ES2323450T3 - Producto consumible que contiene probioticos. - Google Patents
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Abstract
Un producto consumible seco que comprende microorganismos probióticos, en el cual los microorganismos probióticos se aplicaban al producto consumible seco, y en el cual tras la aplicación de los microorganismos probióticos frescos la actividad del agua (Aw) es menor a 0,5, preferiblemente inferior a 0,3.
Description
Producto consumible que contiene
probióticos.
La presente invención se refiere a un producto
consumible que contiene probióticos y a un proceso para
obtenerlo.
Los microorganismos probióticos son
microorganismos que influyen favorablemente en un huésped mejorando
su equilibrio microbiano intestinal. En general, se piensa que
estas bacterias inhiben o influyen en el crecimiento y/o el
metabolismo de las bacterias patógenas en el tracto intestinal.
También se acepta que a través de los microorganismos probióticos
se activa la función inmunitaria del huésped. Por este motivo,
existen muchos métodos distintos para incluir los microorganismos
probióticos en los alimentos.
La WO98/10666 (SOCIETE DES PRODUITS NESTLE S.A.)
revela un proceso para la fabricación de una composición
alimenticia deshidratada que contiene bacterias ácidas probióticas
vivas, en las cuales una composición alimenticia y un cultivo de
bacterias de ácido láctico probióticas sensibles al oxígeno son
pulverizadas conjuntamente bajo un chorro de aire caliente.
La EP0862863 (SOCIETE DES PRODUITS NESTLE S.A.)
informa sobre un producto a base de cereales ya preparado que
consta de una matriz de almidón gelatinizada que incluye un
revestimiento o un relleno que contiene un microorganismo
probiótico.
La US4943437 (AB MEDIPHARM) informa sobre un
proceso para el suministro de materiales biológicamente activos a
los materiales de base de la alimentación, en los cuales el material
biológicamente activo se mezcla con un soporte inerte, donde se
mantiene insoluble, con el fin de formar una suspensión homogénea,
después de lo cual se aplica la suspensión al material de base.
La GB2205476 (UNILEVER) informa sobre una
composición bacteriana respaldada que comprende un soporte inerte
subdividido, que es la harina, y una suspensión acuosa de microflora
viable. Luego esta mezcla se seca y es adecuada como inóculo de las
bacterias de ácido láctico para la preparación de pan de masa
avinagrada.
Sin embargo, la incorporación de
micro-organismos probióticos (de aquí en adelante
"probióticos") en los alimentos implica grandes dificultades.
Un primer objetivo es el de tener un número adecuado de cfu (unidad
formadora de colonias) al día. Si la concentración de probióticos
en el producto no excede un cierto valor umbral, el efecto
favorable no se consigue. De ahí que partiendo de la observación de
que una dosis es eficaz en el entorno de 10^{9} cfu por humano al
día, y suponiendo que el consumidor tiene que tomarlas en su toma
diaria, el objetivo será administrar esta cantidad de cfu en una a
tres comidas.
Hasta ahora, el método ha consistido en utilizar
probióticos que se han secado, por si solos o con una sustancia
soporte. De ahí que después de su fermentación en un medio adecuado,
normalmente los probióticos se concentran, por ejemplo por
centrifugación o filtración, y luego se secan mediante un secado por
pulverización, un secado en lecho fluidizado o un liofilizado. A
partir del proceso de secado surge otro problema serio. Los
probióticos sufren una pérdida sustancial del orden del 60, más
frecuentemente del 90 al 99% de cfu dependiendo de la tecnología
aplicada, a menos que se tomen medidas especiales. Todo esto quiere
decir que estas etapas de secado son muy caras en energía. Pero el
proceso de secado a alta temperatura tiene otros inconvenientes.
Puede destruir o dañar los metabolitos que están presente en los
propios probióticos o en el medio fermentado donde se cultivan.
Dichos metabolitos pueden por tanto perder sus efectos favorables.
El inconveniente de una etapa de concentración, es la pérdida de
metabolitos que estaban presentes en el medio fermentado.
El polvo obtenido mediante el secado se puede
aplicar luego al producto alimenticio deseado. De acuerdo con el
EP0862863 anteriormente citado, por ejemplo, los probióticos secos
se mezclarán con una sustancia soporte líquida, que es aceite, agua
o una mezcla proteínica. Luego esta sustancia se pulverizará en el
producto alimenticio.
Debido a la necesidad de un número relativamente
elevado de cfu en una única comida y debido a las elevadas pérdidas
durante el secado, resulta un problema tener un producto alimenticio
con un número eficaz de cfu. Otro problema, también dirigido a las
referencias anteriormente citadas, es la estabilidad a largo plazo
de los probióticos en el producto alimenticio, es decir, el
producto alimenticio con los probióticos tiene que ser estable a
temperatura ambiente. Otra preocupación es la viabilidad de los
probióticos en el estómago y el intestino. Los probióticos deben
ser suficientemente resistentes al entorno ácido en el estómago y a
los ácidos biliares para colonizar con éxito el intestino. Además,
el producto alimenticio que consta de probióticos debe ser
agradable para el consumidor. Existe la necesidad de aplicar
probióticos a un producto alimenticio sin influir notablemente en
sus propiedades organolépticas. Ciertamente es un problema el que
aparezcan cambios mínimos o nulos en el sabor, aspecto y textura
del producto acabado que contiene probióticos con respecto al mismo
producto sin probióticos.
