FR2876875A1 - Protection d'ingredients alimentaires bioactifs par encapsulation - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants et au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt, dans lequel le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont protégés :- physiquement, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt étant de préférence encapsulés ; et/ou- au moyen d'au moins un ingrédient alimentaire leurre contenu dans ledit produit alimentaire,de sorte que leur métabolisation par le ou lesdits microorganismes vivants est réduite.L'invention concerne plus particulièrement un produit alimentaire contenant des microorganismes vivants et des ingrédients bioactifs d'intérêt encapsulés.
Description
Protection d'ingrédients alimentaires bioactifs par
encapsulation La présente invention se rapporte à un produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants et au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt, dans lequel le ou lesdits microorganismes vivants et le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont mis en oeuvre de manière à réduire la métabolisation du ou desdits ingrédients bioactifs par le ou lesdits microorganismes.
Le marché des ingrédients alimentaires, en particulier des peptides, bioactifs ou fonctionnels (i.e., ayant une activité bénéfique pour le consommateur soit localement dans le tube digestif, soit à distance dans l'organisme, après être passés dans le système circulatoire) est, depuis quelques années, en plein essor.
Les peptides bioactifs sont des séquences définies d'acides aminés qui sont inactives au sein de leur protéine d'origine, mais qui présentent des propriétés particulières une fois libérées par action enzymatique. On les appelle aussi peptides fonctionnels. Ces peptides bioactifs sont capables d'exercer, entre autres, un effet sur le système digestif, les défenses de l'organisme (par exemple, un effet antimicrobien ou immunomodulateur), le système cardiovasculaire (notamment un effet antithrombotique ou antihypertenseur), et/ou le système nerveux (tel qu'un effet sédatif et analgésique de type opioïde) (voir tableaux 1 et 2 ci-après).
2876875 2 Le tableau 1 ci-après liste les principaux peptides fonctionnels libérés par l'hydrolyse des protéines du lait humain et du lait de vache. Tableau 1 Protéines Peptides Origine du Activités décrites originelles fonctionnels* lait** caséine a a casomorphine V activité opiacée caséine V activité opiacée a exorphine V activité antihypertensive casokinine caséine f3 (3 casomorphine H V activité opiacée casokinine H V activité immunomodulatrice + CPP H V activité antihypertensive action sur les minéraux caséine x CMP=GMP H V modulation de la motricité casoxine V gastrointestinale et de la casoplatellines libération d'hormones digestives antagoniste opiacé activité antithrombotique a lactalbumine fragments 50-53 H V activité opiacée f3lactoglobuline 13lactorphines V activité opiacée + activité antihypertensive lactoferrine lactoferroxine H V antagoniste opiacé lactoransferrine (*) les séquences des acides aminés ne sont pas exactement les mêmes (**) H: lait humain / V: lait de vache Le tableau 2 ci-après recense les principales activités physiologiques des peptides fonctionnels issus du lait connus à ce jour.
Activités Peptides ln vitro In Effet sur la Caséinomacropeptide production de CCK par vivo animal _ In vivo homme Réf. _ digestion (CMP) cellule intestinale de rat Veau: après ingestion de CMP (210 Homme: après ingestion de Beucher mg/kg), inhibition de la sécrétion CMP (49), diminution de la 1994 gastrique et diminution de la sécrétion acide Yvon 1994 concentration plasmatique en CKK (3 casomorphines Lapin après introduction dans lumen: Ben effet antisecrétoire sur l'iléon Mansour Chien: après administration 1988 intragastrique, modulation de Schusdziarra l'insulinémie post-prandiale; 1983 annulation de cet effet par la naloxone R casomorphines plusieurs effets au niveau Tomé 1987, naturelles et certains de de l'iléon de lapin 1988 - Mahé leurs analogues 1989 Analogues de (3 Stimulation de Ben casomorphines non l'absorption intestinale Mansour métabolisés d'électrolytes 1988 Chien: administration 10g Caséine caséine/300mL eau par sonde Defilippi intragastrique: inhibition 1995 de la motilité du grêle, annulée par la naloxone.vs.
10g de protéine de soja: pas d'effet w
Tableau 2 (suite
Activités ln vitro ( In vivo animal Effet Peptides Inhibition de la croissance In vivo homme Réf.
antimicrobien Lactoferricine des souches pathogènes Tomita 1994 Casocidine 1 (caséine a - Zucht 1995 S,) -165-203 Fragment caséine a Inhibition de la croissance Souris, Mouton: efficace en injection Lahov 1996 S1B des souches pathogènes IM contre Staphylococcus aureus (1-23 N terminal) = isracidine Fragment caséine f3 Souris: effet protecteur en injection Migliore- humaine IV contre K. pneumoniae Samour Effet immuno- Fragments de a Prolifération des Kayser 1996 modulateur lactalbumine bovine et lymphocytes humains de caséine K bovine (PBL) activités par Con A (3 casokinine 10 et (3 Prolifération ou Kayser 1996 casomorphine 7 de suppression des PBL synthèse suivant concentration Caséine [3 humaine 54Stimulation de la Parker 1984 59 a phagocytose des globules lactalbumine 51-53 rouges de mouton par les macrophages péritonéaux de souris Caséine f3 bovine Stimulation des Pas de protection in vivo Migliore- Caséine 191-193 macrophages périonéaux Samour Caséine 63-68 de la souris 1988 Caséine K bovine Inhibition de la Otani 1992, Caseino- macropeptides prolifération des 1995 (106-169) lymphocytes B des plaques de Peyer chez souris et lapin
Tableau 2 (suite
Activités e tides In In vitro vivo animal Effet Caséinoglycopeptide In vivo homme Réf.
