ES2269993T3 - Pprocedimiento para la preparacion de alimentos que comprenden un sistema de suministro probiotico. - Google Patents
Pprocedimiento para la preparacion de alimentos que comprenden un sistema de suministro probiotico. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento para la obtención de un producto alimenticio con micro-organismos viables, el cual comprende las etapas de a. mezclar una preparación de micro-organismos viables, y componentes adicionales, b. secar la mezcla a un valor actividad de agua, por debajo de 0, 3, c. compactar la mezcla bajo presión, para obtener gránulos, los cuales comprenden un volumen de por lo menos 0, 02 cm3, d. recubrir el citado gránulo con una barrera de humedad, mientras que, la activad de agua, es inferior a 0, 3, y e. suplementar un producto alimenticio líquido (aw = 0, 7) ó semi-húmedo (aw entre 0, 5 y 0, 7), con el citado gránulo.
Description
Procedimiento para la preparación de alimentos
que comprende un sistema de suministro probiótico.
La presente invención, se refiere a un
procedimiento para la obtención de un producto alimenticio, el cual
comprende micro-organismos viables, y un
recubrimiento.
Los micro-organismos probióticos
(a los cuales se les hará referencia, de aquí en adelante, como
probióticos), son micro-organismos vivientes, los
cuales, después de su ingestión en cierto número, ejercen beneficios
sobre la salud, además de la nutrición básica. Los efectos
beneficiosos que los probióticos pueden inducir, son numerosos, y
forman parte de los conocimientos de la persona experta en el arte
especializado de la técnica. Como pocos ejemplos, se pueden
mencionar la reducción de la intolerancia a la lactosa, la
inhibición de las bacterias patogénicas y de los parásitos, la
reducción de la diarrea, la actividad contra la Helicobacter
pylori, la prevención del cáncer de colon, la mejora o la
prevención del restriñimiento, la producción "in situ"
de proteínas, la modulación de lípidos en la sangre, y la modulación
de las funciones huésped-inmunes.
Los efectos beneficiosos anteriormente
descritos, arriba, son generalmente válidos para cepas muy
específicas de micro-organismos que colonizan los
intestinos de los mamíferos, por ejemplo, los animales de compañía,
tales como los animales domésticos, y también para los humanos.
Así, por lo tanto, existe un considerable
interés en cuanto a incluir probióticos en las primeras materias
alimenticias. Así, por ejemplo, muchos productos fermentados de
leche, tales como los yogures, los cuales contienen probióticos,
son comercialmente obtenibles en el mercado.
De una forma similar, para los animales, ha
habido un interés en cuanto a incluir probióticos en los alimentos
del animal. Esto se mantiene como cierto, por lo menos para piensos
o alimentos previstos para ganado, así como para comida para
animales domésticos.
Muchos probióticos, exhiben sus efectos
beneficiosos, principalmente, cuando éstos están vivos. Así, de este
modo, si éstos se añaden a productos alimenticios, se entiende que
los probióticos sobrevivirán al tiempo de conservación o de vida de
los productos alimenticios, o incluso más, en el consumo del
producto alimenticio, su paso a través del tracto
gastro-intestinal, así como hasta en el lugar de
colonización.
Así, por lo tanto, el estado actual del arte
correspondiente a la técnica especializada, se encuentra concernido
con el problema de suministrar probióticos, conjuntamente con
primeras materias alimenticias y/o alimentos para animales
domésticos, y de proporcionar un tiempo de vida prologado de los
probióticos añadidos. De una forma particular, los probióticos, son
muy sensibles a la temperatura y a la humedad, como en los alimentos
húmedos y semi-húmedos, mientras que, éstos, son
comparativamente estables en un entorno medioambiental seco, por
ejemplo, caracterizado por una actividad de agua (a_{w}) por
debajo de 0,2. El arte de la técnica anterior, se encuentra
concernido, por lo tanto, con la conservación de biomasa viviente,
en un entorno medioambiental húmedo, mojado, o incluso líquido, a
la temperatura ambiente o a temperaturas mayores.
La patente europea EP 0 862 863, proporciona un
producto de cereales, listo para comer, el cual comprende una
matriz de almidón gelatinizado, incluyendo una capa de recubrimiento
o un relleno, el cual comprende un probiótico. Correspondientemente
en concordancia, los probióticos secados mediante proyección
pulverizada (spray), se mezclan en un vehículo o portador, el cual
puede ser agua. Por supuesto, el producto de cereales, debe tener,
él mismo, una reducida actividad de agua, para asegurar un tiempo de
vida prolongado de los probióticos.
La patente europea EP 0 704 16, se encuentra
concernida, de una forma más concreta, con la preservación de las
bacterias del ácido láctico en productos alimenticios húmedos. La
bacterias secadas por proyección pulverizada (spray), se añaden a
una composición, la cual comprende grasas, leche fermentada en
polvo, y sacáridos. Esta composición, está prevista, entonces, para
un producto de confitería. La invención, evita los efectos nocivos
del agua, empotrando los probióticos en una matriz rica en grasa o
aceite y, por lo tanto, arriesga el cambiar una composición
nutritiva equilibrada de un producto alimenticio, a una composición
negativa.
La patente europea EP 0 180 743, da a conocer
micro-organismos que se encuentran suspendidos en
una fase de aceite, y que se reviste mediante por lo menos una capa
protectora, la cual es soluble en agua (derivados solubles en agua
de celulosa o almidón, gomas o pectinas).
Una buena estabilidad de microorganismos en una
forma micro-encapsulada, se encuentra comercialmente
obtenible en el mercado, de procedencia de la firma
Cerbios-Pharma S.A., Bioferment, Lugano, Suiza, bajo
el nombre comercial del producto de LBC ME 10, por ejemplo. Una
vista microscópica sobre un corte de las pequeñas cápsulas (de un
diámetro de aproximadamente 700 \mum), muestra el hecho de que,
los probióticos unidos a un vehículo o portador, se encuentran
recubiertos por diversas capas finas que protegen a los probióticos.
Estos productos, se caracterizan por una estabilidad relativamente
alta, también en entornos medioambientales de humedad, pero son
también caros de producir, debido al hecho de que deben añadirse
diversas capas, para evitar que entre agua en las
micro-cápsulas.
La solicitud de patente alemana
DE-A-100 29 079, da a conocer un
producto alimenticio con bacterias probióticas, el cual está
prensado en una matriz porosa, con una capa protectora.
El documento de patente internacional WO 99/48
372 A, a conocer productos alimenticios, con ingredientes
encapsulados, por ejemplo, micro-organismos
vivientes.
La solicitud de patente estadounidense
US-A-4 888 171, da a conocer un
producto granular, el cual comprende microorganismos secos, con una
buena estabilidad al almacenaje.
La solicitud de patente japonesa
JP-A-2001 321 094, da conocer
tabletas recubiertas, las cuales comprenden jalea real y bacterias
lácticas.
Así, por lo tanto, existe una necesidad en
cuanto a proporcionar un sistema de suministro de probióticos, el
cual proporciones, con respecto al arte de la técnica anterior
existente, una extensión todavía prologada de la vida, de los
probióticos, en un entorno medioambiental líquido, húmedo, o
semi-húmedo.
De una forma particular, es un desafío de la
presente invención, el proporcionar probióticos estables, o un
sistema de suministro de probióticos, añadido a un producto
alimenticio, el cual tenga, él mismo, un valor a_{w} por encima
del valor óptimo para probióticos, para sobrevivir. Adicionalmente,
los probióticos, deberían suministrarse, de una forma preferible,
en una forma, la cual no difiera de una forma substancial, de los
productos alimenticios a los cuales éstos se añadan, o que no los
deterioren (desde el punto de vista nutritivo u organoléptico).
De una forma remarcable, se ha encontrado el
hecho de que, procediendo a compactar los
micro-organismos, conjuntamente con una matriz, la
cual puede consistir en material alimenticio seco, y procediendo a
recubrir los gránulos o granza con una barrera de vapor de grado
alimenticio, se obtiene una excelente estabilidad en transcurso del
tiempo de almacenaje.
La presente invención, proporciona un
procedimiento para la obtención de gránulos o granza, para
suplementar un producto alimenticio con
micro-organismos viables, el cual comprende las
etapas de mezclar una preparación de
micro-organismos y componentes adicionales, secar la
mezcla a un valor a_{w} por debajo de 0,3, compactar la mezcla
bajo presión, para obtener gránulos o granza, los cuales comprenden
un volumen de por lo menos 0,02 cm^{3}, recubrir los gránulos o
granza con una barrera de humedad, y suplementar un producto
alimenticio con éstos.
Una ventaja de la presente invención, es la de
proporcionar una significativa mejora de la estabilidad de
micro-organismos probióticos, aplicados en primeras
materias alimenticias semi-secas y/o húmedas, en
forma de partículas.
Otra ventaja de la presente invención, reside en
el hecho de que, el procesado, es sencillo y directo.
Todavía otra ventaja de la presente invención,
reside en el hecho de que, éste, proporciona un vehículo apropiado
de suministro, para ingredientes funcionales adicionales, de una
forma particular, también fibras prebióticas, las cuales, a su vez,
pueden mejorar las características físico-químicas
de los gránulos o granza en concordancia con la presente
invención.