La presente invención se refiere a los problemas
mencionados.
Con esta finalidad, la presente invención aporta
un producto consumible que comprende probióticos, en el que los
probióticos se han aplicado recientemente al mismo.
En otro aspecto, la presente invención aporta un
producto consumible que comprende metabolitos producidos por los
probióticos, en el que los metabolitos se encuentran en un medio
fermentado que se ha separado del probiótico cultivado en el
mismo.
Del mismo modo, el proceso para obtener un
producto consumible que comprende probióticos, conforme a la
presente invención, comprende la fabricación de una biomasa fresca
de probióticos por fermentación en un medio líquido y aplicar
directamente la biomasa fresca al producto consumible.
Además, en un cuarto aspecto, el proceso para
obtener un producto consumible que comprenda metabolitos producidos
por probióticos, conforme a la presente invención, comprende el
cultivo de probióticos en un medio líquido, separando el medio
líquido de los probióticos y aplicando directamente el medio líquido
al producto consumible.
Contrariamente a lo razonablemente esperado, se
ha descubierto que la biomasa derivada de un proceso de fermentación
se puede aplicar directamente a un producto consumible sin un
secado a alta temperatura. De esta forma, se obtiene un producto
consumible que contiene probióticos, que tiene una excelente
estabilidad al almacenamiento y que tiene un aspecto y unas
propiedades organolépticas similares al aspecto y a las propiedades
organolépticas de un producto consumible similar que no contenga
probióticos.
Además, el producto consumible, si se consume en
la cantidad razonable o esperada, contiene una cantidad de cfu que
es suficiente para lograr un efecto favorable.
En toda la presente descripción, la expresión
"producto consumible" equivale a un producto que es consumible
por los humanos y/o animales como perros, gatos, por ejemplo.
Con respecto a la presente invención, el término
"probióticos frescos" o "biomasa recién aplicada" hace
referencia a los probióticos que, tras el proceso de fermentación
no se secan, por ejemplo, mediante un secado por pulverización, un
secado en lecho fluidizado o un liofilizado. No obstante, el término
"probióticos frescos" no pretende ser entendido como la
biomasa que se aplica un cierto límite de tiempo al producto
consumible. Es posible almacenar "biomasa fresca" durante un
cierto periodo de tiempo sin pérdida alguna. Si la biomasa también
se puede congelar durante cierto tiempo y descongelar sin una
pérdida sustancial, se considera todavía como fresca. También es
posible añadir a la "biomasa fresca" agentes protectores
conocidos por incrementar la supervivencia de, por ejemplo, las
bacterias de ácido láctico durante el proceso de aplicación, por
ejemplo durante el pulverizado al producto consumible, durante el
almacenamiento del producto y también durante el paso del producto
consumible a través de los tractos digestivos. La WO 98/10666
menciona algunas de las sustancias con dichos efectos y también
aporta una lista extensa de modelos anteriores relacionados con la
mejora en la supervivencia de los microorganismos probióticos. A
pesar de dichos aditivos,
la biomasa se puede considerar como "biomasa fresca", porque no existe un proceso de secado a alta temperatura.
la biomasa se puede considerar como "biomasa fresca", porque no existe un proceso de secado a alta temperatura.
Para el objetivo de la presente invención, el
término "probióticos", "microorganismo probiótico" o
biomasa probiótica se entiende que incluye cualquier
microorganismo, contenido celular o metabolito de los
microorganismos que tienen efectos favorables para su huésped. Por
lo tanto, se pueden incluir levaduras, hongos y bacterias. La EP
0862863 enumera algunos ejemplos de probióticos conocidos en la
actualidad. Por ejemplo, se pueden utilizar cepas de
Lactobacillus johnsonii (CNCM I-1225),
Bifidobacterium lactis (DSM20215), Streptococcus
thermophilus (TH4, Chr. Hansen, DK), o bien Lactobacillus
paracasei (CNCM I-2116). Christian Hansen
BioSystems A/S (CHL), 10-12 Boge Allé, P.O Box 407,
DK-2970 Horsholm, Denmark, ofrece una selección de
las diferentes cepas probióticas.
Para la finalidad de la presente invención, el
término "probióticos" pretende incluir además los metabolitos
generados por los microorganismos durante un proceso de
fermentación, si no se indican por separado. Estos metabolitos
pueden ser liberados al medio de fermentación o bien pueden ser
almacenados en el microorganismo. Puede ocurrir también que dichos
metabolitos sean responsables de parte o de la totalidad de los
efectos favorables de un microorganismo probiótico en
particular.