antithrombotique bovin (bCGP) CGP isolé dans le plasma de Chabance Caséinoglycopeptide nouveaux-nés après ingestion 1995 humain (hCGP) de lait infantile ou lait de mère Peptide 106-116 de Inhibition de l'agrégation Jollès 1986 caséine x bovine plaquettaire Tétrapeptide de Inhibition de l'agrégation Rat et cobaye avec thrombose Raha 1988 lactotransferrine plaquettaire artérielle expérimentale: après Drouet 1990 humaine (39-42) injection IV, activité antithrombotique Effet Hydrolysats Inhibition de l'ACE Mullaly 1997 antihypertenseur enzymatiques de R lactoglobuline et d'a lactalbumine Fragments Inhibition de l'ACE Rats recevant de l'angiotensine I: Kohmura synthétiques de après injection IV, retour au niveau 1989 caséine (3 humaine initial de pression artérielle Peptides de lait Rats hypertendus: ingestion de 10 Masuda fermenté par L. mL lait fermenté / kg poids corporel, 1996 helveticus et S. on retrouve les peptides dans l'aorte cerevisiae avec inhibition de l'ACE Peptides issus de Rats hypertendus: après ingestion, Yamamoto lair fermenté par L. diminution de la pression artérielle 1994 helveticus Peptides issus de la Rats hypertendus: après ingestion, Homme hypertendu (36 sujets): Nakamura fermentation de lait diminution de la pression artérielle après 8 semaines d'ingestion 1995 par L. helveticus + Rats normaux: pas d'effet de 95 mUj, diminution de la Hata 1996 S. cerevisiae Val- pression artérielle Pro-Pro (VPP) / II- Pro-Pro (IPP) Ui
Tableau 2 (suite)
Activités Peptide n vitro In vivo animal In vivo homme Réf.
p casomorphines Rats: après injection intra-carotides, Ermisch 1983 accumulation de p casomorphines dans la zone sans barrière hématoencéphaligue
_
Veaux nouveaux-nés: après leur Umbach 1985 premier repas de lait de vache, p casomorphines dans le sang Meisel 1986 Mini-porcs: après ingestion de caséine bovine, p casomorphine isolée du chyme duodénal Singh 1989 Chiots: après ingestion de lait de mère, existence de p casomorphines Effets opiacés dans le sang Homme: après ingestion de Svedberg lait de vache, présence de p 1985 casomorphines dans le contenu intestinal grêle Teschemacher mais pas dans le sang 1986 d'adulte Peptides de caséine Effet opioïde sur iléon Yoshikawa p humaine de isolé de cobaye annulé 1986 synthèse par la naloxone Casoxines (caséine Effets opioïdes Chiba 1989 x) bovine et antagonistes sur muscle humaine de l'iléon isolé de cobaye Ces peptides sont le plus souvent obtenus par hydrolyse de protéines végétales (par exemple des protéines de soja) ou animales (par exemple, les caséines ou les protéines sériques du lait), hydrolyse générée par des procédés enzymatiques et/ou fermentaires, le plus souvent accompagnée d'une concentration de la fraction active, étape généralement nécessaire pour apporter le bénéfice santé visé. La fabrication et l'utilisation de ces peptides pour un bénéfice santé font l'objet d'une littérature abondante (voir notamment la Danone World Newsletter N 17 de septembre 1998).
Parmi les vecteurs alimentaires susceptibles d'accueillir de tels ingrédients, les produits laitiers fermentés figurent en bonne position de part leur bénéfice santé dû à la présence de ferments et de produits de fermentation (c'est-à-dire les molécules issues de la transformation, par les bactéries lactiques, des substrats présents dans le lait). Jusqu'à présent, la communauté scientifique prenait surtout en compte les propriétés des ferments. Les chercheurs commencent depuis peu à s'intéresser aux produits de fermentation, parmi lesquels certains peptides occupent une place particulière, car ce sont des messagers biologiques nombreux et spécifiques. Les produits laitiers fermentés paraissent donc particulièrement appropriés comme vecteurs d'hydrolysats de peptides bioactifs obtenus, par exemple, à partir de substrats laitiers comme les caséines ou les protéines sériques.
Un problème majeur se pose alors: les microorganismes et, en particulier, les bactéries lactiques utilisées dans la fabrication des produits laitiers frais (type yoghourts, spécialités laitières fermentées, boissons fermentées à base de lait, etc...), sont généralement capables de consommer les peptides pour satisfaire leurs besoins nutritionnels et, plus particulièrement leurs besoins en azote. On parlera à cet effet dans ce qui suit de métabolisation des peptides . Les bactéries lactiques sont en effet dotées de plusieurs systèmes de dégradation et/ou transport leur permettant de métaboliser les peptides, les faisant alors disparaître du milieu: 1/ un système protéolytique (protéases de paroi PRT) qui découpe protéines et gros peptides pour faciliter leur assimilation ( système de métabolisation extracellulaire ), 2/ des systèmes de transport vers l'intérieur de la cellule, dont l'un est spécifique des oligo-peptides d'une taille proche de 10 acides aminés, l'autre étant adapté au transport de di- et tri-peptides (les lactobacilles possèdent un système supplémentaire de perméases à tri- peptides) ( système(s) de transport vers l'intérieur de la cellule ), et 3/ un système enzymatique intracellulaire capable de dégrader les peptides en acides aminés (comprenant une quinzaine d'endo- et exopeptidases) ( système de métabolisation intracellulaire ).
Etant donné que la quantité de peptides naturellement présents dans le lait est généralement trop faible par rapport aux besoins des bactéries lactiques, il est commun d'accélérer leur croissance en fournissant un supplément de peptides. Ceux-ci sont alors totalement consommés pendant la fermentation.
En définitive, du fait: (i) du besoin en azote des bactéries lactiques, dont les peptides constituent la principale source dans le lait, (ii) de la capacité de ces bactéries à consommer efficacement les peptides, et (iii) de la survie d'une population importante de bactéries lactiques dans les produits fermentés à base de lait, jusqu'à la date limite de consommation (DLC), la mise en oeuvre d'ingrédients à base de peptides fonctionnels dans les produits laitiers fermentés est difficile, voire impossible, car ces ingrédients sont le plus souvent consommés par les bactéries lactiques, pendant la fermentation, voire pendant le stockage des produits jusqu'à DLC.
En outre, non seulement ce problème de dégradation par métabolisation intempestive des peptides par les bactéries n'est pas spécifique à un peptide donné, mais il n'est pas non plus spécifique à un ferment (ou microorganisme, de préférence bactérie, capable de fermenter) particulier.
Il s'agit là d'un problème général, qui se pose quels que soient le ou les peptides et le ou les microorganismes considérés.