En las figuras,
La figura 1, ilustra de una forma esquemática un
ejemplo del gránulo o granza (1) en concordancia con la presente
invención. El gránulo o granza (1), comprende una matriz interior
(2), la cual comprende probióticos (3). El gránulo o granza,
comprende una barrera de humedad (4). Las figuras 1a y 1b,
distinguen diferentes formas de presentación, en donde, los
probióticos, se encuentran homogéneamente dispersados (figura 1a), o
acumulados, en el centro (figura 1b). Debería tomarse debida nota
en cuanto al hecho de que, la forma y los factores de relación
entre el espesor del recubrimiento, matriz interior y preparación
prebiótica, es arbitraria, y únicamente sirve para el propósito de
ilustración.
La figura 2, muestra la estabilidad al
almacenaje (recuperación en % de cfu/g, versus, tiempo de
almacenaje), de Enterococcus faecim, almacenado a una
temperatura de 30ºC y un 70% de RH (humedad relativa). La figura
distingue (\bullet) valores obtenidos con las cápsulas
comercialmente obtenibles en el mercado, de procedencia de la firma
Cerbios-Pharma, Lugano, Suiza, bajo la designación
de SF68, y los gránulos o granza en concordancia con la presente
invención (\blacklozenge).
Dentro del contexto de esta especificación, la
palabra "comprende", se toma para significar "comprende,
entre otras cosas". No se pretende el que se interprete como
"consiste únicamente de".
Dentro del contexto de la presente invención, el
término "producto alimenticio", se pretende que abarque
cualquier materia consumible. Así, de este modo, éste puede ser un
producto pensado para el consumo por parte de humanos, pero, el
término, abarca también productos a ser consumidos por parte de
animales, por ejemplo, animales domésticos, tales como perros,
gatos, conejos, conejillos de Indias, ratones, ratas, pájaros (por
ejemplo, loros), reptiles, y peces (por ejemplo, doradas). No
obstante, el término, incluye, también, productos alimenticios a ser
consumidos por parte de otros animales domésticos, tales como por
ejemplo, productos alimenticios o pienso para ganado, por ejemplo,
ganado vacuno, caballos, cerdos, ovejas, cabras, búfalos, camellos,
y por el estilo.
El término "gránulo" o "granza", en el
contexto de la presente invención, no pretende referirse a cualquier
forma específica. Por el contrario, el término "gránulo" o
"granza", en el contexto de la presente invención, puede
asumir cualquier forma susceptible de poderse obtener mediante
compactación. Así, por ejemplo, un gránulo o granza, puede tener la
forma de una esfera, de un cubo, de una pirámide, de una tableta, o
cualquier tipo de forma clásica, tridimensional, modificada o
compleja. Adicionalmente, pueden concebirse formas más imaginativas.
Así, por ejemplo, si los gránulos o granza están previstos como un
sistema de suministro probiótico para animales domésticos, éstos
pueden tener la forma de huesos, barras, anillos, la forma de
animales, por ejemplo, la forma ratones, o de otros objetos. Las
técnicas actuales de compactación, permiten la preparación de casi
cualquier tipo de estructura.
En el contexto de la presente invención,
"probiótico", pretende referirse a cualquier tipo de
micro-organismo que se desee consumir, debido a
cualquier efecto beneficioso que éste pueda tener sobre su
consumidor.
En el contexto de la presente invención, el
término "barrera de humedad", se refiere a cualquier substancia
que pueda utilizarse para recubrir los gránulos o granza, tal y
como se han definido anteriormente, arriba, y que sea de utilidad
para reducir la absorción de agua por parte de los gránulos o granza
a ser recubiertos.
En el contexto de la presente invención, los
valores de a_{w} que se facilitan a continuación, para definir la
"humedad", se utilizan como una aproximación práctica: húmedo,
denota una valor de a_{w} de 0,7 ó superior,
semi-húmedo, denota un valor de a_{w} comprendido
entre 0,5 y 0,7 y, semi-húmedo, denota un valor de
a_{w} comprendido entre 0,3 y 0,5.
En el contexto de la presente invención, el
término "matriz", en la expresión "matriz interior", no
pretende restringirse a cualquier componente específico o selección
de componentes. Por supuesto, de una forma usual, éste comprende
ingredientes de grado alimenticio, cuyo consumo, es seguro, desde el
punto de vista nutritivo. No obstante, una de las ventajas de la
presente invención, es la gran flexibilidad que ésta representa para
la persona experta en el arte especializado de la técnica, en
cuanto a lo referente a la matriz. La matriz, puede servir como un
vehículo o portador para los probióticos, opcionalmente,
conjuntamente con un ligante.
El término "ligante", en el contexto de la
presente invención, puede referirse a cualquier tipo de substancias,
de grado alimenticio, que tengan la propiedad de proporcionar, a
otros ingredientes alimenticios, la capacidad de ser compactados.
Se entenderá, de una forma general, el hecho de que, los ligantes,
tienen la capacidad de deformarse plásticamente, durante la
compactación, proporcionando con ello una estructura de una tableta,
lo suficientemente duradera en el tiempo. Adicionalmente a ello,
los ligantes, pueden tener propiedades adhesivas, de pegado, o de
pegajosidad.
El término "plastificante", en el contexto
de la presente invención, puede referirse a cualquier tipo de
substancia de grado alimenticio, la cual tenga la propiedad de
ablandar o de flexibilizar uno o más de los demás ingredientes
utilizados en la preparación de gránulos o granza compactados. De
una forma preferible, se utilizan plastificantes, los cuales tengan
la capacidad de embeber o de mojar la superficie de los demás
componentes de la matriz interior y, de esta forma, soportar la
compactación de la matriz interior, incluso a una reducida actividad
de agua.
El término "producto alimenticio
funcional", en el contexto de la presente invención, se refiere a
cualquier tipo de producto alimenticio, o a cualquier tipo de
ingrediente alimenticio, el cual proporcione, al consumidor,
cualquier tipo de beneficio, el cual vaya más allá de la nutrición
básica. Los probióticos (véase anteriormente, arriba) que pueden
tener efectos beneficiosos en la composición y en la actividad
metabólica de la microflora del intestino, del huésped, y en su
sistema inmune, pueden servir como un ejemplo. De la misma forma,
los prebióticos, la fibra, las vitaminas, los antioxidantes, las
moléculas psico-estimulantes, tales como la cafeína,
pueden servir como una elección puramente arbitraria, a título de
ejemplo, pero ilustrativa, de los posibles ingredientes de
"producto alimenticio funcional".
El término "componentes adicionales", en el
contexto de la presente invención, en lo referente a los otros
componentes adicionales de la matriz interior, se refiere a la
totalidad de los otros componentes distintos a las bacterias. En
caso en el que, las bacterias, se encuentren unidas a un vehículo o
portador específico, este material portador o vehículo, no forma
parte, del mismo modo, de los "componentes adicionales".
Todas las listas de ingredientes o partes de los
gránulos o granza del sistema de suministro de los probióticos,
proporcionadas en el contexto de la presente descripción, se
consideran como listas no exhaustivas. Será siempre posible, aunque
de una forma no obligatoria, el proceder a seleccionar cualquier
tipo de combinación de los ingredientes o las substancias de una o
de la totalidad de estas listas.
Los porcentajes, se proporcionan en porcentaje
en peso, a menos de que se indique de otro modo.
De una forma preferible, en una forma de
presentación, los gránulos o granza en concordancia con la presente
invención, tienen un volumen comprendido dentro unos márgenes que
van de 0,01 a 100 cm^{3}, de una forma preferible, de 0,02 a 50
cm^{3}, de una forma más preferible, de 0,125 a 30 cm^{3} y, de
una forma mayormente preferible, de 0,3 a 8 cm^{3}. Así, por
ejemplo, el volumen, puede estar comprendido dentro de unos márgenes
que van de 0,4 a 6 cm^{3}, de 0,5 a 3 cm^{3}, ó de 0,6 a 2,25
cm^{3}.
En otra forma de presentación en concordancia
con la presente invención, la matriz interior de los gránulos o
granza en concordancia con la presente invención, antes, o
brevemente después del recubrimiento, se caracteriza por una
actividad de agua inferior a un valor de 0,3. De una forma
preferible, la actividad de agua, es de un valor inferior a 0,2, de
una forma más preferible, de un valor aproximado, igual o inferior a
0,1. Por ejemplo, la actividad de agua, es de un valor comprendido
dentro de unos márgenes que van de 0,01 a 0,09.
En una forma adicional de presentación de la
presente invención, la matriz interior de los gránulos o granza
según la presente invención, tienen una densidad de envoltura de más
de 0,08 g/cm^{3}. De una forma preferible, éstos tienen una
densidad de envoltura, la cual se encuentra por encima de un valor
de 1,1 g/cm^{3}, de una forma más preferible, por encima de 1,3
g/cm^{3}.
La densidad de la envoltura, es una medición que
indica el peso específico de un objeto, incluyendo los espacios de
los poros, hasta el plano de la superficie. Esta cantidad, es
específicamente apropiada para tabletas o entidades compactadas, y
puede medirse mediante un aparato del tipo Micromeritics® Geo Pyc
1360, por ejemplo.
