improving consumer health.

[19] A microencapsulação é de extrema importância, porque o público alvo no presente estudo são cães e gatos nos quais o pH estomacal está em torno de 2,5 - 3 e no intestino o pH fica entre 5,7 - 6,4 (CARCIOFI, 2017). O processo é uma forma de garantir que a levedura chegue ao intestino, de forma viável e tolere as mudanças repentinas de pH, sem que sofra grandes alterações (ALVES, 2013).[19] Microencapsulation is extremely important, because the target audience in this study are dogs and cats in which the stomach pH is around 2.5 - 3 and in the intestine the pH is between 5.7 - 6.4 ( CARCIOFI, 2017). The process is a way to ensure that the yeast reaches the intestine, in a viable way and tolerates sudden changes in pH, without undergoing major changes (ALVES, 2013).

[20] A seleção da técnica de microencapsulação e de materiais encapsulantes são interdependentes, regendo-se pelas propriedades físicas e químicas do núcleo e dos materiais de revestimento para a aplicação almejada (DESAI e PARK, 2005).[20] The selection of the microencapsulation technique and encapsulating materials are interdependent, governed by the physical and chemical properties of the core and coating materials for the desired application (DESAI and PARK, 2005).

[21] A Saccharomyces boulardii é uma levedura não patogênica que possui propriedades probióticas. Essas propriedades são capazes de evitar problemas gastrointestinais (ARSLAN et al., 2015), diarreia, inflamações no intestino, diminuição dos lipídeos de soro, melhoramento no sistema imunológico, é antibacteriano e antimutagênico (TANNIS, 2008; LEE, et al., 2009). Possui vários mecanismos de ação contra infecções experimentais, e eficaz contra o Clostridium difficile.[21] Saccharomyces boulardii is a non-pathogenic yeast that has probiotic properties. These properties are able to prevent gastrointestinal problems (ARSLAN et al., 2015), diarrhea, inflammation in the intestine, decrease in serum lipids, improvement in the immune system, it is antibacterial and antimutagenic (TANNIS, 2008; LEE, et al., 2009 ). It has several mechanisms of action against experimental infections, and effective against Clostridium difficile.

[22] Clinicamente os benefícios proporcionados por uma alimentação nutricionalmente equilibrada e saudável aos cães incluem: redução ou eliminação de alergias causados por ingredientes (nem sempre diagnosticadas); redução da inflamação das articulações e renais; tratos digestivos mais fortes e saudáveis; dentes mais limpos e saudáveis; diminuição das infecções das orelhas e da boca; fezes menores e mais firmes e um animal de estimação mais feliz, mais saudável. Portanto, uma dieta de qualidade é o elo que pode afetar positivamente a saúde, a energia e as perspectivas sobre a vida do animal de estimação, tanto no curto e longo prazo.[22] Clinically, the benefits provided by a nutritionally balanced and healthy diet to dogs include: reduction or elimination of allergies caused by ingredients (not always diagnosed); reduction in joint and kidney inflammation; stronger and healthier digestive tracts; cleaner, healthier teeth; decrease in ear and mouth infections; smaller, firmer stools and a happier, healthier pet. Therefore, a quality diet is the link that can positively affect a pet's health, energy and outlook on life, both in the short and long term.

[23] Assim como nós humanos, que "somos o que nós comemos", os proprietários dos animais de estimação querem proporcionar uma alimentação saudável para que esses tenham perspectiva de vida longa. E sabemos que investir na alimentação dos animais é a melhor forma de garantir que os pets tenham uma vida longa, saudável e cheia de disposição.[23] Like us humans, who "are what we eat", pet owners want to provide healthy food so they have a long life perspective. And we know that investing in animal feed is the best way to ensure that pets live long, healthy and full of energy.

[24] As culturas probióticas são suplementos microbianos que aumentam de maneira significativa o valor nutritivo e terapêutico dos alimentos proporcionando uma melhor nutrição. Portanto sua adição na alimentação oferece grande influencia positiva na saúde e é de acordo com os desejos dos seus proprietários.[24] Probiotic cultures are microbial supplements that significantly increase the nutritional and therapeutic value of foods by providing better nutrition. Therefore, its addition to food offers a great positive influence on health and is in accordance with the wishes of its owners.