On citera, à titre d'exemple, le cas du peptide bioactif aS1 [91-100] (voir le brevet européen EP 0 714 910; peptide aux propriétés relaxantes contenu dans l'hydrolysat de protéines de lait commercialisé notamment par la société Ingredia: 51-53, Avenue Fernand Lobbedez BP 946 62033 ARRAS Cedex, France, sous le nom Lactium ). La Demanderesse a ainsi observé que la population de bactéries lactiques vivantes dans le produit fini continue de métaboliser le peptide bioactif pendant le stockage du produit fini, si bien qu'après seulement 10 jours (pour des produits frais dont la DLC est de 28 jours), entre 35 et 55% environ du peptide aS1 [91-100] ont disparu, ce qui est tout à fait inacceptable pour garantir un effet santé chez le consommateur (données non montrées).
Puisque la consommation du peptide bioactif est le fait de l'activité métabolique des ferments, on pourrait envisager de réduire ce phénomène en détruisant tout ou partie des microorganismes, par exemple à l'aide d'un traitement thermique approprié (thermisation ou pasteurisation). En ce cas, il est possible de préserver le peptide aS1 [91-100] (par exemple après chauffage à 75 C pendant environ 1 min).
Toutefois, une telle solution présente de nombreux inconvénients: la thermisation d'une masse laitière fermentée implique l'usage de stabilisants ajoutés avant le traitement thermique (pectines, amidons, carraghénanes, etc...), ce qui complique le procédé et augmente sensiblement le coût de la formule; la ligne de fabrication industrielle est plus complexe et demande un investissement spécifique plus important; le produit ne bénéficie plus d'appellations liées aux produits contenant des ferments vivants (type yoghourt) et perd de fait les bénéfices associés à la consommation de ferments lactiques; et - l'impact organoleptique, généralement négatif, est significatif.
Il existe dès lors un besoin pour un produit alimentaire contenant à la fois des microorganismes vivants, par exemple un yoghourt, et un ou plusieurs ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt, dans lequel ces ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt seraient protégés contre la métabolisation par lesdits microorganismes vivants, et ce, tout en préservant les qualités organoleptiques du produit alimentaire.
Par la présente invention, la Demanderesse apporte une solution qui permet de satisfaire le besoin existant.
La présente invention s'intéresse donc à un produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants et au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt, caractérisé en ce que le ou lesdits microorganismes vivants et le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont mis en oeuvre de manière à réduire la métabolisation du ou desdits ingrédients bioactifs par le ou lesdits microorganismes vivants.
Ainsi, la Demanderesse a pu montrer qu'un ou plusieurs ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt pouvaient être efficacement protégés contre la métabolisation par des microorganismes vivants, dès lors que les conditions de mise en oeuvre des uns avec les autres sont appropriées.
De telles conditions de mise en oeuvre appropriées peuvent faire appel à divers moyens, parmi lesquels: a) l'utilisation de microorganismes vivants dont la capacité à métaboliser les ingrédients bioactifs est réduite; et/ou b) l'utilisation d'ingrédients alimentaires leurres qui sont délibérément livrés en pâture aux microorganismes vivants; et/ou c) la mise en oeuvre d'une protection physique des ingrédients 15 bioactifs, notamment par encapsulation de ces derniers.
On notera à cet égard qu'un ou plusieurs de, voire tous, ces moyens peuvent être avantageusement combinés au sein d'un même produit alimentaire.
Un objet de la présente invention est donc un produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants et au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont protégés: physiquement, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt étant de préférence encapsulés; et/ou - au moyen d'au moins un ingrédient alimentaire leurre contenu dans ledit produit alimentaire, de sorte que leur métabolisation par le ou lesdits microorganismes vivants 30 est réduite.
Comme indiqué brièvement dans la description générale qui précède, par métabolisé ou métabolisation , on entend désigner selon la présente invention la transformation ou dégradation d'une substance par un ou plusieurs microorganismes vivants, visant à sa consommation à titre de source de nutriments, et ayant pour conséquence finale sa disparition, plus ou moins complète, du milieu.
Au sens de l'invention, la métabolisation d'un ingrédient est réduite Si elle est inférieure à la métabolisation du même ingrédient lorsque ce dernier n'est pas protégé par au moins l'un des moyens prévus dans le cadre de la présente invention.
Avantageusement, et idéalement, cette métabolisation réduite tend vers, voire vaut, zéro, ce qui revient à peu, quasiment pas, voire pas, de métabolisation dudit ingrédient.
Selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, la quantité résiduelle d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt dans ledit produit alimentaire est, 3 semaines après sa préparation, comprise entre 50 et 100 % environ par rapport à la quantité d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt présente dans le produit juste après sa préparation.
Préférentiellement, ladite quantité résiduelle est comprise entre 80 et 100% environ.
Par quantité résiduelle en ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt dans ledit produit alimentaire , on entend désigner selon la présente invention le pourcentage d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt présent dans ledit produit alimentaire lorsque ce dernier est maintenu dans des conditions de stockage adaptées (par exemple, de l'ordre de 4 à 10 C pour un produit frais) pendant 3 semaines, par rapport au pourcentage d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt présent au départ, c'est-à-dire juste après fabrication du produit.
Lors de la mise en oeuvre de la présente invention, on choisira le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt notamment parmi: des protéines, des peptides, - des vitamines, des micronutriments, des analogues ou dérivés de ceux-ci, et leurs combinaisons.
Préférentiellement, l'ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt sera choisi parmi: des protéines, des peptides, des analogues ou dérivés de ceux-ci, et leurs combinaisons.
Préférentiellement, l'ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt est choisi parmi: le peptide aSl [91-100] (voir le brevet européen EP 0 714 910), le peptide C6-asI194-199 (voir le brevet américain US 6 514 941), le peptide C7-8177-183 (voir le brevet américain US 6 514 941), le peptide C12as123-34 (voir le brevet US américain 6 514 941), les caséinophosphopeptides, l'a-casomorphine, la caséine a exorphine, la casokinine, la 8-casomorphine, les CaséinoMacroPeptides (CMP) aussi appelés GlycoMacroPeptides (GMP) ou CaséinoGlycoMacroPeptides (CGMP), la casoxine, les casoplatellines, les fragments 50-53, les 8-lactorphines, la lactoferroxine, les peptides Val-Pro-Pro (voir le brevet européen EP 0 583 074), Lys-Val-Leu-Pro-Val-Pro-Gin (voir la demande EP 0 737 690), TyrLys-Val-Pro-Gln-Leu (voir la demande EP 0 737 690), Tyr-Pro (voir la demande EP 1 302 207 et le brevet EP 0 821 968), Ile-Pro-Pro (voir Nakamura et al., 1995; et brevet japonais JP 6 197 786), des fragments, analogues, dérivés de ceux-ci, des protéines et/ou peptides les contenant, et leurs combinaisons (pour une revue, voir notamment la Danone World Newsletter N 17 de septembre 1998).