Otra forma de expresar el peso específico de
entidades compactadas es, por ejemplo, la densidad absoluta. La
densidad absoluta de los gránulos o granza no recubiertos es, de una
forma preferible, de un valor que se encuentra por encima de 1
g/cm^{3}, de una forma más preferible, de un valor que se
encuentra por encima de 1,2 g/cm^{3} y, de una forma mayormente
preferida, de un valor que se encuentra por encima de 1,5
g/cm^{3}. La densidad absoluta, puede medirse mediante un aparato
del tipo Micromeritics® Accu Pyc 1330, por ejemplo.
Las definiciones de las densidades de envoltura
y absoluta, son conocidas por parte de las personas expertas en el
arte especializado de la técnica, pero pueden obtenerse por ejemplo,
de los procedimientos analíticos de, PA; Orr, C. Analytical
Methods, en tecnología de partículas. Micromeretics Instrument
Corparation, Norcross, GA, 1997.
De una forma general, puede decirse que, la
densidad de envoltura, es la densidad global de un cuerpo, tal y
como se determina a partir de su volumen incluyendo los poros
cerrados y abiertos, hasta el plano de la superficie. La densidad
absoluta, es la densidad de un cuerpo, tal y como se determina a
partir de su volumen, incluyendo los poros cerrados (pero
excluyendo los poros abiertos). La densidad de la matriz o densidad
real (no indicada en las formas de presentación presentadas
anteriormente, arriba), es la densidad de un cuerpo, tal y como se
determina mediante el volumen de la matriz, excluyendo ambos, los
poros abiertos y los poros cerrados.
De una forma general, la densidad de envoltura
de los gránulos o granza no recubiertos, es de un valor que se
encuentra comprendido entre aproximadamente un 50% y un 100%, de una
forma preferible, entre un 70% y 100% y, de una forma más
preferible, entre un 80% y un 100%, de la densidad absoluta de los
componentes no recubiertos y no compactados de la matriz
interior.
En todavía otra forma de presentación, el
gránulo o granza en concordancia con la presente invención,
comprende de 10^{5} a 10^{12} micro-organismos
viables (cfu). De una forma preferible, éste comprende de 10^{5}
a 10^{11} cfu, de una forma más preferible, de 10^{6} a
10^{10} cfu. Así, por ejemplo, puede comprender de 10^{6} a
10^{8} cfu.
Los valores proporcionados anteriormente,
arriba, dependen del tamaño de los gránulos o granza y, el número
de cfu añadidos. Los valores recomendados de cfu, pueden también
expresarse en g de gránulo o granza, independientemente del tamaño
del gránulo o granza. Así, de esta forma, los gránulos o granza en
concordancia con la presente invención, comprenden, de una forma
preferible, de 10^{5} a 10^{9}, de una forma más preferible, de
10^{6} a 10 cfu/g.
En todavía otra forma de presentación de la
presente invención, la matriz interior de los gránulos o granza en
concordancia con la presente invención, comprenden adicionalmente
ingredientes seleccionados de entre el grupo de almidones
digeribles, almidones resistentes, otras fibras, cereales molidos o
triturados, vegetales secados y molidos o triturados, celulosa y
derivados de celulosa, productos alimenticios para animales
domésticos, maltodextrina, achicoria, harina, aislamientos de
proteínas, extractos de levaduras y mezcla de entre éstos.
En aún todavía otra forma de presentación, el
recubrimiento de los gránulos o granza en concordancia con la
presente invención, comprenden una barrera de humedad de grado
alimenticio.
En una forma de presentación del procedimiento
en concordancia con la presente invención, los componentes
adicionales, comprenden, por lo menos, parte de los ingredientes del
producto alimenticio.
Sin pretender ligarlo a ninguna teoría, se
postula el hecho de que, mediante la adición de probióticos secados,
a material alimenticio o a ingredientes de grado alimenticio,
secándolos y compactándolos a partículas o gránulos (granza) de un
tamaño relativamente grande (\geq 0,02 cm^{3}), y recubriéndolos
con un material que sirva como barrera de humedad, se alcanza una
alta estabilidad de los probióticos encapsulados. Esto puede ser
así, en parte, debido al hecho de que, el factor de relación de
volumen y de la superficie, se explota de una forma mejor que en
probióticos encapsulados o secados, tal y como se conoce. La
compactación y la barrera de humedad, soportan adicionalmente el
factor de relación optimizado, y permiten una estabilidad al
almacenaje de los probióticos en un entorno
medio-ambiental de humedad, el cual no se había
alcanzado.
Con objeto de preparar los gránulos o granza en
concordancia con la presente invención, pueden seleccionarse
diferentes posibles micro-organismos individuales, o
una mezcla de diferentes posibles micro-organismos
individuales, los componentes adicionales de la matriz interior, y
la substancia hidrofóbica.
Como micro-organismo, puede
seleccionarse cualquier tipo de micro-organismo. De
una forma preferible, un micro-organismo que ejerza
efectos beneficiosos y bienestar en humanos y en animales, tales
como los animales domésticos, por ejemplo, gatos o perros, animales
de ganado, por ejemplo, cerdos, vacas, búfalos, ovejas o cabras. De
una forma preferible, el micro-organismo, es un
micro-organismo probiótico.
En la literatura especializada, se mencionan
algunos micro-organismos que pueden utilizarse para
llevar a cabo la presente invención, por ejemplo, en la patente
europea EP 0 862 863 A2, de una forma particular, en la página
3.
Los ejemplos de micro-organismos
probióticos apropiados, incluyen a levaduras tales como las
Saccharomyces, Debaromyces, Candida, Pichia y
Torulopsis, mohos tales como los Aspergillus, Rhizopus,
Mucor, y Pnicillium y Torulopsis, y bacterias,
tales como las de los géneros Bifidobacterium, Bacteroides,
Clostridium, Fusobacterium, Melissococcus, Propionibacterium,
Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Kocuria, Staphylococcus,
Peptostrepococcus, Bacillus, Pediococcus, Micrococcus, Leuconostoc,
Weissella, Aerococcus, Oenococcus y Lactobacillus. Los
ejemplos específicos de micro-organismos
probióticos apropiados, son: Aspergillus niger, A. oryzae,
Bacillus coagullans, B. Lentus, B. licheniformis, B. mesentericus,
B. pumilus, B. subtilis, B. natto, Bactereoides amylophilus, Bac.
capillosus, Bac. ruminocola, Bac. suis, Bifidobacterium
adolescentis, B. animalis, B. breve, B. bifidium, B. infantis, B.
lactis, B. longum, B. pseudolongum, B. thermophilum, Candida
pintolepesii, Clostridium bactericum, Enterococcus cremoris, E.
diacetylactis, E. faecium, E. intermedius, E. lactis, E. muntdi, E.
thermophilus, Escherichia coli, Kluyveromyces fragilis,
Lactobacillus acidophilus, L. alimentarius, L. amylovorus, L.
crispatus, L. brevis, L. casei, L. curvatus, L. cellobiosus, L.
delbrueckii ss. Bulgaricus, L. farciminis, L. fermentum, L.
gasseri, L. helveticus, L. lactis, L. plantarum, L. johnsonii, L.
reutiri, L. rhamnosus, L. sakei, L. saivarius, Leuconostoc
mesenteroides, P. cerevisae (damnosus), Pediococcus
acidilactici, P. pentosaceus, Propionibacterium freudenreichii,
Prop. shermanii, Saccharomyces cereviseae, Staphilococcus carnosus,
Staph. Xilosus, Streptococcus infantarius, Strep. salivarius ss.
thermophilus, Strep. thermophillus, Strep. lactis.
Así, por ejemplo, una cepa probiótica, o cepas
probióticas, pueden seleccionarse de entre el grupo que comprende
Bacillus licheniformis (DSM 5749), B. sutillis (DSM
5750), Bifidobacterium lactis (DSM 20215), cepas de
Enterococcus faecium (por ejemplo, NCIMB 10415; NCIMB 11181;
NCIMB 30089; DSM 3520; DSM 4788; DSM 4789; DSM 5464; DSM 7134;
CEECT 4515), E. mundtti (CNCM MA 27/4E), cepas de
Saccharomyces cereviseae (por ejemplo, BCCM/MUCL 39885; CBS
493 94; CNCM I-1077; CNCM I-1079;
NCYC Sc47), Lactobacillus casei (NCIMB 30096), L.
farciminis (CNCM MA 67/4 R), L. johnsonii
(I-1225 CNCM), Lactobacillus paracasei
(I-2116 CNCM), L. plantarum (CNCM
I-840), L. rahmnosus (DSM 7133), P.
acidilactici (CNCM MA 18/5 M), Steptococcus infantarius
(CNCM I-841), Streptococcus thermophilus
(TH4, Chr. Hansen, DK), y mezclas de entre éstos, por
ejemplo.
ejemplo.
Ejemplos adicionales de especies probióticas con
las cepas depositadas, a título de ejemplos, de las especies en
concordancia con la presente invención, pueden seleccionarse de
entre el grupo que comprende las cepas Lactobacillus reuteri
(CNCM I-2452, CNCM I-2448, CNCM
I-2450, CNCM I-2451),
Lactobacillus rhamnosus(CNCM I - 2449), Lactobacillus
acidophilus (CNCM I-2453), y mezclas de entre
éstas. Las cepas mencionadas en este párrafo, pueden ser
particularmente apropiadas para animales domésticos.