[25] Hoje é possível encontrar os mais diversos tipos de petiscos industriais, de diferentes sabores e formas. Produtos variados compostos por misturas compostas ou simples de carnes, frutas e legumes as quais passam pelo processo de extrusão e/ou cozimento. Porém os petiscos não disponibilizam de probióticos efetivamente ativos e em condições suficientes para atuação no organismo animal.[25] Today it is possible to find the most diverse types of industrial snacks, of different flavors and shapes. Varied products composed of compound or simple mixtures of meats, fruits and vegetables which go through the extrusion and/or cooking process. However, snacks do not provide effectively active probiotics and in sufficient conditions to act on the animal organism.

[26] A publicação internacional WO 2007/ 043933 trata do uso de bactérias probióticas para a fabricação de produtos alimentícios, suplementos dietéticos, controladores de ganho de peso, prevenção de obesidade, aumento da saciedade, redução da ingestão alimentar, redução do depósito de gordura, tratamento da obesidade e sensibilidade a insulina.[26] The international publication WO 2007/043933 deals with the use of probiotic bacteria for the manufacture of food products, dietary supplements, weight gain controllers, obesity prevention, increased satiety, reduced food intake, reduced fat deposition , obesity treatment and insulin sensitivity.

[27] O documento US2005/0019417 A1 descreve um método de preparação de produtos que contêm microrganismos vivos sensíveis à umidade incluindo probióticos, compreendidos de etapas através das quais uma suspensão de probióticos e um polímero de açúcar em um solvente miscível em água é aspergida sobre as partículas sólidas formadoras de gel solúveis em água.[27] The document US2005/0019417 A1 describes a method of preparation of products containing living microorganisms sensitive to moisture including probiotics, comprised of steps by which a suspension of probiotics and a sugar polymer in a water-miscible solvent is sprayed onto the water-soluble solid gel-forming particles.

[28] O documento US2017038452 A2 trata de suspensões que contêm probiótico estável que compreendem pelo menos um óleo comestível, pelo menos uma cera comestível ou agente de espessamento por cisalhamento comestível e pelo menos um pó de probiótico. As suspensões melhoradas têm uma deposição visível do pó de probiótico significativamente reduzida ao mesmo tempo que mantêm níveis aceitáveis de atividade da água e uma viscosidade de fácil utilização. Porém é destinada especialmente produtos de base líquida.[28] US2017038452 A2 deals with suspensions containing stable probiotics comprising at least one edible oil, at least one edible wax or edible shear thickening agent and at least one probiotic powder. The improved suspensions have significantly reduced visible probiotic powder deposition while maintaining acceptable levels of water activity and an easy-to-use viscosity. However, it is specially intended for liquid-based products.

[29] Patente de Invenção da PI 0509669-3 o para " Material comestível encapsulado, seu método de formação e método de alimentação de um animal ou ser humano". Compreende películas com base em proteína para a formação de materiais comestíveis encapsulados, métodos de formação de materiais encapsulados e métodos de alimentação de animais ou seres humanos com materiais encapsulados. Especificamente, as películas com base em proteína são derivadas de fontes de planta e permitem os materiais encapsulados para resistir a digestão microbiana imediata no estômago do animal ou ser humano, desse modo facilitando a liberação do material comestível em uma parte inferior do trato digestivo. Os materiais encapsulantes usados são diferentes da microencapsulação proposta.[29] Patent of Invention PI 0509669-3 o for "Encapsulated Edible Material, its method of formation and method of feeding an animal or human being". It comprises protein-based films for forming encapsulated edible materials, methods of forming encapsulated materials, and methods of feeding animals or humans with encapsulated materials. Specifically, protein-based films are derived from plant sources and allow the encapsulated materials to resist immediate microbial digestion in the stomach of the animal or human, thereby facilitating the release of edible material in a lower part of the digestive tract. The encapsulating materials used are different from the proposed microencapsulation.

[30] O documento PI 9609460-5 A2 sobre "Lactobacilo microencapsulado para aplicações médicas". Bactérias de lactobacilos microencapsuladas são administradas oralmente aos mamíferos, incluindo seres humanos, para tratar ou prevenir diarreia aguda ou crônica ou outras associadas a antibióticos. Bactérias lactobacilos microencapsuladas são administradas topicamente à pele para tratar ou impedir infecções de pele recorrentes, e são administradas intravaginalmente para tratar ou prevenir infecções da vagina por leveduras. Com grande melhora da viabilidade das bactérias. Isso se dá em forma de comprimidos.[30] PI 9609460-5 A2 on "Microencapsulated lactobacillus for medical applications". Microencapsulated lactobacilli bacteria are orally administered to mammals, including humans, to treat or prevent acute or chronic diarrhea or other antibiotic-associated diarrhea. Microencapsulated lactobacilli bacteria are administered topically to the skin to treat or prevent recurrent skin infections, and are administered intravaginally to treat or prevent yeast infections of the vagina. With great improvement in bacterial viability. This takes the form of pills.