Sorprendentemente, se ha demostrado que los
probióticos no necesitan estar necesariamente concentrados y no es
preciso que se sequen a altas temperaturas sino que se pueden
aplicar directamente al producto alimenticio. Por lo tanto la
presente invención tiene también la gran ventaja de que no existen
un tratamiento a alta temperatura que pueda dañar o incluso
destruir la efectividad de los metabolitos producidos por los
probióticos. El hecho de que se pueda omitir la etapa de la
concentración tiene la ventaja de que los metabolitos eficaces
presente en el medio fermentado no se pierden, por ejemplo, por
filtración.
Por consiguiente, se ha observado que es
realmente posible lograr un producto consumible que contenga
probióticos que tenga una estabilidad excelente al almacenamiento y
que tenga un aspecto y unas propiedades organolépticas similares al
aspecto y a las propiedades organolépticas de un producto consumible
similar que no contenga probióticos. Contrariamente a todas las
expectativas, se ha observado que la aplicación directa y nueva de
biomasa probiótica a un producto consumible no causa o bien
solamente provoca cambios mínimos en el aroma, aspecto y textura
del producto acabado que contiene probióticos.
Contrariamente al pensamiento corriente en la
tecnología de los alimentos-probióticos, también es
posible pulverizar la biomasa nueva sobre un producto alimenticio
seco, por ejemplo, unos cereales para el desayuno, sin necesidad de
un proceso de secado a alta temperatura antes, durante o después de
la aplicación de la biomasa. En cuanto al significado de la
presente invención, solamente se tiene que pulverizar una cantidad
relativamente pequeña de líquido o de emulsión procedente de un
proceso de fermentación sobre el producto alimenticio seco.
Preferiblemente, la fermentación continúa hasta que se obtiene una
concentración relativamente alta de cfu. El producto alimenticio
absorberá la mayor parte del agua sin un incremento sustancial de la
actividad del agua del producto alimenticio respectivo. Por este
motivo, tampoco es necesario someter al producto consumible que
contiene los probióticos a otro proceso de secado o bien a otro
tratamiento, tal como sugiere la literatura. Hasta la fecha siempre
ha existido el problema de añadir muchos probióticos y luego secar
el producto final. Solamente pocos cfu sobreviven normalmente al
proceso de secado. Para compensar esta pérdida, se tenía que
aplicar una gran cantidad de probióticos, por ejemplo, en un soporte
como agua. Esto en cambio requería la presencia de un proceso de
secado, especialmente en un producto que se pretendía que se secara
al final. En contraste con esto, la presente invención evita un
proceso de secado destructivo y por tanto ya no es necesario
aplicar probióticos en elevada cantidad al producto consumible. Como
consecuencia de ello, una cantidad relativamente pequeña de mezcla
o de líquido del fermentador que comprende probióticos se tiene que
aplicar al producto consumible. Naturalmente, también conforme a la
presente invención, se tendrá que aplicar una cantidad
significativamente inferior de probióticos al producto consumible
para compensar las pérdidas inevitables durante el almacenamiento
así como el paso a través del tracto digestivo del producto.
Sorprendentemente, los estudios de caducidad han
revelado que la viabilidad de los probióticos en los productos
alimenticios obtenidos por aplicación directa de la biomasa es muy
alta. Dependiendo del organismo probiótico usado, los probióticos
retienen su actividad hasta 365 días sin una pérdida sustancial.
Además, se ha observado que los probióticos
aplicados a un producto alimenticio muestran, dependiendo de las
especies y cepas del organismo probiótico, suficiente resistencia al
entorno del estómago y a los ácidos gástricos y biliares (pruebas
in vitro).
De acuerdo con el producto consumible aportado
por la presente invención, al menos se puede añadir un agente
protector a los probióticos antes de su aplicación al producto
consumible, por ejemplo.
Los probióticos conforme a la presente invención
se pueden obtener por fermentación y se pueden almacenar después de
la fermentación y antes de la aplicación al producto consumible
durante un tiempo y a una temperatura que impida la pérdida
sustancial de cfu de probiótico. Resulta evidente que la biomasa,
una vez finalizada la fermentación o el cultivo, se puede almacenar
durante cierto tiempo. En los experimentos, la biomasa de
diferentes probióticos se almacenaba durante 4 días a 5ºC sin
pérdida detectable. Además, la resistencia al ácido gástrico o
biliar (pruebas in vitro) no se veía influida por el periodo
de almacenamiento.
Para realizar la invención, los probióticos
pueden ser fermentados hasta una concentración final de 10^{6} a
5x10^{10}, preferiblemente 10^{7} a 3x10^{10}, más
preferiblemente 1,5x10^{7} a 10^{10}, incluso más
preferiblemente 10^{8} a 9,5x10^{9}, en particular 2 a 9 x
10^{9} cfu por ml de medio fermentado, por ejemplo.