Los micro-organismos son, de una
forma preferible, en forma seca o, por ejemplo, en forma de una
espora, para micro-organismos los cuales forman
esporas. El secado de miro-organismos, después de la
producción mediante fermentación, es conocido por parte de las
personas expertas en el arte especializado de la técnica. Por
ejemplo, la patente europea EP 818 529 (SOCIETÉ DES PRODUITS
NESTLÉ, S.A.), en donde se describe un procedimiento de secado
mediante pulverización, o el documento de patente internacional WO
0144440 (INRA). Usualmente, los micro-organismos
bacterianos, se concentran a partir de un medio, y se secan mediante
secado por proyección pulverizada (spray), mediante secado en lecho
fluidificado, mediante liofilización (secado mediante congelación),
o mediante otro procedimiento apropiado de secado. Así, por ejemplo,
los micro-organismos, se mezclan con un material
portador o vehículo, tal como un hidrato de carbono, por ejemplo,
sacarosa, lactosa o maltodextrina, un lípido o una proteína, por
ejemplo, leche en polvo, durante el secado, o antes del secado. Si
se utiliza un material portador o vehículo, éste puede también
formar parte de la matriz interior.
No obstante, los
micro-organismos, no necesitan encontrarse
necesariamente presentes en una forma secada, desde el principio.
Puede también concebirse el proceder a mezclarlos directamente,
después de la fermentación con los componentes adicionales de la
matriz interior (véase abajo, a continuación), y realizar un proceso
de secado posteriormente. Una consideración o aproximación de este
tipo, es la que puede deducirse a partir del documento de patente
internacional WO 02/065 840 (SOCIETÉ DES PRODUITS NESTLÉ).
En una forma preferida de presentación, los
micro-organismos, se encuentran en forma de
partículas, con un tamaño de partícula de por lo menos 100 \mum,
de una forma preferible, de por lo menos 200 \mum, de una forma
mayormente preferible, de por lo menos 300 \mum. Así, por ejemplo,
el tamaño de partícula, puede ser de aproximadamente 1 mm. Estos
números, se refieren al diámetro medio de la partícula.
De una forma preferible, las partículas,
comprenden cantidades significativas de hidratos de carbono amorfos,
en los cuales, se embeben los micro-organismos. De
una forma preferible, las partículas, comprenden, en porcentaje en
peso, una cantidad total de materia seca del 10 - 90%, de una forma
preferible, del 30 - 80%, de una forma más preferible, del 40 -
70%, de hidratos de carbono inertes. Los ejemplos de hidratos de
carbono inertes, son las maltodextrinas, los almidones, los
azúcares de bajo peso molecular (sacarosa, lactosa, maltosa,
nanitol, y por el estilo), y los hidrocoloides (pectina, guar,
xantano, goma acacia).
Las partículas que comprenden
micro-organismos e hidratos de carbono inertes, son
las que se prefieren, debido al hecho de que, los
micro-organismos, son menos susceptibles a la
compactación subsiguiente y así, de este modo, se obtiene una mayor
supervivencia.
Las partículas apropiadas, se obtienen
procediendo a mezclar los micro-organismos con los
hidratos de carbono inertes, después de la fermentación, y secando
la mezcla, mediante proyección pulverizada (spray) o mediante
secado en lecho fluidificado, en concordancia con procedimientos
establecidos y que son bien conocidos por parte de las personas
expertas en el arte especializado de la técnica. El estado actual de
la técnica, correspondiente a las técnicas para el secado mediante
proyección pulverizada (spray) y al secado mediante lecho
fluidificado, se describe, por ejemplo, por parte de K. Masters, en
Spray Drying Handbook, 5^{th} ed., - Manual del secado mediante
proyección pulverizada, 5ª edición -, Longman, Harlow (1991) y por
parte de Dewettinck y A. Hyghebaert en Fluidized bed coating en
food technology, - Recubrimiento en lecho fluidificado en la
tecnología de los alimentos -. Trends Food Sci. Technol. 10, 163 -
168 (1999) y referencias contenidas en éste.
Adicionalmente, los componentes adicionales de
la matriz interior, pueden ser seleccionados. Una de las ventajas
de la presente invención, es la alta flexibilidad y variedad con
respecto a los componentes adicionales de la matriz interior. Esta
alta variedad, se refleja mediante las listas de posibles moléculas
o funciones que pueden añadirse a la matriz interior.
Así, por lo tanto, los componentes adicionales,
pueden ser considerados como componentes de "relleno", o
componentes de "carga" y, su elección, es casi arbitraria y
libremente elegible. En el caso de que los
micro-organismos se encuentren ya mezclados con
ingredientes adicionales, por ejemplo, materiales portadores o
vehículos, o agentes de protección, es entonces incluso posible que
no deba seleccionarse ningún componente adicional.
Generalmente, si se seleccionan componentes
adicionales de la matriz interior, las substancias con un alto
grado de higrocapacidad, son generalmente ventajosas, con respecto a
la capacidad de los gránulos o granza recubiertos, para retardar el
incremento de la actividad interior de agua. Incluso si se absorbe
agua por parte de la matriz interior de los gránulos o granza, la
actividad en el agua, permanece relativamente baja, debido a al
alta capacidad de la matriz interior para absorber la humedad. Los
hidratos de carbono poliméricos, por ejemplo, tienen un alta
higrocapacidad.
De una forma preferible, los componentes
adicionales de la matriz interior, pueden seleccionarse de una forma
tal, que sea posible la compactación de la matriz interior.
Generalmente, esto puede también lograrse mediante un ligante y/o
plastificante apropiado.
Por motivos de conveniencia, y con objeto de
evitar confusiones en vistas al alto grado de variedad o elección,
en la selección de los componentes adicionales de la matriz
interior, éstos se discuten, a título de ejemplo, como cargas,
ingredientes funcionales, lubricantes, plastificantes y ligantes. Se
entenderá el hecho de que, estas clases, no cubren completamente
los diferentes ingredientes, pero puede existir un solapado
substancial uniforme. Así, por ejemplo, algunos plastificantes,
pueden también servir como ligantes, o las cargas, pueden también
comprender ingredientes funcionales, tales como fibras, por
ejemplo.
Las cargas que pueden ayudar para incrementar el
volumen, pueden seleccionarse de entre el grupo que comprende
almidones; almidones resistentes, azúcares de alto peso molecular,
por ejemplo, lactosa, dextrosa, sacarosa, y/o manitol, celulosa
microcristalina, almidones modificados, por ejemplo, amilodextrina
hidrógeno-octenilbutanodioato; y/o almidón
n-octenilsuccinato, proteínas, por ejemplo, proteína
de leche, de guisante, de soja, de carne, de volatería, de gluten,
hidrocoloides, cereales molidos, vegetales secados y molidos, harina
animal, leche en polvo, cacao en polvo, galleta molida, o mezcla de
éstos.
Los ingredientes funcionales, pueden
seleccionarse para proporcionar un beneficio adicional al gránulo o
granza o al sistema de suministro en concordancia con la presente
invención. Éstos pueden comprender, aparte de los probióticos,
fibras prebióticas, por ejemplo,
fructo-oligosacáridos (FOS), polifructosas, por
ejemplo, inulina o levano, almidones resistentes, por ejemplo,
almidón retrogradado, dextranos, arabinogalactanos, por ejemplo,
goma de acacia, galactomananos, por ejemplo, guar,
galacto-oligosacáridos, por ejemplo,
isomalto-oligosacáridos, maltooligosacáridos,
maltodextrinas, y mezclas de entre éstos, por ejemplo.
Las fibras, pueden diferenciarse en fibra
soluble y fibra no soluble. Los ejemplos de las fibras solubles,
comprenden a la inulina, pectina, 6-glucanos
(pequeños polímeros ramificados de glucosa, del tipo de celulosa),
goma arábica, tragacanto, mucílagos, goma de guar y de judía de
langosta, agar, carragininas, alginatos, xantano, y por el estilo.
La mayoría de estas fibras solubles, son fermentables en la mayor
parte. Los ejemplos de fibras insolubles, comprenden celulosa (por
ejemplo, derivada de piel o cáscara de avena, judías de soja,
salvado de cereales), y hemicelulosa (mayoritariamente,
arabino-galactanos o galactanos ramificados, por
ejemplo, de cereales, patatas y judías de soja). La mayoría de
estas fibras insolubles, son parcialmente fermentables o no
fermentables.
Los ingredientes funcionales, pueden también
comprender oligoelementos, minerales, vitaminas, antioxidantes,
esteroles, antioxidantes, ácidos grasos, proteínas, por ejemplo,
enzimas y/u otras moléculas funcionales.
Los ejemplos de vitaminas y/o antioxidantes,
pueden seleccionarse de entre el grupo que comprende carotenoides,
tales como licopeno, \alpha-, \beta-, ó
\gamma-carotina, xantofilas, vitamina A1, vitamina
A2, tocoferoles, por ejemplo, vitamina E, vitamina C, y mezclas de
entre éstos.
Los ejemplos de ácidos grasos, pueden
selecionarse de entre el grupo que comprende mono-, di- ó
triacilgliceroles de cadena larga y de cadena media, saturados o
insaturados, y mezclas de entre éstos, por ejemplo.