De manière encore plus préférée, l'ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt est choisi parmi: le peptide aS1 [91-100], des fragments, analogues, dérivés de celui-ci, des protéines et/ou peptides les contenant, et leurs combinaisons.
On entend par analogue , n'importe quelle version modifiée d'un composé initial, ici une protéine ou un peptide, ladite version modifiée pouvant être naturelle ou synthétique, dans laquelle un ou plusieurs atomes, tels que des atomes de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, ou des hétéroatomes tels que l'azote, le soufre ou un halogène, ont été ajoutés ou supprimés de la structure du composé initial, de manière à obtenir un nouveau composé moléculaire.
Un dérivé au sens de l'invention est n'importe quel composé qui présente une ressemblance ou un motif structurel en commun avec un composé de référence (protéine ou peptide). Entrent également dans cette définition, d'une part les composés qui, seuls ou avec d'autres composés, peuvent être des précurseurs ou des produits intermédiaires dans la synthèse d'un composé de référence, moyennant une ou plusieurs réactions chimiques, et d'autre part les composés qui peuvent être formés à partir dudit composé de référence, seul ou avec d'autres composés, via une ou plusieurs réactions chimiques.
Sont ainsi couverts par la définition de dérivés ci-dessus au moins les hydrolysats, notamment trypsiques, de protéines et/ou peptides, les fractions d'hydrolysats, ainsi que les mélanges d'hydrolysats et/ou de fractions d'hydrolysats.
De plus, les termes analogue et dérivé d'un peptide ou d'une protéine susmentionnés couvrent par exemple un peptide ou une protéine glycosylé(e) ou phosphorylé(e) ou encore ayant subi n'importe quel greffage de groupement chimique.
Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, l'ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt pourra notamment être un sucre ou un acide gras.
Dans le cadre de la présente invention, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont de préférence encapsulés.
Par encapsulé ou encapsulation , on entend désigner selon la présente invention la mise en oeuvre d'un procédé de protection d'un principe actif dans un véhicule de type microparticule afin de permettre un relarguarge contrôlé de ce principe actif. En l'espèce, le principe actif est constitué par un ou plusieurs ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt.
De manière fort avantageuse, l'encapsulation permet de remédier aux 25 inconvénients des solutions de l'état de la technique, en ce qu'elle prévient la métabolisation des ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt par les microorganismes vivants.
En outre, l'encapsulation permet aux ingrédients alimentaires bioactifs 30 d'intérêt de parvenir jusqu'au niveau de l'intestin, sans être dégradés, et de traverser la barrière intestinale sans dommages afin d'y produire leurs effets.
De plus, la Demanderesse fait observer que l'encapsulation de substances est tout à fait originale s'agissant de produits alimentaires fermentés.
Enfin, on soulignera que, de manière tout à fait intéressante, l'encapsulation permet d'obtenir un produit final organoleptiquement plus 10 acceptable, par exemple en masquant l'amertume plus ou moins forte de certains ingrédients bioactifs, en particulier de certains peptides.
C'est pourquoi, selon un mode de réalisation particulièrement préféré, la présente invention concerne un produit alimentaire comme décrit précédemment, dont l'amertume est réduite.
Au sens de l'invention, l'amertume d'un aliment est réduite Si un aliment est considéré comme moins amer à l'issue d'un test par paire (Directional Paired Comparison Method, Sensory Evaluation of Food, Harry T. Lawless, Hildegarde Heymann (1990)). Ce test peut être réalisé sur un panel (à partir de 10 personnes) réunissant différentes personnes ayant bien intégré ce qu'est la notion d'amertume (un apprentissage de cette notion est réalisé par la dégustation de produits contenant une molécule amère (e.g., caféine), ces produits étant rendus plus ou moins amers suivant la concentration de ladite molécule). Le produit conforme à la présente invention est alors soumis en aveugle (les membres du panel ne savent pas quel produit leur est présenté en premier) aux personnes constituant le panel, et celles-ci le comparent avec un produit non conforme à l'invention. Bien entendu, les deux produits présentés au panel ne diffèrent que en ce que l'un a été réalisé conformément à l'invention, et pas l'autre. L'ordre de présentation des deux produits d'une personne du panel à une autre obéit aux lois du hasard, le nombre de personnes recevant en premier le produit réalisé suivant l'invention étant égal au nombre de personnes recevant l'autre produit en premier. Chaque personne doit indiquer, pour chaque répétition du test, quel est le produit le plus amer parmi les deux produits goûtés.
Dans le cadre de l'invention, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont de préférence encapsulés dans une matière grasse.
L'encapsulation dans une matière grasse peut notamment être réalisée par dispersion des ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt dans une phase grasse, où il(s) est (sont) finalement encapsulé(s), (i.e. , emprisonné(s), retenu(s)) dans de très fines gouttelettes lipidiques.
On notera que, par différence avec les procédés de dispersion connus et utilisés notamment dans d'autres domaines techniques tels que la cosmétologie, la mise en oeuvre d'une telle dispersion ne requiert aucune étape de séchage ultérieure.
Conformément à l'acception usuelle, par matière grasse ou corps gras , on entend désigner n'importe quelle substance contenant un ou plusieurs lipides. II peut s'agir, par exemple, d'une huile, d'une graisse, d'un beurre, etc... Cette matière grasse peut être naturelle, existant alors sous des formes diverses chez les animaux, les végétaux, et dans leurs produits (c'est-à-dire dans les produits issus de leur métabolisme), ou synthétique.
Un critère de sélection de la matière grasse utilisable dans le cadre de la présente invention est lié à sa température de fusion. En effet, afin de réaliser une dispersion comme il est envisagé supra, il convient d'utiliser une matière grasse concrète, c'est-à-dire solide à température ambiante.