Es posible que los probióticos aplicados al
producto alimenticio s concentren en una concentración final de
10^{7} a 10^{12}, preferiblemente 10^{8} a 5x10^{11}, más
preferiblemente 1,5x10^{8} a 10^{11}, incluso más
preferiblemente 10^{9} a 5x10^{10} cfu por ml de medio
fermentado, por ejemplo.
Para la fermentación se puede utilizar cualquier
microorganismo probiótico.
Según la invención, se puede seleccionar una
cepa o cepas probióticas de un grupo que comprende levaduras,
preferiblemente del género Saccharomyces, hongos,
preferiblemente del género Aspergillus, bacterias,
preferiblemente del género Lactobacillus, Bifidobacterium,
Streptococcus, Enterococcus, y una mezcla de todo ello. Por
ejemplo, se pueden utilizar las cepas de las especies
Lactobacillus johnsonii, Bifidobacterium lactis, Streptococcus
thermophilus, o bien, Lactobacillus paracasei. Por
ejemplo, si se tienen que fabricar probióticos bacterianos se
deberán seleccionar cepas del género Lactobacillus,
Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Bacteroides,
Clostridium, Fusobacterium, Melissococcus, Propionibacterium,
Lactococcus, Staphylococcus, Peptostreptococcus, Bacillus,
Pediococcus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Aerococcus,
Oenococcus.
De ahí que, en un entorno de la presente
invención, se pueda seleccionar una cepa o cepas probióticas de un
grupo formado por la Lactobacillus johnsonii
(I-1225 CNCM), Bifidobacterium lactis
(DSM20215), Streptococcus thermophilus (TH4, Chr.
Hansen, DK), mezclas de las mismas y una mezcla que también
comprenda otros microorganismos probióticos.
Según la presente invención, el porcentaje de
biomasa nueva de probióticos que se añade al producto consumible
puede ser del 0,05% al 4%, preferiblemente del 0,1 al 1,5%, más
preferiblemente del 0,2 al 1% en peso de producto consumible, por
ejemplo.
De acuerdo con todo ello, la concentración final
de los probióticos aplicada al producto consumible puede ser de
10^{6} a 10^{9}, más preferiblemente de 10^{7}a 10^{8}, más
preferiblemente de 2 a 8x10^{7} cfu/g con respecto al peso total
del producto consumible.
Conforme al producto consumible que comprende
metabolitos producidos por los probióticos, el medio fermentado
puede haber sido aplicado directamente al producto consumible.
De acuerdo con el proceso de la presente
invención, la fermentación se puede mantener en marcha hasta una
concentración final de 10^{6} a 5x10^{10}, preferiblemente de
10^{7} a 3x10^{10}, más preferiblemente de 1,5x10^{7} a
10^{10}, incluso más preferiblemente de 10^{8} a 9,5x10^{9},
en particular de 2 a 9x10^{9} cfu probióticos por ml de medio
fermentado.
Conforme a la concentración deseada y a la
actividad del agua (Aw) del producto final consumible, el proceso
de la presente invención puede implicar antes de aplicar la biomasa
nueva a un producto consumible, la concentración de la biomasa
hasta una concentración final de 10^{7} a 10^{12},
preferiblemente de 10^{8} a 5x10^{11}, más preferiblemente de
1,5x 10^{8} a 10^{11}, incluso más preferiblemente de 10^{9} a
5x10^{10} cfu por ml de medio fermentado, por ejemplo.
Por ejemplo, la Aw del producto consumible al
principio y/o durante el periodo de caducidad es inferior a 0,5.
Preferiblemente, es inferior a 0,4 y más preferiblemente inferior a
0,3. Más preferiblemente, la Aw del producto consumible es inferior
a 0,2. Por ejemplo, la Aw se sitúa en el rango de 0,005 a 0,3, o
bien de 0,01 a 0,15 durante el periodo de caducidad del producto
consumible.
La Aw que tendrá el producto dependerá de la
capacidad de la cepa para sobrevivir las condiciones específicas,
que variarán de cepa a cepa.
Preferiblemente, el producto consumible tiene un
envasado que limita sustancialmente la absorción de agua del
entorno. De ahí que el índice de permeabilidad del envasado del
producto consumible se sitúe preferiblemente por debajo de 4,2
ml/m2d, preferiblemente por debajo de 3,8 ml/m2d, más
preferiblemente por debajo de 3 g/m2d. El experto es capaz de
seleccionar el material con dichas propiedades. Por ejemplo, el
envasado puede constar de polietileno (LDPE) de baja densidad
orientado reticulado co-extruido. Las bolsas se
sellarán herméticamente, por ejemplo mediante calor.
El objetivo del envasado mencionado es el de
mantener los valores Aw preferidos durante el periodo de estabilidad
del producto consumible. El periodo de estabilidad del producto
puede ser de hasta 6 meses, preferiblemente de hasta 12 meses, más
preferiblemente de hasta 18 meses y más preferiblemente de hasta dos
años.