[31] O documento PI 0813774-9 A2 de refere-se a um produto oleoso microencapsulado e a um método de preparar um produto oleoso microencapsulado. Também inclui os produtos de bebida e de alimento consumíveis incorporando lipídeos estruturados microencapsulados, e os métodos de manufatura. Proporcionando ao consumidor benefício nutricional, tal como proporcionar uma fonte de ácidos graxos essenciais, aminoácidos, proteínas derivadas de animal ou vegetal, carboidratos, vitaminas e minerais.[31] PI 0813774-9 A2 of relates to a microencapsulated oil product and a method of preparing a microencapsulated oil product. It also includes consumable food and beverage products incorporating microencapsulated structured lipids, and manufacturing methods. Providing the consumer with nutritional benefit such as providing a source of essential fatty acids, amino acids, animal or vegetable derived proteins, carbohydrates, vitamins and minerals.

[32] O que é necessário, que somos presumivelmente carentes, é um modo de estabilizar os probiótico em quantidade suficiente para gerar benefícios ao usuário em seu sitio ativo, desde a permanência ativa da vida de prateleira e de proteção aos ácidos estomacais e sais biliares aos probióticos, e ao mesmo tempo ter um método de fácil dispersão e incorporação do probiótico a um produto alimentar seco.[32] What is needed, which we are presumably lacking, is a way to stabilize probiotics in sufficient quantity to generate benefits to the user in their active site, from active permanence of shelf life and protection to stomach acids and bile salts to probiotics, and at the same time have a method of easy dispersion and incorporation of the probiotic into a dry food product.

[33] O primeiro objetivo desta invenção, verificar que a quantidade media disponibilizada pela microcápsula de levedura armazenada em temperatura ambiente;[33] The first objective of this invention is to verify that the average amount made available by the yeast microcapsule stored at room temperature;

[34] Segundo objetivo é selecionar um material encapsulante alimentício capaz de resistir a passagem pela digestão microbiana do estômago, e facilitar a liberação do probiótico no trato intestinal;[34] The second objective is to select a food encapsulating material capable of resisting the passage through the microbial digestion of the stomach, and facilitating the release of the probiotic in the intestinal tract;

[35] Terceiro, escolha de material e método de fácil aplicação e fixação de probiótico a petiscos secos e outros produtos alimentares de modo a garantir sua aderência.[35] Third, choice of material and method for easy application and fixation of the probiotic to dry snacks and other food products in order to guarantee its adherence.

[36] Quarto objetivo é, a definição da vida de prateira do produto com características probióticas de UFC de Log viáveis por 120 dias. Avaliada desde a estocagem, e a passagem pelo sitio ativo do organismo, para gerar os efeitos benéficos esperados;[36] Fourth objective is, definition of product shelf life with viable Log CFU probiotic characteristics for 120 days. Evaluated from storage, and passage through the organism's active site, to generate the expected beneficial effects;

[37] RESUMO DA INVENÇÃO - A presente revelação refere-se ao campo técnico de sobrevivência e método de aplicação de probiótico preferencialmente levedura Saccharomyces boulardii em petiscos normalmente secos para a alimentação de cães, a fim de aumentar o tempo de vida de prateleira do produto com características probióticas, garantir as propriedades terapêuticas dos probióticos em seu sítio ativo após passagem por condições desfavoráveis de suco gástrico e intestinal e manter-se estável durante armazenamento em temperatura ambiente (25° - 28°C).[37] SUMMARY OF THE INVENTION - The present disclosure refers to the technical field of survival and method of application of probiotic preferably yeast Saccharomyces boulardii in normally dry snacks for dog food, in order to increase the shelf life of the product with probiotic characteristics, ensure the therapeutic properties of probiotics in their active site after passing through unfavorable conditions of gastric and intestinal juice and remain stable during storage at room temperature (25° - 28°C).