Parmi les huiles appropriées, on peut notamment citer l'huile de palme et ses fractions, l'huile de noix de coco et ses fractions, l'huile de palmiste et ses fractions, les huiles de beurre végétaux type cacao, les margarines, les huiles végétales hydrogénées, ou partiellement hydrogénées, et analogues.
Le choix de la matière grasse concrète se fera en tenant également compte de ses qualités nutritionnelles. A cet égard, on préférera, par exemple, les matières grasses fractionnées aux matières grasses hydrogénées ou partiellement hydrogénées.
Si l'on souhaite disperser plus efficacement, voire solubiliser, l'ingrédient alimentaire bioactif, on mettra de préférence en oeuvre l'encapsulation au sein d'une émulsion multiple eau/huile/eau. Dans ce cas, l'utilisation de matières grasses fluides à température ambiante (huiles) peut être plus appropriée (colza, colza oléique, soja, tournesol, tournesol oléique, huiles de poissons, huiles d'algues, etc...).
A cet égard, la Demanderesse souligne le fait que, par le choix d'une matière grasse concrète, on met à profit sa recristallisation après fusion, ce qui entraîne un emprisonnement et une protection physique de l'ingrédient alimentaire bioactif.
On pourra notamment choisir une matière grasse appropriée parmi les matières grasses animales, notamment laitières ou de poissons, et végétales.
On précisera que les matières grasses extraites de poissons sont particulièrement intéressantes pour leur teneur élevée en acides gras polyinsaturés Oméga 3.
Parmi les matières grasses végétales appropriées, on choisira enparticulier l'huile de palme, l'huile de colza et/ou une matière grasse extraite d'une algue.
Selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, le ou lesdits microorganismes vivants ont une capacité intacte ou réduite de métabolisation du ou desdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt.
Selon la présente invention, une capacité réduite de métabolisation est telle que la quantité d'ingrédients bioactifs d'intérêt métabolisée pendant la fermentation (qui disparaît donc du milieu) est inférieure ou égale à 40% de la quantité d'ingrédients initiale (avant fermentation).
Ceci se traduit mathématiquement par: Qr 0,6 Qo (1) Où : Qr: quantité d'ingrédients bioactifs résiduelle (présente dans le milieu après fermentation) Q. : quantité d'ingrédients bioactifs initiale La quantité d'ingrédients bioactifs résiduelle Qr peut être mesurée par une méthode de chromatographie liquide CLHP couplée à un détecteur de type MS/MS. Un exemple de procédure expérimentale est donné dans les exemples ci-dessous.
Le ou lesdits microorganismes vivants seront de préférence des 25 bactéries, de préférence encore des bactéries lactiques, vivantes.
On choisira plus particulièrement les bactéries vivantes parmi: o Streptococcus spp, de préférence Streptococcus thermophilus; o Lactobacillus spp; o Lactococcus spp; o Bifidobacterium spp.
De manière préférée, on choisira les bactéries vivantes parmi: Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM (Collection Nationale de Cultures des Microorganismes (Institut Pasteur, Paris, France)) le 24/01/02 sous le numéro 1-2774; - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 24/10/95 sous le numéro 1-1630; - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 10/05/04 sous le numéro 1-3211; - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3301; et Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3302.
De manière encore préférée, lesdites bactéries vivantes sont des bactéries S. thermophilus déposées à la CNCM le 10/05/04 sous le numéro 1- 3211.
Avantageusement, le produit alimentaire contient au moins les bactéries vivantes S. thermophilus et Lactobacillus spp.
Préférentiellement, lesdites bactéries vivantes Streptococcus thermophilus sont choisies parmi S. thermophilus déposée à la CNCM le 24/01/02 sous le numéro 1-2774, S. thermophilus déposée à la CNCM le 24/10/95 sous le numéro 1-1630, S. thermophilus déposée à la CNCM le 10/05/04 sous le numéro 1-3211, S. thermophilus déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3301, et S. thermophilus déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3302.
La teneur du produit alimentaire selon l'invention en microorganismes vivants peut varier et sera choisie par l'homme du métier à la lumière de ses connaissances générales dans le domaine. En pratique, on recherchera de préférence une teneur globale standard, par exemple de l'ordre de 107 à 109 bactéries par gramme de produit alimentaire.
Selon un mode particulier de réalisation, un produit alimentaire conforme à l'invention contient en outre au moins un ingrédient alimentaire leurre.
Par ingrédient alimentaire leurre , on entend désigner selon la présente invention un ingrédient alimentaire (de préférence un peptide, une protéine, un analogue ou un dérivé de ceux-ci, et leurs combinaisons) capable de servir de source de nutriments (notamment de source d'azote) pour des microorganismes vivants, et destiné à être préférentiellement métabolisé par lesdits microorganismes, de manière à détourner ces derniers des ingrédients bioactifs d'intérêt que l'on entend bien entendu préserver en priorité. Ainsi, l'ingrédient leurre représente une source nutritive pour les microorganismes, que l'on sacrifie délibérément afin de sauvegarder le plus possible les ingrédients bioactifs d'intérêt. L'ingrédient alimentaire leurre agit à cet égard comme un inhibiteur compétitif du transport des ingrédients bioactifs d'intérêt.
Préférentiellement, le produit alimentaire selon la présente invention est un produit fermenté.
De manière encore préférée, le produit alimentaire fermenté est un produit laitier ou végétal.
Par produit laitier , on entend désigner selon la présente invention, en 30 plus du lait, les produits dérivés du lait, tels la crème, la crème glacée, le beurre, le fromage, le yoghourt; les produits secondaires, comme le lactosérum, la caséine; ainsi que n'importe quel aliment préparé contenant, comme ingrédient principal, du lait ou des constituants du lait.
Par produit végétal , on entend désigner, entre autres, des produits 5 obtenus à partir d'une base végétale telle que, par exemple, les jus de fruits et les jus végétaux parmi lesquels le jus de soja, le jus d'avoine ou le jus de riz.
En outre, les définitions ci-dessus de produit laitier et produit 10 végétal couvrent chacune n'importe quel produit à base d'un mélange de produits laitiers et végétaux, tels qu'un mélange de lait et de jus de
fruits, par exemple.
La présente invention a également pour objet un procédé d'encapsulation 15 d'au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt dans une matière grasse.