Los ejemplos de enzimas, pueden seleccionarse de
entre el grupo que comprende las proteasas, peptidasas, lipasas,
hidrolasas, y cócteles de entre éstas, por ejemplo.
Otras moléculas funcionales, pueden
seleccionarse de entre el grupo consistente en bacteriocinas,
condroitina sulfato, isoflavonas de soja, nucleótidos, nucleósidos,
isotiocianatos, extractos de crucíferos, por ejemplo, de brócoli,
sulflorafano, y mezclas de entre éstos, por ejemplo.
Los ingredientes de moléculas que tienen otras
funciones, pueden añadirse a la matriz interior. Estos ingredientes
o moléculas, pueden intensificar las funciones intestinales,
mantener o intensificar la integridad de la piel, prevenir el daño
de la piel (por ejemplo, inducida por radiación UV), y la respuesta
al estrés, mejorar las condiciones del pelo, prevenir la infección,
mantener o mejorar la salud oral, intensificar y/o mantener la
visión, prevenir la alergia, modular las infecciones inmunes,
prevenir la obesidad, proporcionar el control del peso, disminuir
el riesgo de diabetes y/o de arteriosclerosis, controlar los
triglicéridos en la sangre y en los tejidos, intensificar la
absorción de los nutrientes, mejorar el desarrollo del cerebro e
intensificar y/o mantener las funciones cognitivas, prevenir las
enfermedades vasculares, por ejemplo, el ataque al corazón o la
apoplejía.
Adicionalmente, o de una forma alternativa,
pueden proporcionarse otros ingredientes o moléculas, que mantengan
y mejoren la funcionalidad de los riñones, del hígado y del
páncreas, que mejoren la salud en común, que mejoren la artritis,
que mejoren el desarrollo de los huesos durante el crecimiento, que
mejoren o intensifiquen el mantenimiento de la masa ósea durante la
edad adulta, que incrementen la absorción de minerales (por ejemplo,
calcio) y vitaminas y la utilización de los alimentos, que
prevengan y/o reduzcan las osteoporosis, que mejoren el
crecimiento, prestaciones y/o la recuperación muscular, que tengan
propiedades anti-inflamatorias, que mejoren la
respiración, que intensifiquen las funciones inmunes, y que tengan
actividad anti-patogénica y/o actividad
inhibitoria.
A los componentes de la matriz interior, se les
puede añadir ligantes y/o plastificantes, en caso necesario, para
mejorar las propiedades de compactación de los componentes de la
matriz interior. Puede no obstante acontecer el hecho de que, los
componentes adiciones y/o los micro-organismos, sean
en sí mismos lo suficientemente "pegajosos", o adhesivos, como
para permitir la compactación. En este caso, un "componente
ligante" específico, puede ser omitido. No obstante, si deben
añadirse uno o varios ligantes y/o plastificantes, para soportar la
formación de los gránulos o granza, mediante compactación, de una
forma preferible, se utilizarán ingredientes de grado
alimen-
ticio.
ticio.
Los ejemplos para plastificantes, pueden
seleccionarse de entre el grupo consistente en polioles (por
ejemplo, glicerol, sorbitol, propilenglicol), alcoholes (por
ejemplo, etanol, propanol, butanol, isopropanol, isobutanol,
butanodiol).
Los ejemplos de ligantes, pueden seleccionarse
de entre el grupo que comprende polisacáridos apropiados, por
ejemplo, almidones (almidón nativo, almidón ceroso de maíz,
almidones hidrolizados, maltodextrinas, almidones
pregelatinizados), polifructosas (harina de achicoria, inulina),
hidrocoloides, polivinilpirrolidona, hidroxipropilmetilcelulosa,
por ejemplo.
Los lubricantes, pueden servir para el propósito
de facilitar la liberación de los gránulos o granza, del molde para
la formación de los comprimidos, de gránulos o de briquetas,
mediante la reducción de las fuerzas de fricción entre el granulo o
granza y el molde de formación y, en caso relevante, la bolsa de
comprimidos. Además, éstos pueden fomentar la fluidez de la
premezcla del gránulo o granza, en la tolva, y en el molde, de
formación de comprimidos y o de gránulos o granza. Los ejemplos de
lubricantes, pueden seleccionarse de entre el grupo que comprende
el ácido esteárico, sales del ácido esteárico, derivados del ácido
esteárico, talco, polietilenglicoles, surfactantes (tensioactivos),
y ceras.
Puesto que es un objetivo de la presente
invención, el añadir los gránulos o granza a un producto
alimenticio, es una ventaja relevante el hecho de que, la matriz
interior, pueda comprender uno, varios, o la totalidad de los
componentes del producto alimenticio, al cual deben añadirse los
gránulos o granza.
Así, por ejemplo, si los gránulos deben añadirse
a un producto alimenticio para animales domésticos, la matriz
interior, puede suplementarse, parcialmente o totalmente, mediante
el producto alimenticio para animales domésticos a los cuales se
añadirán los gránulos. Así, de esta forma, el producto alimenticio
para animales domésticos, puede únicamente molerse y/o secarse en
bien ya sea un estado cocido, o bien ya sea un estado no cocido y,
así, de este modo, utilizarse como una parte (por ejemplo, carga o
relleno), de la matriz interior de los gránulos.
Correspondientemente en concordancia, si los
gránulos se añaden a cereales para desayuno, la matriz interior,
puede comprender cereales. O bien, si los gránulos se añaden o un
tentempié de aperitivo, como por ejemplo, patatas fritas del tipo
de churrería, por ejemplo, la matriz interior, puede comprender
almidón de patata u otros ingredientes, tales como harinas,
utilizados para preparar las patatas fritas del tipo churrería.
Este concepto inventivo, puede extenderse a cualquier producto
alimenticio.
También, la barrera de humedad que recubre los
componentes compactados de la matriz interior, puede ser
seleccionada. En principio, puede seleccionarse cualquier tipo de
substancia de grado alimenticio, que tenga propiedades de repeler
el agua o propiedades impermeables. La persona experta en el arte
especializado de la técnica, es usualmente capaz de seleccionar una
de las barreras de humedad apropiadas, o mezclas de dichas barreras
de humedad apropiadas. Con todo ello, abajo, a continuación, se
proporciona una lista a efectos de ilustración, a partir de la
cual, pueden seleccionarse por lo menos una de dichas barreras de
humedad, o mezclas de éstas.
Así, por lo tanto, las barreras de humedad
apropiadas, pueden ser, por ejemplo, ceras (cera de parafina, cera
de abejas (blanca y amarilla), cera carnauba, cera candelilla, cera
microcristalina, cera de salvado de arroz, cera de éster cetílico,
goma laca, cera emulsionante, lanolina, aceite de ricino
hidrogenado, aceite de "jojoba"), ácidos grasos (por ejemplo,
ácido oleico, ácido esteárico, ácido palmítico, ácido láurico) y sus
sales (por ejemplo, de sodio, calcio, magnesio, aluminio);
derivados de ácidos grasos (por ejemplo, palmitato de cetilo,
ácidos grasos mono y diglicéricos, acético, láctico, cítrico y
tartárico, laurilsulfato de sodio), ésteres de ácidos grasos (por
ejemplo, palmitato de isopropilo, miristirato de isopropilo),
monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos (por ejemplo, aceite
de MCT, triglicéridos basados en aceite de coco/aceite de almendra
de palma), derivados de monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos
(por ejemplo, ésteres poliglicéricos de ácidos grasos, ésteres de
propilenglicol de ácidos grasos, aceites y grasas vegetales (por
ejemplo, aceite de semilla de colza, aceite de sésamo, aceite de
semilla de maíz, aceite de nuez, aceite de semilla de algodón,
aceite de cacahuete, aceite de girasol, aceite de linaza, aceite de
oliva, aceite de judía de soja, mantequilla de cacao), aceites y
grasas vegetales, hidrogenados o endurecidos, aceites y grasas
vegetales fraccionados, aceites y grasas de origen animal (por
ejemplo, de ternera, de volatería, de cerdo, de cordero, por
ejemplo, sebo de ternera, manteca), aceites y grasas hidrogenados o
endurecidos de origen animal, aceites y grasas fraccionados de
origen animal, grasas de leche o de quesería o vaquería (por
ejemplo, grasa de leche, grasa de leche fraccionada, grasa de
mantequilla), proteínas (por ejemplo, gluten, ceína, caseinato de
sodio y de calcio), fosfolípidos (por ejemplo, lecitina), hidratos
de carbono (por ejemplo, celulosa y derivados de celulosa (por
ejemplo, hidroxipropil-metilcelulosa, etilcelulosa,
metilcelulosa, carboxi-metilcelulosa), almidón
hidroxipropilado (carragininas), ésteres de sorbitán (por ejemplo,
mono-oleato, mono-palmitato,
mono-estearato, trioleato), aceites y grasas
minerales (por ejemplo, parafina), chocolate, alcohol polvinílico,
poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato),
poli(ácido láctico), vidriado (barniz) farmacéutico, látex,
copolímero del ácido metacrílico, poloxamer, derivados del
polioxietileno, tocoferoles, esteroles, carotenoides, dimeticona,
ésteres de sacarosa de ácidos grasos, y sucroglicéridos.