[38] Um método de microencapsulamento é o revestimento de um líquido ou sólido com um material de parede protetora que inibe a volatilização e protege contra a deterioração química, o solido ou liquido contido dentro do material de parede é conhecido como uma microcápsula. A microencapsulação é usada como protetora do oxigênio, água, luz, ácidos estomacais e biliares e liberados assim que o alimento chega em seu sitio ativo.[38] A method of microencapsulation is coating a liquid or solid with a protective wall material that inhibits volatilization and protects against chemical deterioration, the solid or liquid contained within the wall material is known as a microcapsule. Microencapsulation is used to protect oxygen, water, light, stomach and bile acids and is released as soon as food arrives at its active site.

[39] A invenção é implementada pelas soluções técnicas:[39] The invention is implemented by the technical solutions:

[40] O método compreende a combinação de duas camadas de películas distintas, fornecendo uma microcápsula forte que é resistente a ruptura indesejada e consequente liberação precoce do material do núcleo, enquanto protege o material do núcleo contra oxidação.[40] The method comprises combining two distinct film layers, providing a strong microcapsule that is resistant to unwanted breakage and consequent early release of the core material, while protecting the core material from oxidation.

[41] Compreende obter uma emulsão aquosa da proteína que é para ser a camada interna da parede de película, adicionar um material a ser encapsulado por simples coacervação, adicionar um carboidrato na mistura de água-microencapsulado, e secar por pulverização a mistura para formar um revestimento de carboidrato sobre as microcápsulas. Opcionalmente as microcápsulas de camada única podem ser separadas da mistura de água-microencapsulado e então introduzidas em uma mistura de carboidrato e então introduzidas em uma mistura de água-carboidrato para formar a segunda película da parede de microcápsula.[41] It comprises obtaining an aqueous emulsion of the protein which is to be the inner layer of the film wall, adding a material to be encapsulated by simple coacervation, adding a carbohydrate to the microencapsulated water mixture, and spray drying the mixture to form a carbohydrate coating on the microcapsules. Optionally the single layer microcapsules can be separated from the microencapsulated water mixture and then introduced into a carbohydrate mixture and then introduced into a carbohydrate water mixture to form the second microcapsule wall film.

[42] A combinação de duas camadas de películas distintas fornece uma microcápsula forte que é resistente a ruptura indesejada e consequentemente liberação precoce do material de núcleo, enquanto que protege o material de núcleo encapsulado contra a oxidação.[42] The combination of two distinct film layers provides a strong microcapsule that is resistant to unwanted breakage and consequently early release of the core material, while protecting the encapsulated core material from oxidation.

[43] De modo a utilizar a técnica de microencapsulação acima, mas com o método de extrusão com à modificamos para revestir com películas comestíveis encapsulados a fim de proteger, aplicar e fixar em petiscos para pets. A técnica compreende as seguintes etapas:[43] In order to use the microencapsulation technique above, but with the à extrusion method, we modified it to coat with encapsulated edible films in order to protect, apply and fix on pet snacks. The technique comprises the following steps:

[44] Células probióticas de levedura S. boulardii são dispersas em solução de alginato de Na (Sódio) estéril a 2% para obter uma densidade celular de 109 UFC/cm3 de suspensão de alginato de Na com a levedura. A suspensão sofre a extrusão mediante passagem em seringa com agulhas (diâmetro ¼ 0,2 mm; taxa ¼ 0,5 cm3/min) com um injetor na presença de fluxo de ar constante (2 dm/3 min) em uma solução estéril de CaCl2 (ou BaCl2) a 0,1M sob agitação contínua. Os beads são mantidos em solução por 10 min e lavados com água destilada estéril. Posteriormente os microencapsulados são revestidos de amido 3% e aplicados em petiscos diversos.[44] Yeast probiotic cells from S. boulardii are dispersed in sterile 2% Na alginate (Sodium) solution to obtain a cell density of 109 CFU/cm3 of Na alginate suspension with the yeast. The suspension is extruded by passing it through a syringe with needles (diameter ¼ 0.2 mm; rate ¼ 0.5 cm3/min) with an injector in the presence of constant air flow (2 dm/3 min) in a sterile solution of 0.1M CaCl2 (or BaCl2) under continuous stirring. The beads are kept in solution for 10 min and washed with sterile distilled water. Subsequently, the microencapsulates are coated with 3% starch and applied to various snacks.

[45] As películas utilizadas permitem que os materiais encapsulados resistam a digestão microbiana imediata no estômago do animal, desse modo facilitando a liberação do material comestível em uma parte inferior do trato digestivo, no intestino, que é onde ocorre a absorção desses probióticos.[45] The films used allow the encapsulated materials to resist immediate microbial digestion in the animal's stomach, thereby facilitating the release of edible material in a lower part of the digestive tract, in the intestine, which is where absorption of these probiotics takes place.