A cet égard, dans la mesure où l'ajout d'un ingrédient alimentaire bioactif dans une matière grasse concrète fondue entraîne une accélération de la cinétique de cristallisation de celle-ci, il est important que la matière grasse soit totalement fondue avant l'ajout de l'ingrédient. Ainsi, l'ajout progressif et sous agitation d'un ingrédient dans une phase aqueuse elle-même sous agitation permet à la fois une recristallisation induite et lente autour de l'ingrédient, et la formation de gouttelettes d'huile de tailles adéquates, dont la distribution est homogène. Pour l'introduction de l'ingrédient alimentaire bioactif dans une masse blanche, de préférence fermentée, on préférera préparer un milieu aqueux intermédiaire du type sirop. Ce sirop sera ensuite introduit dans la masse blanche. L'adjonction de l'ingrédient alimentaire bioactif dans le milieu aqueux doit se faire sous certaines conditions: il convient d'éviter la recristallisation totale de la matière grasse avant de mélanger l'ingrédient alimentaire bioactif et le milieu aqueux, afin d'assurer une addition progressive et homogène; la température du milieu aqueux doit être proche de la température de fusion de la matière grasse d'encapsulation, de manière à éviter qu'elle recristallise au contact du milieu aqueux; et afin d'assurer un mélange homogène de l'ingrédient alimentaire bioactif et du sirop, une agitation forte (par exemple, à l'aide d'un moteur d'agitation du type ultraturax) est nécessaire: on obtient ainsi une "émulsion" blanche ayant la texture d'une crème épaisse; de plus, la consistance légère de ce système est facile à pomper lorsque la température reste de l'ordre de la température de fusion de la matière grasse d'encapsulation.
L'utilisation d'un additif alimentaire tel qu'un émulsifiant au cours de l'encapsulation de l'ingrédient alimentaire bioactif permet d'obtenir une "population" de globules gras plus homogène. Ainsi, en l'absence d'émulsifiant, on a pu observer une majorité de gros globules gras (d'un diamètre d'environ 25 m et plus), et une relativement faible dispersion du peptide dans le produit. En revanche, en présence d'émulsifiant, la dispersion est plus élevée et les globules plus petits (d'un diamètre maximal d'environ 101_tm).
Selon la présente invention, le procédé d'encapsulation comprend au moins: a) la préparation d'un mélange eau/matière grasse, à maintenir à une température proche de la température de fusion de ladite matière grasse, (i) 15 de préférence comprise dans un intervalle de 10 C autour de ladite température de fusion; b) l'incorporation progressive et sous agitation, de préférence douce, de l'ingrédient bioactif d'intérêt dans le mélange obtenu à l'étape a), en maintenant l'ensemble à une température proche de la température de fusion de ladite matière grasse, et de préférence comprise dans un intervalle de 10 C autour de ladite température de fusion; et c) facultativement, l'ajout d'un ou plusieurs additifs alimentaires tels que des émulsifiants, des épaississants, etc... , et le mélange, de préférence fort, de l'ensemble, tout en maintenant une température proche de la température de fusion de ladite matière grasse, et de préférence comprise dans un intervalle de 10 C autour de ladite température de fusion.
La température de mise en oeuvre des étapes a), b) et, facultativement, c) ci-dessus pourra légèrement varier d'une étape à l'autre, tout en restant de préférence comprise dans l'intervalle de 10 C autour de la température de fusion de la matière grasse. En pratique, la température de mise en oeuvre de l'ensemble de ces étapes sera avantageusement sensiblement la même.
L'homme du métier pourra, si nécessaire, adapter ce procédé en fonction de la matière grasse qu'il utilisera, à l'aide de ses connaissances générales et, le cas échéant, en mettant en oeuvre des expériences simples de routine.
Ensuite, aux fins de la préparation d'un produit alimentaire conforme à l'invention, tel qu'un produit laitier, le mélange ainsi obtenu, maintenu à une température proche de la température de fusion de la matière grasse, est incorporé, de manière tout à fait classique, dans une masse blanche, notamment grâce à des systèmes de pompes et, de préférence, après les étapes de traitement thermique et de fermentation de celle-ci.
La présente invention a également pour objet un procédé de préparation d'un produit alimentaire tel que décrit supra, dans lequel un ou plusieurs ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont encapsulés, par exemple conformément au procédé décrit ci-dessus, avant d'être ajoutés au mélange destiné à constituer ledit produit alimentaire.
Selon, un mode particulier de réalisation de la présente invention, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt encapsulés sont ajoutés 10 audit mélange sous agitation.
Lorsque le produit alimentaire est fermenté, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt encapsulés peuvent être ajoutés au mélange avant ou après fermentation.
On préférera cependant ajouter les ingrédients bioactifs encapsulés après fermentation afin de préserver le plus possible l'intégrité des particules de matière grasse vis-à-vis des étapes de traitement thermique éventuelles.
Selon un mode de réalisation, le procédé de préparation conforme à la présente invention est tel que le ou lesdits microorganisme(s) vivants et le ou lesdit(s) ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt encapsulés sont ajoutés les uns après les autres dans le mélange destiné à constituer ledit produit alimentaire.
Alternativement, les microorganismes vivants et les ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt encapsulés sont ajoutés simultanément dans le mélange destiné à constituer ledit produit alimentaire.
Les conditions de culture des microorganismes dépendent desdits microorganismes et sont connues de l'homme du métier. A titre d'exemple, on précisera que les températures optimales de croissance pour S. thermophilus se situent généralement entre 36 et 42 C environ; elles se situent entre 42 et 46 C environ pour L. delbrueckii spp. bulgaricus (que l'on trouve typiquement dans les yoghourts).
En règle générale, l'arrêt de la fermentation, qui dépend du pH que l'on souhaite atteindre, est obtenu par refroidissement rapide, ce qui permet de ralentir l'activité métabolique des microorganismes.
La présente invention a en outre pour objet l'utilisation d'un produit alimentaire tel que décrit supra comme aliment fonctionnel.
Par aliment fonctionnel , on entend désigner un produit alimentaire qui affecte avantageusement une ou plusieurs fonctions cibles de l'organisme, indépendamment de ses effets nutritionnels. Il peut ainsi en résulter une amélioration de l'état de santé et/ou du bien-être et/ou une réduction des risques d'apparition de maladies chez un consommateur qui ingère des quantités normales dudit produit. A titre d'exemples d'activités d'un aliment fonctionnel , on citera notamment des activités anticancéreuses, immunostimulatrices, promotrices de la santé osseuse, antistress, opiacées, anti-hypertension, amélioratrices de la biodisponibilité du calcium, ou encore anti-microbiennes (Functional Food Science in Europe, 1998).