En una forma preferida de presentación, la
barrera de humedad, es un recubrimiento a base de lípidos.
Las mezclas y laminados de los ingredientes
mencionados, pueden comprender, por ejemplo, monoglicérido acetilado
de caseína, ácido esteárico, cera de abejas; caseína, gelatina,
proteína de soja, ceína - éster de amilosa de ácidos grasos; ceína,
albumen, caseína, gelatina, proteína de soja - aceite vegetal;
nitrocelulosa - cera; laminados de aceite, de ceína/cera
vegetal.
La preparación de los gránulos (granza), después
de la selección del micro-organismo y de los
componentes adicionales de la matriz interior, puede acontecer de
cualquier forma apropiada. Una revisión reciente del estado actual
del arte especializado de la técnica, en la tecnología y ciencia de
materiales de compresión de los comprimidos o tabletas, se
proporciona en "Pharmaceutical Powder Compaction Technology", -
Tecnología de la compactación farmacéutica de materias en forma de
polvo -, Alderborn G y Nyström C, eds, Marcel Dekker, New York
(1996).
Unas pequeñas etapas principales de preparación
de los gránulos, pueden comprender, de una forma usual, las etapas
de "mezclado, secado, compactación y recubrimiento". La
secuencia de estas etapas, puede ser variada, en una forma que se
corresponda con el sentido común. Así, por ejemplo, la secuencia
anteriormente mencionada, arriba, puede modificarse a la secuencia
de "mezclado, compactación, secado y recubrimiento".
Como una variante, los ingredientes de la matriz
interior, que comprenden las cargas rellenos de humedad,
opcionalmente, ligantes o ingredientes funcionales, además de los
probióticos, pueden mezclarse y compactarse, a cuyo efecto, un
contenido relativamente alto de agua, soporta la compactación.
Después de ello, el gránulo compactado, puede secarse y
recubrirse.
La mayoría de estas etapas, por ejemplo, el
"mezclado" y el "secado", pueden subdividirse, por
ejemplo, "mezclado de únicamente unos pocos de los ingredientes,
secado de éstos, adición de otros ingredientes a la mezcla,
compactación, otra vez secado y recubrimiento".
Tal y como ilustran los párrafos anteriores, la
preparación de los gránulos en concordancia con la presente
invención, es muy flexible. Se prefiere, no obstante, el hecho de
que, poco tiempo antes del momento de recubrir la matriz interior
compactada, dicha matriz interior, tenga una actividad de agua
relativamente baja (a_{w}), por ejemplo, una a_{w} de un valor
inferior a 0,3, de una forma preferible de un valor inferior a 0,2
y, de una forma más preferible, de un valor por debajo de 0,15.
Así, por ejemplo, una mezcla seca de los
micro-organismos y de los componentes adicionales,
se prepara procediendo a mezclar todos los componentes. A
continuación, puede procederse a secar la mezcla a un valor de
a_{w} inferior a 0,3, de una forma preferible, inferior a 0,2, de
una forma más preferible, inferior a 0,15 y, de una forma
mayormente preferible, aproximadamente igual, igual, o inferior a
0,1. Los posibles dispositivos, comprenden los hornos de
convención, los secadores de cinta, los secadores de vacío, los
secadores de lecho fluidificado y los secadores rotativos, sólo
para mencionar unos cuantos de ellos.
El momento de secado, en el proceso de la
obtención de los gránulos, no es crucial. Así, por ejemplo, el
secado, puede tener lugar después de la compactación, si la
compactación es más sencilla con componentes ligeramente húmedos.
No obstante, los valores de a_{w} anteriormente indicados, arriba,
se logran, de una forma preferible, antes del recubrimiento, con la
finalidad de que, los reducidos valores de a_{w}, se encuentren
preservados dentro de los gránulos recubiertos.
El número de células viables (cfu) añadido a la
premezcla de la matriz interior, depende del consumo pretendido de
gránulos por día, el cual, a su vez, depende del tamaño de los
gránulos y/o del número de gránulos añadidos al producto
alimenticio. Las variables adicionales, son la densidad o la
existencia de gránulos que finalmente tendrá el producto
alimenticio, la concentración de micro-organismos en
una forma seca, y el tamaño en que se sirve el producto
alimenticio, sólo para mencionar algunas de ellas.
La persona experta en el arte especializado de
la técnica, está instruida para calcular el número de cfu que debe
añadirse a la mezcla, al estar en conocimiento de la dosis diaria de
los probióticos a consumir.
Si se pretende que un gránulo comprenda la
totalidad de los probióticos de un servicio diario entero, o si se
pretende que no se consuma ninguna otra comida que comprenda
probióticos, más que un gránulo, el gránulo en cuestión,
comprenderá, de una forma preferible, la dosis diaria de los
probióticos. En este caso, un gránulo, comprende una cantidad de
aproximadamente 10^{5} a 10^{14} de cfu/día, de una forma
preferible, de 10^{6} a 10^{13} cfu/día y, de una forma más
preferible, de 10^{7} a 10^{11} cfu/día.
En el caso de que, de una forma alternativa, el
consumo diario de gránulos esperado, comprenda de 2 a 10
gránulos/día, los márgenes de cfu por gránulo, anteriormente
indicados, arriba, puede dividirse por el correspondiente
número.
De una forma ventajosa, la cantidad de
micro-organismos añadidos, se calcula de una forma
tal, que se consuma una cantidad efectiva de
micro-organismos, consumiendo uno o dos, u
opcionalmente tres servicios del respectivo producto alimenticio, a
los cuales se les añadirán los gránulos.
En el caso en que se utilice un ligante,
lubricante y/o plastificante, éste puede seleccionarse de entre las
listas anteriormente proporcionadas, arriba. Así, por ejemplo, puede
procederse a aplicar glicerol, mediante proyección pulverizada
(spray), sobre la superficie de los componentes de la matriz
interior y la preparación probiótica, a razón de un porcentaje
comprendido dentro de unos márgenes que van del 0,15 al 20% y, de
una forma preferible, del 0,5 al 10%, de glicerol, con referencia
al peso total de la matriz interior.
Después de haber procedido a la adición opcional
de un ligante, lubricante y/o plastificante, el cual puede ya
haberse añadido a la premezcla, antes de la etapa de secado
anteriormente citada, puede procederse a compactar la mezcla
resultante, por ejemplo, a una presión de compactación suficiente.
Usualmente, puede concebirse que, las presiones muy altas, por
ejemplo, presiones que sean de un valor por encima de los 10.000
bar, deben ser evitadas, debido al hecho de que, las bacterias,
pueden destruirse. No obstante, las bacterias (probióticas), en
dependencia de su condición (secas, húmedas, en un portador o
vehículo), pueden soportar presiones variables.
El límite inferior de la presión de
compactación, está en dependencia de las propiedades de
"compactación" de la matriz interior. En principio, la presión
de compactación, puede ajustarse siguiendo el criterio de que se
obtenga una razonable consistencia y/o estabilidad del gránulo,
mediante compactación.
El límite superior, se encuentra principalmente
en situación no identificada, pero, si se pretende que el producto
deba ser masticado, la presión de compactación, se seleccionará, de
una forma preferible, de una forma tal que, los gránulos
compactados, no sean demasiado duros, con objeto de evitar daños en
los dientes.
Aparte del hecho de que, la presión de
compactación, puede seleccionarse dentro de unos amplios márgenes,
se ha encontrado que, las presiones comprendidas dentro de unos
márgenes que va de 100 a 10.000 bar, de una forma preferible, de
200 a 9.000 bar y, de una forma preferible, de 300 a 8000 bar, son
las más apropiadas. Así, por ejemplo, la compactación, puede
realizarse a una presión comprendida dentro de unos márgenes que
van de 600 a 8000 bar. Las presiones indicadas anteriormente,
arriba, dependen fuertemente del status de los
micro-organismos. Si éstos se encuentran todavía
húmedos, las presiones superiores a 4.500 bar, pueden destruirlos.
No obstante, si los prebióticos son en forma de esporas, pueden
aplicarse presiones mayores.
La compactación, puede realizarse mediante
cualquier tipo de dispositivo de compactación. Los ejemplos de
estos tipos de dispositivos, son las prensas rotativas para
comprimidos (tabletas), las prensas excéntricas para comprimidos,
las prensas de punzón individual y de doble punzón para comprimidos,
las prensas para comprimidos o tabletas de capa individual o de
múltiples capas, los molinos de briqueteado y los molinos para
gránulos, por ejemplo.
Los gránulos, pueden tener los volúmenes que se
han indicado anteriormente, arriba, y pueden tener cualquier tipo
de forma apropiada, adecuada o deseada. Así, por ejemplo, éstos
pueden tener la forma de esferas, de cubos, de pirámides, de
tabletas, o de cualquier tipo de forma tridimensional, clásica,
modificada o compleja. Adicionalmente, éstos pueden tener una forma
que se corresponda con el producto alimenticio al cual se añadan
los gránulos. Así, por ejemplo, si los gránulos se añaden a un
producto alimenticio para animales domésticos o de compañía,
destinados para perros, éstos pueden tener la forma de huesos, de
animales, de gatos o de otra forma que encaje con el producto
alimenticio.
En dependencia de los componentes que acompañen
a los micro-organismos, el proceso general para
compactar la mezcla, puede modificarse, suplementarse y ajustarse
libremente.