[46] A invenção tem as seguintes vantagens: além de permitir que a levedura encapsulada resista a digestão microbiana imediata no estômago do animal, facilita a liberação do material comestível em partes do intestino animal, ela aumenta a vida de prateleira do probiótico em temperatura ambiente, gerando eficiência no seu potencial uso.[46] The invention has the following advantages: in addition to allowing the encapsulated yeast to resist immediate microbial digestion in the animal's stomach, it facilitates the release of edible material into parts of the animal intestine, it increases the shelf life of the probiotic at room temperature , generating efficiency in its potential use.

[47] BREVE DESCRIÇAO DO DESENHO[47] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

[48] A Figura 1 é o fluxograma de preparação, e aplicação de probiótico em produto comestível animal.[48] Figure 1 is the flowchart of preparation, and application of a probiotic in an animal edible product.

[49] DESCRIÇÃO DETALHADA DO DESENHO[49] DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWING

[50] Trata-se do processamento de petisco, representando pelas etapas: de Recebimento da matéria prima caracterizada por uso de produtos cárneas (essas matérias primas são recebidas resfriadas) e/ou farináceas (recebidas em temperatura ambiente 25-30°C). O Pré-preparo: se inicia com a padronização do produto de acordo com a formulação (ideal uso de 1-2cm de comprimento pra produtos recheados). A Secagem: que pode ser desidratação, cozimento, ou extrusão, no caso da desidratação é alocado o produto em telas de secagem, bem espalhadas a Temperatura de 68°C por aproximadamente 7 horas (para produtos de até 2cm), até atingir a umidade desejada (8-14%) (para produtos mais espessos o tempo de desidratação deve ser prolongado). Esta etapa de secagem, pode ser realizada em estufa, fornos ou extrusora dependendo da característica do petisco. Rechear (opcional): para produtos recheados, os ingredientes recebidos são triturados e misturados homogeneamente em temperatura controlada, em seguida passam pelo cozimento. Neste ponto o produto está pronto, aguardando para aplicação do probiótico. O Probiótico: de forma concomitante o probiótico liofilizado é microencapsulado passando por solução de alginato de Na (Sódio) estéril, a suspensão sofre extrusão e com um injetor na presença de fluxo de ar constante (2 dm/3 min) passa em uma solução estéril de CaCl2 (ou BaCl2) a 0,1M sob agitação contínua, onde são mantidos na solução por 10 min e lavados com água destilada. Esses microencapsulados recebem um revestimento de amido a 3% que é usado como suporte na aplicação no alimento. Aguardar a secagem da aplicação e posteriormente é envolvido em embalagem específica, com o mínimo de ar possível, seguindo para armazenamento em temperatura ambiente, ao abrigo da luz para posterior expedição.[50] It is the processing of snacks, representing the steps: Receipt of raw material characterized by the use of meat products (these raw materials are received cooled) and/or farinaceous (received at room temperature 25-30°C). Pre-preparation: starts with standardizing the product according to the formulation (ideal use of 1-2cm in length for stuffed products). Drying: which can be dehydration, cooking, or extrusion, in the case of dehydration, the product is placed on drying screens, well spread out at a temperature of 68°C for approximately 7 hours (for products up to 2cm), until moisture is reached desired (8-14%) (for thicker products the dehydration time should be extended). This drying step can be carried out in an oven, oven or extruder depending on the characteristic of the snack. Stuffing (optional): for stuffed products, the received ingredients are ground and homogeneously mixed at a controlled temperature, then they undergo cooking. At this point the product is ready, waiting for the application of the probiotic. The Probiotic: concomitantly, the lyophilized probiotic is microencapsulated passing through a sterile Na (Sodium) alginate solution, the suspension is extruded and with an injector in the presence of constant air flow (2 dm/3 min) passes into a sterile solution 0.1M of CaCl2 (or BaCl2) under continuous stirring, where they are kept in solution for 10 min and washed with distilled water. These microencapsulates receive a 3% starch coating that is used as a support in the food application. Wait for the application to dry and then it is wrapped in specific packaging, with as little air as possible, followed by storage at room temperature, protected from light for subsequent shipment.