En otra configuración, el proceso puede
comprender además después de la fermentación, el almacenamiento de
biomasa nueva durante un tiempo y a una temperatura que impida la
pérdida sustancia de cfu probiótico, por ejemplo.
En otra configuración de la presente invención
el proceso comprenderá además, antes, durante o después de la
fabricación de biomasa nueva de probióticos, la adición de al menos
un agente protector al medio de fermentación o a la masa probiótica
nueva, por ejemplo.
El proceso de fermentación conforme a la
presente invención puede funcionar durante 6 horas hasta 3 días,
preferiblemente de 6 a 20 horas, más preferiblemente de 7 a 17
horas, dependiendo de la cepa de microorganismo probiótico
utilizada, por ejemplo.
Según el proceso conforme a la presente
invención, la misma cepa o cepas se pueden utilizar tal como se ha
descrito antes con respecto a los probióticos que comprenden
producto consumible, por ejemplo.
Es posible que el porcentaje de biomasa nueva de
probióticos añadidos al producto consumible pueda ser del 0,05 al
4%, preferiblemente del 0,1 al 1,5%, más preferiblemente del 0,2 al
1% en peso de producto consumible, por ejemplo.
Por lo tanto, según una configuración de la
presente invención, la concentración final de probióticos aplicada
al producto consumible puede ser de 10^{6} a 10^{9}, más
preferiblemente de 10^{7}a 10^{8}, más preferiblemente de 2 a
8x10^{7}, en particular de 5x10^{7} cfu/g con respecto al peso
total del producto consumible.
Es posible, aunque no necesario, que la biomasa
recién obtenida del proceso de fermentación se encuentre
concentrada. Por ejemplo, dicha concentración se puede alcanzar por
centrifugación o filtración. El nivel de concentración permite
dosificar con exactitud la cantidad de cfu por gramo de producto
consumible. La concentración puede tener en cuenta también la
pérdida posterior de cfu durante el periodo de estabilidad del
producto alimenticio o durante el paso por el tracto digestivo. Un
proceso de secado a alta temperatura se podrá evitar al pulverizar
o bien aplicar de alguna forma biomasa no concentrada o
relativamente poco concentrada al producto consumible, de manera
que la actividad del agua de todo el producto no aumente de forma
decisiva. No se necesita un proceso de secado a alta temperatura
debido a la "sequedad absortiva"; el producto alimenticio ya
seco absorbe rápidamente el agua acompañada y contenida en la
biomasa probiótica. La exposición a temperatura ambiente durante el
proceso de aplicación es suficiente para impedir un aumento
decisivo de la actividad del agua del producto final.
En caso de que la biomasa se concentrara, no
será preciso descartar el sobrenadante obtenido. El medio después
de la fermentación con probióticos contiene normalmente metabolitos
que tienen efectos ventajosos similares que los propios
probióticos. Por lo tanto, el medio de sobrenadante puede, tras la
concentración de la biomasa, ser aplicado también a un producto
consumible.
Para llevar a cabo el proceso conforme a la
presente invención, se puede utilizar todo tipo de productos
consumibles de partida. Alimentos y bebidas para seres humano así
como alimentos para animales pueden verse enriquecidos por los
probióticos. Naturalmente, también pueden aparecer fórmulas
nutricionales acompañando a los probióticos. Existe una elevada
variedad de fórmulas nutricionales, por ejemplo, para deportistas o
atletas, para gente con necesidades nutricionales especiales como
las personas alérgicas a ciertos alimentos naturales o bien
personas con trastornos gastrointestinales. Por ejemplo, con los
probióticos se suministran también chocolate u otros productos
dulces. De hecho, todo tipo de producto alimenticio extruido, o
cocinado o preparado de alguna otra manera puede acompañar a los
probióticos. Por ejemplo, los productos secos se pueden utilizar
como alimento liofilizado para animales u otro producto alimenticio
seco, como por ejemplo, polvos, harina, leche o polvo o copos de
cereales. Los probióticos se pueden utilizar para ser aplicados a
toda clase de cereales de desayuno, por ejemplo. También
componentes, ingredientes o materiales de partida de productos
consumibles pueden ser pulverizados con los probióticos. Por
ejemplo, son adecuadas las partículas de una o más bases de
cereales cocinadas que comprenden materiales amiláceos. Las
partículas de bases de cereales cocinadas pueden ser cualquiera de
las conocidas por el experto como los cereales en copos, los
cereales típicos del desayuno, los cereales extruidos, cereales
laminados, cereales inflados en el horno, copos y/o cereales
extruidos cocinados, cereales expandidos extruidos, cereales de
desayuno horneados, galletas tipo copo comprimido, por ejemplo. Los
copos de cereales se pueden preparar cociendo los granos de cereales
con un licor, formando comprimidos de la masa cocinada así
obtenida, laminando, tostando y probablemente revistiéndolos con
azúcar, por ejemplo.