Si el valor de a_{w} de la matriz compactada
no es todavía lo suficientemente bajo (véanse los valores
proporcionados anteriormente, arriba), debe procederse a introducir
una etapa de secado, antes de la etapa de siguiente etapa de
compactación (véase arriba).
A continuación, los comprimidos compactados que
comprenden la matriz interior, pueden recubrirse, con objeto de
proteger adicionalmente a los micro-organismos,
contra los efectos perjudiciales de la subsiguiente absorción del
agua, durante el tiempo de vida o de conservación del producto
alimenticio. El recubrimiento, puede realizarse mediante cualquier
tipo apropiado de técnica de recubrimiento, por ejemplo, mediante
equipos de recubrimiento por proyección pulverizada (spray), de
recubrimiento por fusión o con disolventes, de recubrimiento
mediante recubridor de tambor, o de recubrimiento mediante
recubridor de cazoleta, sólo para mencionar unos cuantos. Los
gránulos, se recubren con una barrera de humedad, la cual, de una
forma preferible, es de grado alimenticio, tal y como se ha
ejemplificado
ya.
ya.
De una forma preferible, la cantidad de
recubrimiento, puede abastecer un porcentaje que va de un 2 a un
30%, de los gránulos no recubiertos, de una forma preferible, de un
5 a un 20% y, de una forma más preferible, de un 8 a un 18%.
Se entenderá, para los propósitos de la presente
invención, el hecho de que, el proceso de recubrimiento mencionado,
puede llevarse a cabo bien ya sea en una sola etapa, o bien ya sea
en varias etapas, y que, el término "barrera de humedad", se
refiere tanto a una capa individual de un compuesto, como a una
mezcla de compuestos, como también a múltiples capas, de uno o de
más compuestos con las citadas propiedades de barrera.
Debido al recubrimiento, el secado de la mayoría
o de la totalidad de estos componentes, de una matriz interior, y
la compactación, puede mantenerse un reducido valor de a_{w} de
los gránulos, durante un tiempo prologando.
Así, por lo tanto, los productos alimenticios de
los probióticos, están pensados para poder ser suplementados con
una suficiente cantidad de los gránulos o granza en concordancia con
la presente invención. El producto alimenticio, puede tener un
contenido de humedad que se encuentre significativamente por encima
del valor de a_{w} de los gránulos. Así, por ejemplo, si se
procede a añadir los gránulos a un producto alimenticio, con un
a_{w} correspondiente a un valor \geq 0,2, \geq 0,4, \geq
0,5, ó incluso \geq 0,6, se logra, de una forma sorprendente, una
alta viabilidad, durante un largo transcurso de tiempo.
El producto alimenticio, puede ser cualquier
producto alimenticio, al cual se le desee añadir la función
beneficiosa de los probióticos. Así, por ejemplo, éste puede ser un
producto alimenticio para animales domésticos o de compañía,
incluyendo a los productos de recompensa. No obstante, éste puede
ser cualquier tipo de producto alimenticio para cualquier tipo de
animal. Así, por ejemplo, el producto alimenticio, puede ser un
alimento alimenticio o ingrediente alimenticio particular, tal como
ciertos productos semi-secos para productos
alimenticios para animales domésticos, cereales para desayunos,
productos de confitería, copos para desayunos, crispetas (patatas
crujientes) para desayunos, tentempiés hinchados, tentempiés de
aperitivo, patatas fritas del tipo de churrería, tropezones para
ser bañados, galletas, garrapiñados, artículos de confitería,
chocolate, barritas, muesli, bebidas instantáneas en forma de
tabletas (comprimidos) o gránulos, cubitos de caldo, sopas y salsas
instantáneas en forma de tabletas o de gránulos, cosméticos orales.
Por supuesto, el producto alimenticio, puede ser un producto
alimenticio que se haya fabricado con ingredientes particulares,
tales como ciertas barras, el cual consista en ingredientes en
forma de partículas, por ejemplo.
Tal y como se ha insinuado anteriormente,
arriba, el número/peso de gránulos que se pretenda añadir a un
producto alimenticio, dependerá de varios factores, entre los cuales
se encuentran, (I), el valor de cfu/g de los gránulos, (II), el
tamaño en que se sirve el producto alimenticio, (III), la "dosis
efectiva", es decir, la cantidad de cfu que se consumirá
preferiblemente, con objeto de obtener el efecto deseado. La dosis
diaria efectiva de muchos probióticos, con respecto a muchos
animales, se encuentra comprendida dentro de unos márgenes que van
de 10^{7} a 10^{10} cfu por día e individuo, por ejemplo, de
10^{8} a 10^{9} por día e individuo.
Así, por ejemplo, los gránulos, puede utilizarse
de una forma exclusiva, es decir, que los gránulos, formen el
producto alimenticio en su totalidad, por ejemplo, como un producto
de recompensa o como un suplemento. En el caso de un alimento
particular para animales domésticos, esto significaría el hecho de
que, las partículas del producto alimenticio, se encuentran
constituidas por el gránulo en concordancia con la invención.
En otro ejemplo, el gránulo, puede añadirse a un
producto alimenticio, en una cantidad comprendida dentro de unos
márgenes que van de un 1 a un 70%, de una forma preferible, de un 3
a un 50%, de una forma más preferible, de un 5 a un 30% y, de una
forma mayormente preferible, de un 8 a un 20%, a añadir en el
producto alimenticio. Estos porcentajes, pueden ser en peso, o en
número de partículas, tal como los productos alimenticios
denominados "kibbles", para animales domésticos, por
ejemplo.
Los ejemplos que se facilitan a continuación, se
proporcionan únicamente a título ilustrativo, y no deben
interpretarse, en modo alguno, como limitativos de la materia que es
el objeto de la presente solicitud de patente. Se ha repetido que,
la esencia de la presente invención, reside, también, en el hecho de
que pueden utilizarse una ilimitada variedad de ingredientes
alimenticios, con objeto de formar una matriz interior de los
gránulos. Los porcentajes y partes, se refieren a peso, a menos que
se indique de otra forma.
Ejemplo
1
Se procede a preparar gránulos, mediante la
compactación de una matriz en forma de polvo, y se recubren con un
componente de grado alimenticio, el cual proporciona una alta
barrera de humedad. La mezcla en su totalidad, comprende harina de
achicoria, maltodextrina (DE2-6), y FRISKIES
Vitality®, un producto alimenticio para perros,
semi-húmedo, el cual es comercialmente obtenible en
el mercado, ligantes de grado alimenticio, y una preparación
bacteriana de la cepa Enterococcus faecium.
En primer lugar, se procedió a preparar una
premezcla de harina de achicoria (50% de premezcla), y FRISKIES
Vitality® (25% de premezcla). Esta premezcla, se secó en un horno de
convención, a una actividad de agua próxima a cero (a_{w} <
0,01), y se le mezcló maltodextrina húmeda (a_{w} de
aproximadamente 0,3; 25% de premezcla), con objeto de completar la
premezcla.
Se procedió a aplicar Glicerol (3% del peso de
la premezcla), mediante proyección por pulverización (spray), sobre
la superficie de premezcla en forma de polvo, para plastificar la
superficie de las partículas en forma de polvo.
Mediante la adición de la preparación
bacteriana, se completó la mezcla.
La mezcla, se compactó para formar un gránulo
cilíndrico (diámetro: 1 cm, altura, aproximadamente 1 cm), con una
parte superior y un fondo ligeramente convexos, con una prensa
hidráulica de laboratorio, de punzón individual (Beckmann PT16). La
presión de compactación, fue de 3 toneladas/cm^{2}. La actividad
de agua del gránulo, era de 0,84, a una temperatura de 25ºC.
La mitad de los gránulos, se recubrieron con una
barrera de humedad a base de grasa (Witocan 42/44 pastillen,
Condea, Francia). Se aplicaron cuatro capas de recubrimiento,
procediendo a sumergir los gránulos en un fundente del material de
barrera (temperatura, aproximadamente 50ºC). La cantidad total de
recubrimiento, era de aproximadamente un 15% de los gránulos no
recubiertos.
En la figura 1, se proporciona una vista
esquemática de los gránulos recubiertos.
Ejemplo
2
Se procedió a comparar la estabilidad de los
gránulos recubiertos en concordancia con el ejemplo 1, con la
estabilidad de la E. faecium NCIMB 10415
micro-encapsulada (comercializada como
LBC-ME10), obtenida de la firma
Cerbios-Pharma, Lugano, Suiza, que comprendía
aproximadamente 5 x 10 E + 10 cfu/g. Las
micro-cápsulas, comprenden la cepa probiótica sobre
un núcleo de sacarosa, el cual, se recubre, a continuación, con
varias capas de substancias no definidas (barreras de humedad de
grado alimenticio) y, el procedimiento para obtener las
micro-cápsulas, es ampliamente desconocido. Se
conoce el hecho de que, las micro-cápsulas,
persisten durante un largo transcurso de tiempo, en un entorno
medioambiental semi-húmedo, y se consideran como
siendo el mejor producto hoy en día obtenible en el mercado.