[51] A caracterização da invenção proposta nesse relatório é conseguida mediante a descrição das diferentes etapas, que são necessárias para a realização do processo em questão, de tal modo que se possa reproduzi-lo integralmente pela técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do produto pleiteado.[51] The characterization of the invention proposed in this report is achieved by describing the different steps that are necessary to carry out the process in question, in such a way that it can be fully reproduced by the proper technique, allowing full characterization of the functionality of the claimed product.

[52] A partir das diferentes etapas descritas, que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o processo ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório esclarecendo aspectos que possam ter ficado subentendidos, de modo a determinar claramente a proteção ora pleiteada.[52] From the different steps described, which express the best way or preferential way to carry out the process herein idealized, the descriptive part of the report is based, clarifying aspects that may have been implied, in order to clearly determine the protection claimed herein .

[53] Essas operações podem apresentar pequenas variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.[53] These operations may present small variations, as long as they do not deviate from what was initially claimed.

[54] DESCRIÇÃO DETALHADA DO PROCESSO DE TRATAMENTO PROPOSTO[54] DETAILED DESCRIPTION OF THE PROPOSED TREATMENT PROCESS

[55] A presente invenção se refere a um microencapsulado probiótico que compreende:

i. Um probiótico liofilizado;
ii. Alginato de Na (Sódio) a 2%;
iii. Solução estéril de CaCl2 (ou BaCl2) a 0,1M; e
iv. Pelo menos um amido ou fécula a no mínimo 3%;

[55] The present invention relates to a probiotic microencapsulated comprising:

i. A freeze-dried probiotic;
ii. 2% Na (Sodium) Alginate;
iii. 0.1M CaCl2 (or BaCl2) sterile solution; and
iv. At least one starch at least 3%;

[56] A presente invenção também se refere a um método de produção de probiótico microencapsulado que contém probiótico liofilizado, que é aplicado em um alimento, este compreende as etapas de:
i. Preparação do petisco

a. O petisco é preparado e padronizado;
b. Seguindo para secagem por desidratação, cozimento ou extrusão;
c. Recebe recheio se for o caso e passa por cozimento novamente;
d. O produto está pronto para receber a aplicação do microencapsulado.

ii. Preparação do microencapsulado
e. Dispersar a levedura em alginato de Na (Sódio) a 2%;
f. Extrusar (sugerido diâmetro ¼ 0,2mm; taxa ¼ 0,5cm3/min) com um injetor na presença de fluxo de ar constante (2 dm3 min) em uma solução estéril de CaCl2 (ou BaCl2) a 0,1M sob agitação contínua;
g. Manter os beads são em solução por 10 min;
h. Após lavar com água destilada estéril;
i. Diluir com ajuda do aquecimento amido ou fécula a no mínimo 3% e aguardar esfriar;
j. Aplicar o revestimento de amido/fécula no microencapsulado;
k. Pingar nos produtos de forma a fixar o microencapsulado em petiscos e outros alimentos.
l. Aguardar secar e embalar[56] The present invention also refers to a method of production of microencapsulated probiotic that contains lyophilized probiotic, which is applied to a food, which comprises the steps of:
i. Snack Preparation

The. The snack is prepared and standardized;
B. Moving on to drying by dehydration, cooking or extrusion;
ç. Receives filling if applicable and undergoes cooking again;
d. The product is ready to receive the microencapsulated application.

ii. Microencapsulated preparation
and. Disperse the yeast in 2% Na (Sodium) alginate;
f. Extrude (suggested diameter ¼ 0.2mm; rate ¼ 0.5cm3/min) with an injector in the presence of constant air flow (2 dm3 min) into a sterile solution of CaCl2 (or BaCl2) at 0.1M under continuous agitation;
g. Keep the beads in solution for 10 min;
H. After washing with sterile distilled water;
i. Dilute with the help of heating starch or starch to at least 3% and wait for it to cool;
j. Apply the starch/starch coating on the microencapsulate;
k. Drop it on the products in order to fix the microencapsulated in snacks and other foods.
l. Wait to dry and pack

[57] O petisco pet pode ser: desidratado, cozido ou extrusado, recebendo posteriormente a aplicação do microencapsulado na superfície ou recebendo o recheio e posterior aplicação do probiótico microencapsulado na parte externa ou interna. Além disso, pode ser aplicado em outros produtos alimentícios destinados a alimentação, desde alimentos secos a úmidos.[57] The pet snack can be: dehydrated, cooked or extruded, subsequently receiving the application of microencapsulated on the surface or receiving the filling and subsequent application of microencapsulated probiotic on the outside or inside. In addition, it can be applied to other food products intended for food, from dry to wet foods.