De tels aliments fonctionnels peuvent être destinés à l'homme et/ou aux animaux.
La présente invention a également pour objet l'utilisation d'une matière grasse pour encapsuler au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt destiné à être incorporé dans un produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants.
La présente invention est illustrée, sans être limitée, par les figures suivantes: Figure 1: Chromatogramme LC-MS illustrant la disparition du peptide bioactif aSl [91-100] inclus dans l'ingrédient Lactium pendant la fermentation lactique. Le détecteur MS/MS est réglé de façon à ne faire apparaître que le signal des ions de m/z = 634.5 Da (masse du peptide aSl [91-100] doublement chargé) qui présentent, après fragmentation, des ions fils de m/z = 991.5 Da; 771.5 Da; 658.3 Da (fragments caractéristiques du peptide aSl [91-100]).
Figure 2: Identification et quantification des principaux peptides de l'ingrédient Lactium par LC-MS/MS avant et après fermentation du mix laitier par un ferment consistant en un mélange des souches 1-2783 (déposée à la CNCM le 24/01/02), 1-2774 (déposée à la CNCM le 24/01/02), 1-2835 (déposée à la CNCM le 04/04/02) et le 1-1968 (déposée à la CNCM le 14/01/98). Après fermentation, ces peptides ne sont plus retrouvés qu'à l'état de traces et se confondent avec la ligne de base.
? signifie que l'identification de la séquence n'a pas été possible ou n'est pas certaine; seule la masse du peptide est alors rapportée.
Figure 3: Profils peptidiques comparés (chromatogrammes LC-MS/MS) d'un mix laitier contenant 1.5 g/L d'hydrolysat DMV C12 , avant (1) et après fermentation (2) jusqu'à pH 4.7 par le ferment lactique Hansen YC380. La quasi-totalité des peptides de l'hydrolysat, dont le peptide bioactif C12 (fragment aSl [23-34]), a disparu suite à la métabolisation par les souches du ferment.
Figure 4: Courbes illustrant l'évolution de la teneur résiduelle en peptide bioactif aSl [91-100] dans un produit fini constitué de 95% de masse fermentée par le ferment contenant les souches 1-2783, 1-2774, 12835 et 1-1968, et de 5% de sirop de sucre aromatisé contenant le peptide aS1 [91- 100], pendant le stockage à 10 C. L'expérience a été réalisée à raison de 4 essais indépendants El, E2, E3 et E4.
Figure 5: Courbes illustrant l'évolution de la teneur résiduelle en peptide bioactif aS1 [91-100], ajouté après fermentation dans un produit fermenté puis thermisé à 75 C pendant 1 minute, et stocké à 10 C jusqu'à la date limite de consommation (DLC).
Figure 6: Illustration de l'évolution de la teneur en ingrédient bioactif encapsulé au cours du temps (conservation à 4 C).
Figure 7: Profils peptidiques comparés (chromatogrammes LC-MS/MS) d'un mix laitier contenant 1.5 g/L de Lactium apporté sous forme d'émulsion dans l'huile de palme conformément à la présente invention, immédiatement après ajout dans la masse fermentée (1) et après 14 jours de conservation à 10 c (2).
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 20 apparaîtront à la lecture des exemples suivants, donnés à titre purement illustratif.
Exemples
Exemple 1: Mise en oeuvre d'ingrédients bioactifs d'intérêt sans 25 mettre en application l'invention revendiquée 1.1) Exemple avec le peptide bioactif aS1 [91-100] contenu dans l'hydrolysat Lactium La mise en oeuvre d'ingrédients du type peptide ou protéine, souvent apportés sous forme de poudres, est plus simple lorsque ceux-ci sont ajoutés lors de l'étape de préparation du mix laitier (poudrage du lait), avant le traitement thermique de sanitation (i.e., 95 C, 8 min) et, donc, avant la fermentation. En ce cas, le risque de métabolisation du peptide actif est très élevé. C'est, pour l'exemple, le cas lors de l'utilisation d'un ingrédient fonctionnel comme le Lactium (Ingredia, France) contenant un peptide bio-actif (fragment 91-100 de la caséine aS1).
Protocole: le milieu a été préparé par hydratation d'une poudre de lait écrémé à 120 g/L, additionné de 1.5 g/L d'ingrédient Lactium (correspondant à environ 30 mg/L de peptide bioactif aS1 [91-100]), puis pasteurisé à 95 C pendant 8 minutes.
Le ferment lactique a été ajouté à un taux de 0.02%, et la fermentation a été conduite à la température optimale du ferment sélectionné (entre 37 et 42 C), jusqu'à atteindre un pH de 4.70.
L'analyse des peptides résiduels, et notamment celle du peptide bioactif aS1 [91-100], a été conduite avec une méthode de chromatographie liquide CLHP couplée à un détecteur de type MS/MS comme décrit ci-après: l'échantillon a été préparé par dilution du milieu fermenté dans un mélange d'eau, de méthanol et d'acide trifluoroacétique (50/50/0.1%), dans un rapport de 1 à 6 environ. Le surnageant après centrifugation constituait l'échantillon représentatif du contenu peptidique du milieu fermenté.
Cet échantillon a été injecté dans un système chromatographique CLHP de type Agilent 1100 (société Agilent Technologies France, 1 rue Galvani 91745 Massy cedex, France), équipé d'une colonne adaptée à l'analyse des peptides, de type Waters Symetry (5 m 2.1 x 150 mm, WAT056975, Waters France, 5, Rue Jacques Monod, 78280 Guyancourt) à la température de 40 C, débit de 0.25 ml/min.
Les peptides ont été élués de façon classique avec un gradient croissant de solvant B (Acétonitrile + 0.100% d'acide formique) dans le solvant A (Eau + 0.106% acide formique), sur une durée de 40 min à 2 heures en fonction de la résolution souhaitée.