La producción de biomasa probiótica es un
proceso que es bien conocido. En general, se utilizan depósitos o
unidades de fermentación especialmente equipadas. Aunque, en
principio incluso un depósito estéril que comprende un medio puede
ser adecuado para cultivar microorganismos. Según las preferencias
particulares de una cierta cepa probiótica, se elige la composición
del medio. Una composición del medio óptima para una cepa probiótica
en particular acompaña en general a los organismos de partida
probióticos del proveedor. Una vez completada la fermentación, la
biomasa puede ser aplicada directamente al producto consumible.
También es posible almacenarlo durante cierto tiempo sin alterar su
adaptabilidad para ser aplicado a un producto consumible.
Especialmente si se precisa de un transporte al lugar de
producción, la biomasa probiótica se puede congelar de forma
temporal para impedir la pérdida de cfu probiótico.
Antes de aplicar la biomasa a un producto
consumible, la biomasa se puede concentrar. La etapa de
concentración, aunque no es obligatoria, puede ser apropiada si
incluso se tiene que evitar un ligero aumento del contenido de agua
del producto final. Por ejemplo, se lleva a cabo una concentración
si la concentración final de probiótico en el producto tiene que
ser especialmente elevada, tanto si se trata de una comida pequeña,
única de producto consumible que comprende un número suficiente de
cfu, como si es por otros motivos. El proceso de concentración es
también bien conocido. En general, el método de elección es la
filtración o la centrifugación.
Finalmente, la biomasa probiótica, concentrada o
no, se aplicará al producto consumible. Esta aplicación se puede
llevar a cabo según las reglas generales del revestimiento de los
productos alimenticios. Por ejemplo, la aplicación de biomasa se
puede realizar a medida que el producto es transportado en un
transportador o, de forma alternativa, en un tambor de
revestimiento. En el diseño del sistema pulverizador existen varias
opciones, desde un tubo plisado hasta un disco giratorio. Algunos
productos pueden ser apropiados para un tratamiento en un tambor de
revestimiento, por ejemplo, en un tambor giratorio. El tambor de
revestimiento puede servir tanto como mezclador como mecanismo para
exponer el cereal al pulverizador. La biomasa puede ser pulverizada
en la parte superior de los cereales que giran usando boquillas de
pulverización de dos fases (aire/líquido) de tipo comercial. En
general, para los productos secos como los cereales del desayuno,
por ejemplo, se puede utilizar el mismo sistema pulverizador que
para el revestimiento con una solución a base de vitaminas. Estas
técnicas son bien conocidas.
Dependiendo de las particularidades y
preferencias, el producto alimenticio que ahora comprende
probióticos se puede exponer a alta temperatura o a temperatura
ambiental, de manera que no se produzca una pérdida sustancial de
cfu. Naturalmente, pueden producirse otros tratamientos adicionales
del producto consumible dependiendo del producto final o del
objetivo del producto consumible. Un ejemplo de ello sería la
aireación del producto final con un gas inerte o con mezclas de gas
como N_{2} ó N_{2}/CO_{2}.
El proceso y el producto conforme a la presente
invención se han descrito con gran detalle en los ejemplos que se
muestran a continuación.
Las cepas utilizadas para los ejemplos son las
siguientes:
- -
- Bifidibacterium lactis*: DSM20215 (German Culture Collection)
- -
- Streptococcus thermophilus (TH4)*
- -
- Lactobacillus johnsonii: I-1225 (CNCM)
- -
- Lactobacillus paracasei: I-2116 (CNCM)
* obtenidas de Christian Hansen BioSystems A/S
(CHL), 10-12 Boge ALlé, P.O. Box 405, DK 2970
Horsholm, Denmark.
Para los experimentos, se utilizaban un producto
a base de cereales para niños, copos de cereales de desayuno, snack
de cereales/leche y cereales en polvo para bebés.
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Ejemplo
1
La Bifidobacterium lactis se fermentaba y
luego concentraba por centrifugación. Los detalles de la
fermentación se indican en las tablas 2 y 3 siguientes. Se añadían
agentes protectores estándar al concentrado. Se añadía esta biomasa
a escala experimental a diferentes productos a base de cereales
disponibles en el comercio (ver tabla 1).
Para la aplicación a escala experimental se
colocaban 1,5-2 kg de cereales en un tambor
giratorio y la biomasa se pulverizaba por encima de los cereales
giratorios usando un pulverizador con una boquilla bifásica
(aire/líquido). La pistola que contiene la biomasa se pesaba
cuidadosamente antes y después del pulverizado para calcular la
cantidad exacta de biomasa aplicada al cereal. En todos los casos se
añadía un 0,5% de la cantidad total de cereales.
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Como muestra la tabla 4, se obtienen elevados
recuentos viables por g de producto consumible. La actividad del
agua se mantiene en un margen aceptable para fines de
almacenamiento.