[58] Mesmo com a proteção das camadas do microencapsulado a temperatura alta durante o armazenamento influencia diretamente no ciclo de vida do microrganismo probiótico encurtando-a significativamente, desse modo, altera a vida de prateleira do produto.[58] Even with the protection of the microencapsulated layers at high temperature during storage, it directly influences the life cycle of the probiotic microorganism, significantly shortening it, thus altering the shelf life of the product.

[59] As cápsulas medem aproximadamente 1,5cm de diâmetro isentas de contaminação mostraram-se viáveis no alimento durante o período 120 dias de estocagem.[59] The capsules measuring approximately 1.5 cm in diameter and free from contamination have been shown to be viable in the food during the 120-day storage period.

[60] Os testes de simulação de sobrevivência ao suco gástrico e intestinal sobre as microcápsulas contendo as leveduras, os resultados indicaram que embora, tenha havido liberação (perda) de células durante o processo de passagem pelo suco gástrico (pH 2,0), ou seja, 2,54 Log10 colônias crescidas em placas de ágar Sabouraud Dextrose (SD), o processo com suco intestinal resultou em 5,92 Log10 de colônias viáveis crescidas em placas de ágar SD.[60] The simulation tests of survival to gastric and intestinal juice on the microcapsules containing the yeasts, the results indicated that although there was release (loss) of cells during the process of passage through the gastric juice (pH 2.0), that is, 2.54 Log10 colonies grown on Sabouraud Dextrose (SD) agar plates, the intestinal juice process resulted in 5.92 Log10 of viable colonies grown on SD agar plates.

[61] Apesar de a quantidade de leveduras microencapsuladas após passagem pelo suco gástrico tenha sido estimada em pouco mais de 3 ciclos Log, a liberação final de leveduras no suco intestinal ficou em aproximadamente 6 ciclos Log.[61] Although the amount of microencapsulated yeasts after passing through the gastric juice was estimated to be just over 3 Log cycles, the final release of yeasts into the intestinal juice was approximately 6 Log cycles.

[62] Portanto, a ação do suco intestinal permitiu a liberação total das leveduras garantindo que a microcápsula liberasse seu maior conteúdo apenas no intestino com a quantidade suficientes, o que permitirá reais benefícios ao hospedeiro com a ingestão da levedura no petisco comestível pet.[62] Therefore, the action of the intestinal juice allowed the total release of yeasts, ensuring that the microcapsule only released its greatest content in the intestine with sufficient amounts, which will allow real benefits to the host with the ingestion of the yeast in the pet edible snack.

[63] A sobrevivência de microrganismos probióticos durante a passagem no sistema digestivo e crescimento no intestino, resistindo a baixo pH, enzimas digestivas e sais biliares é potencializado pelo processo de microencapsulação, permitindo assim, desenvolver seu potencial probiótico conforme recomendação da Organização Mundial da Saúde (FAO/WHO, 2001).[63] The survival of probiotic microorganisms during passage through the digestive system and growth in the intestine, resisting low pH, digestive enzymes and bile salts is enhanced by the microencapsulation process, thus allowing them to develop their probiotic potential as recommended by the World Health Organization (FAO/WHO, 2001).

[64] O alginato quando utilizado como agente encapsulante, em especial o alginato de sódio, é insolúvel em alguns solventes orgânicos e em meios ácidos, com pH abaixo de 3 (BIERHALZ, 2014). No entanto, na presente pesquisa, células da levedura microencapsuladas foram parcialmente liberadas durante a ação do suco gástrico (pH 2,0), indicando que ocorre alguma alteração na estrutura da microcápsula. Entretanto, as mesmas foram totalmente liberadas no suco intestinal, ou seja, as microcápsulas foram completamente rompidas, resultando em um total de 5,92 ciclos Log.[64] Alginate when used as an encapsulating agent, especially sodium alginate, is insoluble in some organic solvents and in acidic media, with a pH below 3 (BIERHALZ, 2014). However, in the present research, microencapsulated yeast cells were partially released during the action of gastric juice (pH 2.0), indicating that there is some change in the microcapsule structure. However, they were totally released into the intestinal juice, that is, the microcapsules were completely ruptured, resulting in a total of 5.92 Log cycles.