Así, de este modo, los gránulos recubiertos en
concordancia con el ejemplo 1 y la E. faecium NCIMB 10415
micro-encapsulada, se expusieron durante un
transcurso de tiempo de 60 días, a una temperatura de 30ºC, y a un
entorno medioambiental húmedo (humedad relativa del 70%). Después
de diferentes intervalos, se tomaron muestras, y se determinaron
recuentos de células viables de E. faecium NCIMB 10415 contenidas en
los gránulos y en las micro-cápsulas.
En la figura 2, se muestra la tasa de
recuperación (en % del recuento de células inicial) de E.
faecium SF68, en ambos ejemplos.
De una forma remarcable, los gránulos
compactados, se comportaban mejor que las
micro-cápsulas comercialmente obtenibles en el
mercado, especialmente, después de un transcurso de tiempo de
almacenaje de 20 días. La tasa de recuperación, en el producto
comercialmente obtenible en el mercado, decrecía fuertemente y
constantemente, mientras que, el decrecimiento en la recuperación
de los micro-organismos, es prominentemente más
lento en los gránulos en concordancia con la presente
invención.
Ejemplo
3
Se procedió a preparar gránulos en concordancia
con la presente invención, mediante la modificación de los
componentes de la matriz interior, el recubrimiento y las cepas
bacterianas.
1.- E. faecium NCIMB 10415
micro-encapsulada (comercializada como
LBC-ME10)*.
2.- Lactobacillus johnsonii (CNCM -
1225), congelada, con un contenido de un 15% de hidratos de carbono
amorfos.
3.- Bifidobacterium lactis (DSM 20215),
proyectada mediante pulverización (spray)**
4.- S. boulardii SB20, comercializada
como Levucell SB20**
\text{*} Obtenida de la firma
Cerbios-Pharma, Lugano, Suiza.
\text{**} Obtenida de la firma Christian
Hansen BioSystems A/S (CLH), 10 - 12 Boge Allé, P.O. Box 407, DK -
2970, Horsholm, Dinamarca.
Matriz
1
A. Harina de achicoria comercialmente obtenible
en el mercado (50% en peso),
B. Vitality® (25%, véase el ejemplo 1),
C. Maltodextrina DE3 (25%) (Cerestar,
Francia).
Se procede a secar los componentes A y B, en un
horno, a una actividad de agua < 0,1. Se procede a aplicar
glicerol (1 - 5%, en peso), mediante proyección pulverizada (spray),
utilizando una tobera de proyección pulverizada, mientras la
materia en forma de polvo, seca, se agita, en un mezclador de
tambor, con objeto de asegurar la dispersión homogénea del
glicerol. Se procede a añadir el componente C, a un nivel normal de
humedad (0,25 < a_{w} < 0,5). Se añade la preparación
bacteriana (usualmente, 0,1 - 5%, en peso, sobre la matriz total;
dosificación final en el gránulo, 10^{8} CFU/g). La mezcla, se
compacta a una presión de 0,5 toneladas/cm^{2}, según el
procedimiento proporcionado en el ejemplo 1.
Matriz
2
Almidón directamente comestible Cerestar DC93000
(Cerestar, Francia).
Se procede a secar almidón, a un valor de
a_{w} < 0,15. Se procede a aplicar glicerol (1 - 5%, en peso),
mediante proyección pulverizada (spray), utilizando una tobera de
proyección pulverizada, mientras la materia en forma de polvo,
seca, se agita, en un mezclador de tambor. Se añade la preparación
bacteriana (usualmente, 0,1 - 5%, en peso, sobre la matriz total;
dosificación final en el gránulo, 10^{8} CFU/g). Después de la
adición del cultivo bacteriano, la mezcla, se compacta a unas
presiones de compactación de 0,5 toneladas/cm^{2}.
Matriz
3
Lactosa (50% en peso) (Pharmatose DCL 15, DMV
International, Holanda), maltodextrina DE 12 (50% en peso)(Cerestar,
Francia).
Se procede a secar la maltodextrina, a un valor
de a_{w} < 0,15, y se mezcla lactosa en ella. Después de
introducir la preparación bacteriana (usualmente, 0,1 - 5%, en peso,
sobre la matriz total; dosificación final en el gránulo, 10^{8}
CFU/g), se procede a compactar la mezcla (eventualmente, con la
adición de un 1 - %, en peso, de glicerol).
Recubrimiento 1: Vitocan 42/44 (véase el
ejemplo 1) (recubrimiento a base de lípidos).
Recubrimiento 2: Sepifilm LP010 (Seppic,
Francia).
Se procede aplicar el recubrimiento, recubriendo
los gránulos mediante proceso de recubrimiento en lecho
fluidificado, utilizando un recubridor del tipo Glatt
GPGC-3. Se aplica Sepifilm, como una solución acuosa
el 15%; cantidad total de Sepifilm en la masa del "kibble" = 7
- 15%. Presión de la proyección pulverizada (spray), 1,5 bar;
temperatura de secado, 50ºC, tiempo de recubrimiento y de secado, 40
- 90 minutos.
Se obtuvo la mejor recuperación, después de un
tiempo de almacenaje de aproximadamente 30 - 60 días, cuando las
cepas bacterianas, se encontraban presentes en forma de partículas.
El uso de cultivos bacterianos frágiles, por ejemplo, preparaciones
secadas por congelación (liofilizadas), sin hidratos de carbono
añadidos, es menos recomendable, cuando se aplica en "kibbles"
compactados a altas presiones de compactación (> 4
toneladas/cm^{2}). La preparación granular, por ejemplo, que
contenga significativas cantidades de hidratos de carbono, en una
preparación bacteriana secada mediante proyección pulverizada
(spray), funciona muy bien.
De una forma general, todas las matrices
interiores, funcionan similarmente bien, confirmando la gran
variedad posible de componentes a elegir para la matriz interior.
En cuanto a lo referente a la barrera de humedad, los mejores
resultados, se obtuvieron con al barrera de humedad a base de grasa,
mientras que, otros tipos de barrera de humedad, proporcionan
también resultados satisfactorios.
El recubrimiento, necesita ser aplicado de una
forma apropiada. Es esencial el garantizar la calidad y la
integridad del recubrimiento, debido al hecho de que, cualesquiera
grietas o defectos estructurales en los recubrimientos, conducirían
a una rápida absorción de la humedad por parte de los "kibbles"
y, de una forma concomitante, a altas pérdidas en la viabilidad
microbiana, durante el almacenaje.
Claims (15)
1. Un procedimiento para la obtención de un
producto alimenticio con micro-organismos viables,
el cual comprende las etapas de
a. mezclar una preparación de
micro-organismos viables, y componentes
adicionales,
b. secar la mezcla a un valor actividad de agua,
por debajo de 0,3,
c. compactar la mezcla bajo presión, para
obtener gránulos, los cuales comprenden un volumen de por lo menos
0,02 cm^{3},
d. recubrir el citado gránulo con una barrera de
humedad, mientras que, la activad de agua, es inferior a 0,3, y
e. suplementar un producto alimenticio líquido
(a_{w} \geq 0,7) ó semi-húmedo (a_{w} entre
0,5 y 0,7), con el citado gránulo.
2. Un procedimiento, según la reivindicación 1,
en donde, la actividad de agua, es inferior a 0,2.
3. Un procedimiento, según la reivindicación 1,
en donde, la actividad de agua, es inferior a 0,15.
4. Un procedimiento, según la reivindicación 1,
en donde, la actividad de agua, es inferior a 0,1.
5. Un procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde, los componentes
adicionales, comprenden por lo menos parte de los ingredientes del
producto alimenticio.
6. Un procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde, la presión de compactación,
se encuentra comprendida dentro de unos márgenes que van de 100 a
10.000 bar.
7. Un procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde, el gránulo, comprende de
10^{5} a 10^{14} micro-organismos viables.
8. Un procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde, los
micro-organismos viables, son probióticos.
9. Un procedimiento para la obtención de un
producto alimenticio con micro-organismos viables,
el cual comprende las etapas de
a. mezclar una preparación de
micro-organismos viables, y componentes
adicionales,
b. compactar la mezcla bajo presión, para
obtener gránulos, los cuales comprenden un volumen de por lo menos
0,02 cm^{3},
c. secar la mezcla, a una actividad de agua por
debajo de 0,3,
d. recubrir el citado gránulo con una barrera de
humedad, mientras que, la activad de agua, es inferior a 0,3, y
e. suplementar un producto alimenticio líquido
(a_{w} \geq 0,7) ó semi-húmedo (a_{w} entre
0,5 y 0,7), con el citado gránulo.
10. Un procedimiento, según la reivindicación 9,
en donde, la actividad de agua, es inferior a 0,2.
11. Un procedimiento, según la reivindicación 9,
en donde, la actividad de agua, es inferior a 0,15.
12. Un procedimiento, según la reivindicación 9,
en donde, la actividad de agua, es inferior a 0,1.
13. Un procedimiento, según una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 12, en donde, los componentes adicionales,
comprenden por lo menos parte de los ingredientes del producto
alimenticio.
14. Un procedimiento, según una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 13, en donde, la presión de compactación,
se encuentra comprendida dentro de unos márgenes que van de 100 a
10.000 bar.
15. Un procedimiento, según una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 14, en donde, el gránulo, comprende de
10^{5} a 10^{14} micro-organismos viables.
16 Un procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 15, en donde, los
micro-organismos viables, son probióticos.
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