Ejemplo
2
Se fermentaban diferentes cepas (detalles de la
fermentación indicados en las tablas 5 a 12) y luego se concentraban
por centrifugación. Se añadían agentes protectores estándar al
concentrado. Se añadía un 0,5% por peso total de producto de las
distintas biomasas en una escala experimental a un producto de
cereales para niños disponible en el comercio (Mismo método que en
el ejemplo 1).
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Es decir, otras cepas aplicadas al producto de
cereales para niños revelaban suficientes recuentos viables y una
actividad del agua final baja.
Ejemplo
3
Lactobacillus johnsonii se fermentaba y
luego concentraba por centrifugación (para detalles sobre la
fermentación ver las tablas 14 y 15). Se añadían agentes
protectores estándar al concentrado. La biomasa se añadía a escala
piloto a un producto de cereales para niños.
Para la aplicación a escala piloto se
introducían 100 kg/h de producto a base de cereales para niños en un
tambor. 0,5 kg/h de biomasa de Lactobacillus johnsonii se
pulverizaban sobre la parte superior de los cereales con una serie
de boquillas bifásicas (aire/líquido).
El producto acabado se envasaba en bolsas o
fundas de aluminio y se sometía a un estudio del periodo de validez
a 20ºC (resultados ver tabla 16).
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El estudio del periodo de validez revela que el
almacenamiento de hasta un año no reduce de un modo sustancial el
número de cfu en el producto.
Ejemplo
4
La Bifidobacterium lactis se fermentaba
(los detalles se indican en las tablas 17 y 18), una parte de la
biomasa se utilizaba directamente y una segunda parte se concentraba
por centrifugación con adición de agentes protectores estándar.
Ambas biomasas se añadían a escala experimental a un producto a base
de cereales para niños. Se realizaba una segunda serie de ensayos
con las mismas biomasas almacenadas a 5ºC durante 4 días antes de
la aplicación.
Para la aplicación a escala experimental se
colocaban 2 kg de producto a base de cereales en un tambor giratorio
y la biomasa se pulverizaba en la parte superior de los cereales
que giraban usando un pulverizador comercial con una boquilla
bifásica (aire/líquido). En todos los casos se añadía el 0,5% de la
cantidad total de cereales. En un caso la biomasa se utilizaba
directamente después de la fermentación y en el otro caso se
concentraba y luego se repetían los mismos pasos con biomasas
almacenadas durante 4 días (5ºC) antes de la aplicación.
Los productos acabados se analizaban in
vitro para la resistencia del tracto gástrico.
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Tal como muestra la tabla 19, las pérdidas se
encuentran en un margen aceptable en un entorno intestinal
simulado.
Claims (22)
1. Un producto consumible seco que comprende
microorganismos probióticos, en el cual los microorganismos
probióticos se aplicaban al producto consumible seco, y en el cual
tras la aplicación de los microorganismos probióticos frescos la
actividad del agua (Aw) es menor a 0,5, preferiblemente inferior a
0,3.
2. Producto consumible conforme a la
reivindicación 1, al que se ha añadido al menos un agente protector
a los microorganismos probióticos antes de su aplicación al
producto consumible.
3. Producto consumible conforme a las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que los microorganismos probióticos se
obtenían por fermentación y se almacenaban después de la
fermentación y antes de la aplicación al producto consumible
durante un tiempo y a una temperatura que impide la pérdida
sustancial de las unidades que forman la colonia probiótica
(cfu).
4. Producto consumible conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que los microorganismos
probióticos se fermentaban hasta una concentración final de
10^{6} a 5x10^{10}, preferiblemente de 10^{7}a 3x10^{10},
más preferiblemente de 1,5x10^{7} a 10^{10}, incluso más
preferiblemente de 10^{8} a 9,5x10^{9}, se conseguía en
particular de 2 a 9x10^{9} cfu por ml de medio fermentado.
5. Producto consumible conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que los microorganismos
probióticos se concentraban hasta una concentración final de
10^{7} a 10^{12}, preferiblemente de 10^{8}a 5x10^{11}, más
preferiblemente de 1,5x10^{8} a 10^{11}, incluso más
preferiblemente de 10^{9} a 5x10^{10} cfu por ml de medio
fermentado.
6. Producto consumible conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que una cepa o cepas probióticas
se seleccionan de un grupo formado por levaduras, preferiblemente
del género Saccharomyces, hongos, preferiblemente del género
Aspergillus, bacterias, preferiblemente de los géneros
Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus,
y una mezcla de los mismos.
7. Producto consumible conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, en el que una cepa o cepas probióticas
se seleccionan de un grupo formado por Bifidobacterium lactis
(DSM20215), Lactobacillus johnsonii (I-1225
CNCM), Lactobacillus paracasei (I-2116 CNCM),
Streptococcus thermophilus (TH4, Chr Hansen, DK), mezcla de los
mismos y una mezcla que comprende también otros microorganismos
probióticos.