[65] O total de colônias viáveis no intestino (simulação) do animal levando em consideração as 15 microcápsulas em petisco pet, é estimado em cerca de 4,18 x 106 UFC considerando já uma perda de 2,54 ciclos Log.[65] The total number of viable colonies in the intestine (simulation) of the animal, taking into account the 15 microcapsules in pet snacks, is estimated at about 4.18 x 106 CFU considering a loss of 2.54 cycles Log.

[66] Contagem de UFC no petisco recheado contendo 15 microcápsulas de S. boulardii armazenados a 25°C; 10 dias apresentou 6,12 x 106 UFC (6,79 Log10), 120 dias 4,2 x 105 (5,62 Log10), e 150 dias de armazenagem 1,2 x 103 (3,08 Log10).[66] CFU count in the stuffed snack containing 15 microcapsules of S. boulardii stored at 25°C; 10 days presented 6.12 x 106 CFU (6.79 Log10), 120 days 4.2 x 105 (5.62 Log10), and 150 days of storage 1.2 x 103 (3.08 Log10).

[67] Conforme a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (BRASIL, 2016), o ideal para produtos probióticos é uma densidade inicial de 108 a 109 UFC, valores menores são aceitos desde que comprovado sua eficácia. ROY, 2005 indica 6 Log UFC. g-1 ser o mínimo aceitável para efeito probiótico em produtos.[67] According to the National Health Surveillance Agency (BRASIL, 2016), the ideal for probiotic products is an initial density of 108 to 109 UFC, lower values are accepted as long as its effectiveness is proven. ROY, 2005 indicates 6 Log UFC. g-1 be the minimum acceptable for probiotic effect in products.

[68] No acompanhamento da vida de prateleira do petisco com probiótico a perca de um Log de células viáveis acontece com 4 meses de estocagem em temperatura ambiente, garantindo este como período mais indicado para seu consumo. Para aumentar quantidade de UFC consumida pode ser ingerido mais unidades de petisco, conforme o caso animal a ser tratado.[68] In the follow-up of the shelf life of the snack with probiotic, the loss of a viable cell log happens after 4 months of storage at room temperature, ensuring this as the most suitable period for its consumption. To increase the amount of UFC consumed, more units of snacks can be ingested, depending on the animal to be treated.

Claims

Survival method of a probiotic applied to a foodstuff in order to maintain and guarantee its therapeutic properties of the product, said method characterized by the fact that it comprises the steps of:

(a) microencapsulated fabrication; and
(b) application of the microencapsulated in food;

Method according to claim 1, characterized in that it comprises a lyophilized Saccharomyces boulardii probiotic microcapsule;

Claim 1 is complemented by the fact that lyophilized Saccharomyces boulardii has a viability of 1.9.109 CFU/g.

Also on claim 1, it is based on survival in unfavorable conditions of gastric and intestinal juice and keeping stable during storage at room temperature (25° - 28°C).

The best growth of the aforementioned yeast is at pH 3.5 at a temperature of 25°C, it is facultatively aerobic, easily adaptable, it grows both in the presence of oxygen and in its absence;

The product claimed 1 is characterized by survival through the passage of the digestive system and total release of yeasts with the action of intestinal juice;

Claim 2 is characterized by the use in pet snacks as a recipient of the application, which can be applied to other dry foods.

Add to claim 2 the use of starch or starch at least 3% in liquid medium added to the microcapsules to apply to the food after processing.

The suggested application to develop probiotic potential is 15 microcapsules per snack, estimating about 4.18 x 106 CFU considering a loss of 2.54 Log cycles due to the release (loss) of cells during the process of passage through the gastric juice (pH 2 ,0);

Each microencapsulated has a viability of 2.7 x 105 UFC, after passing through the gastric juice.

Product from the method of claim 2, characterized in that the humidity is 8 to 14%.

Microcapsules are characterized by having particle size distribution smaller than 1.5 cm in diameter.

The survival property of the 15 microcapsules applied in pet food is 4.2 x 105 CFU for 120 days at room temperature (25-30°C).

Claim 3 is characterized in that the microencapsulated coating material for application in food is starch or starch at least 3%;

Product from the method of claims 1 or 2 characterized by being a food for domestic animals and can be for both dog and cat.

The use of probiotic snacks with the use of the Saccharomyces boulardii strain is characterized by the fact that it comprises a functional food indicated for acute or chronic diarrhea, which may be the result of the use of antibiotics or not, effective against Clostridium difficile. It is able to avoid gastrointestinal problems, decrease serum lipids, improve the immune system, inhibit toxins, as well as antibacterial and antimutagenic.