8. Producto consumible conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, en el que el porcentaje de biomasa
fresca de microorganismos probióticos añadidos al producto
consumible era del 0,05 al 4%, preferiblemente del 0,1 al 1,5%, más
preferiblemente del 0,2 al 1% en peso de producto consumible.
9. Producto consumible conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, en el que la concentración final de los
microorganismos probióticos aplicados al producto consumible es de
10^{6} a 10^{9}, más preferiblemente de 10^{7} a 10^{8},
más preferiblemente de 2 a 8x10^{7} cfu/g con respecto al peso
total del producto consumible.
10. Un producto consumible seco que comprende
metabolitos producidos por los microorganismos probióticos, en el
que los metabolitos se encontraban en un medio fermentado que se
separaba de los microorganismos probióticos cultivados en el mismo,
en el que la actividad del agua (Aw) del producto consumible seco
después de la aplicación de los metabolitos es inferior a 0,5,
preferiblemente inferior a 0,3.
11. Producto consumible conforme a la
reivindicación 10, en el que el medio fermentado se aplicaba
directamente al producto consumible.
12. Un proceso para obtener un producto
consumible seco que comprende microorganismos probióticos, de manera
que dicho proceso comprende una etapa para fabricar una biomasa
fresca de microorganismos probióticos por fermentación en un medio
líquido y aplicando directamente la biomasa fresca al producto
consumible, donde la aplicación de la biomasa fresca se realiza de
forma que la actividad del agua (Aw) del producto consumible seco
después de la aplicación de la biomasa fresca es inferior a 0,5,
preferiblemente menor a 0,3.
13. Proceso conforme a la reivindicación 12 en
el que la fermentación se mantiene hasta una concentración final de
10^{6} a 5x10^{10}, preferiblemente de 10^{7} a 3x10^{10},
más preferiblemente de 1,5x10^{7} a 10^{10}, incluso más
preferiblemente de 10^{8} a 9,5x10^{9}, en particular de 2 a
9x10^{9} cfu probióticas por ml de medio fermentado.
14. Proceso conforme a la reivindicación 12 ó
13, que consta además, antes de aplicar la biomasa fresca a un
producto consumible, de la concentración de la biomasa a una
concentración final de 10^{7} a 10^{12}, preferiblemente de
10^{8} a 5x10^{11}, más preferiblemente de 1,5x10^{8} a
10^{11}, incluso más preferiblemente de 10^{9} a 5x10^{10}
cfu probióticas por ml de medio fermentado.
15. Proceso conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 14, en el que el proceso consta después de la
fermentación de un almacenamiento de biomasa fresca durante un
tiempo y a una temperatura que impida la pérdida sustancial de cfu
probióticas.
16. Proceso conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 15, en el que el proceso consta, antes,
durante o después de la producción de biomasa fresca de
probióticos, de la adición de al menos un agente protector al medio
de fermentación o a la biomasa fresca probiótica.
17. Proceso conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 16, en el que la fermentación se mantiene
durante 6 horas a 3 días, preferiblemente de 6 a 20 horas, más
preferiblemente de 7 a 17 horas, dependiendo de la cepa de
microorganismos probióticos utilizados.
18. Proceso conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 17, en el que una cepa o cepas para fermentar
se seleccionan de un grupo que consta de levaduras, preferiblemente
del género Saccharomyces, hongos, preferiblemente del género
Aspergillus, bacterias, preferiblemente del género
Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus,
y una mezcla de todo ello.
19. Proceso conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 18, en el que el porcentaje de biomasa fresca
de probióticos añadidos al producto consumible es del 0,05 al 4%,
preferiblemente del 0,1 al 1,5%, más preferiblemente del 0,2 al 1%
en peso de producto consumible.
20. Proceso conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 19, en el que la concentración final de los
probióticos aplicados al producto consumible es de 10^{6} a
10^{9}, más preferiblemente de 10^{7} a 10^{8}, más
preferiblemente de 2 a 8x10^{7}, en particular de 5x10^{7} cfu/g
de producto consumible.
21. Producto conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 20, en el que una cepa o cepas probióticas se
seleccionan de un grupo formado por Bifidobacterium lactis
(DSM20215), Lactobacillus johnsonii (I-1225
CNCM), Lactobacillus paracasei (I-2116 CNCM),
Streptococcus thermophilus (TH4, Chr Hansen, DK), mezcla de los
mismos y una mezcla que comprende también otros microorganismos
probióticos.
22. Un proceso para obtener un producto
consumible seco que consta de metabolitos fabricados por los
microorganismos probióticos, que comprende el cultivo de
microorganismos probióticos en un medio líquido, separando el medio
líquido de los microorganismos probióticos y aplicando directamente
el medio líquido que comprende metabolitos de los microorganismos
probióticos al producto consumible, en el que la aplicación del
medio líquido es tal que la actividad del agua (Aw) del producto
consumible de la aplicación del medio líquido que comprende los
metabolitos es inferior a 0,5, preferiblemente inferior a 0,3.
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