La détection a été effectuée à l'aide d'un détecteur spécifique de type MS/MS, par exemple avec un appareil à trappe ionique comme l'Esquire3000+ (Bruker Daltonique, rue de l'Industrie, 67166 Wissembourg Cedex), réglé soit pour l'analyse globale du contenu peptidique (mode MS-MS), soit pour la quantification précise et spécifique d'un peptide à partir de ses fragments caractéristiques. Par exemple, le peptide aS1 [91-100]) a été isolé à partir de sa masse (ion doublement chargé de masse 634.5 Da) et quantifié à partir de l'intensité de ses ions fils caractéristiques après fragmentation (ions de m/z de 991.5 Da, 771.5 Da et 658.3 Da). De façon encore plus précise, un étalon interne constitué du même peptide de synthèse deutéré deux fois (fragment caractéristique de 993.5 Da) a permis de prendre en compte et de s'affranchir d'éventuelles interférences liées à la matrice.
Les résultats sont illustrés par la figure 1.
Lors de sa mise en oeuvre à ce stade (avant fermentation par un ferment consistant en un mélange des souches 1-2783 (déposée à la CNCM le 24/01/02), 1-2774 (déposée à la CNCM le 24/01/02), 1-2835 (déposée à la CNCM le 04/04/02) et 1-1968 (déposée à la CNCM le 14/01/98), ou un ferment tel que YC380 (Chr. Hansen SA, Le Moulin d'Aulnay, BP64, 91292 ARPAJON Cedex France), on a mis en évidence que plus de 95% du peptide bioactif aS1 [91-100] étaient consommés après fermentation. Ces observations montrent que l'incorporation de peptides bioactifs conformément à ce qui précède n'est pas applicable telle quelle à l'obtention de produits alimentaires, notamment laitiers, supplémentés avec des quantités de peptides et/ou protéines bioactifs suffisamment 2876875 31 stables dans le temps pour observer l'effet recherché chez le consommateur.
1. 2) Exemples avec d'autres peptides bioactifs d'intérêt Les résultats sont illustrés par les figures 2 et 3.
L'ingrédient Lactium contient de nombreux autres peptides, dont certains présentent potentiellement une activité biologique (comme le fragment 2334 de la caséine aS1, que l'on retrouve aussi commercialisé dans l'ingrédient C12 de la société DMV International). II est intéressant de constater que la quasi-totalité des peptides apportés par l'ajout du Lactium sont largement consommés pendant la fermentation.
Quelle que soit leur origine (provenant des différentes caséines aS1, aS2, K, R) et leur taille (de 2 à 3 résidus jusqu'à 12 résidus et plus), tous les peptides sont globalement consommés pendant le processus de fermentation.
1.3) Mise en oeuvre du peptide bioactif aS1 [91-100] (Lactium ) avec d'autres ferments Afin de vérifier que ce phénomène n'était pas particulier aux deux ferments utilisés dans le paragraphe 1.1) ci-dessus, les principaux ferments industriels, ainsi que différentes souches pures rentrant dans la composition de ces ferments, ont été testés sur la base du même test: du lait reconstitué à partir de poudre de lait, auquel a été ajouté le Lactium à une dose de 1,5 g/L, a été fermenté dans des conditions standard (température optimale du ferment entre 37 et 42 C, arrêt de la fermentation à pH 4.7, 2 répétitions). L'analyse du taux de peptide bioactif aS1 [91-100] a ensuite été réalisée sur l'échantillon avant et après fermentation.
Les résultats obtenus sur les souches pures sont présentés dans le Tableau 3 ci-dessous:
Tableau 3
Souches pures (S. thermophilus) % de peptide aSl [91-100] restant après fermentation -1630 (24/10/95) 0,3 1-1477 (22/09/94) 0,3 Souches pures (Lactobacillus) 1-1632 (24/10/95) 0,2 1-1519 (30/12/94) 0,1 1-1968 (14/01/98) 1,6 1-2809 (19/02/02) 0,4 Dans le tableau 3 ci-dessus, qui reflète la consommation du peptide bioactif aS1 [91-100] par différents ferments et souches industrielles lors de la fermentation d'un mix laitier contenant 1.5 g/L de Lactium , les souches pures ont été identifiées par leurs numéro et date de dépôt respectifs auprès de la CNCM (Institut Pasteur, Paris, France).
Le Tableau 3 montre que la totalité des ferments et souches testés métabolisent de 94 à 100% du peptide bioactif aS1 [91-100] pendant la fermentation d'un mix laitier standard. La mise en oeuvre de cet ingrédient est donc impossible dans des conditions classiques pour produire des produits alimentaires, notamment laitiers, contenant des peptides et/ou protéines bioactifs en quantités suffisamment stables au cours du temps pour produire un effet chez le consommateur.
En outre, afin de vérifier que ce phénomène n'était pas particulier à l'ingrédient Lactium , plusieurs combinaisons de ferments et d'autres ingrédients à base de peptides bioactifs ont été étudiées en mettant en oeuvre le même test (lait reconstitué + ingrédient à tester à une dose de 1,5 g/L, fermenté dans des conditions standard, arrêt de la fermentation à pH 4.7, 2 répétitions). Les diverses combinaisons testées sont rapportées dans le Tableau 4 ci-dessous.
Tableau 4
Ferments/souches Peptide S1 Autres peptides DMV DMV CPP pures [91-100] dans Lactium C12 dans Lactium Mélange de 4 X X X X souches: I-2783 (24/01/02) I-2774 (24/01/02) I-2835 (04/04/02) I-1968 (14/01/98) I-1630 (24/10/95) X X X YC380 Hansen X X X X Les ingrédients C12 et CPP produits par la société DMV International sont des hydrolysats de protéines de lait contenant des peptides bioactifs ciblant respectivement le contrôle de l'hypertension et l'assimilation des minéraux.
Sur l'ensemble des expérimentations, il est apparu que tous les ferments testés ont une importante capacité de métabolisation des peptides, quelles que soient leur nature et leur taille.
1.4) Ajout après fermentation Une alternative logique à la procédure étudiée ci-dessus est d'introduire l'ingrédient fonctionnel après la fermentation (procédé de type différentiation retardée ), par exemple avec le sirop permettant d'aromatiser la masse fermentée. La mise en oeuvre de la même quantité d'ingrédient Lactium selon ce protocole conduit aux résultats illustrés par la figure 4.
Comme le montre la figure 4, même ajouté à froid (4 C) après fermentation, le peptide actif (apporté par l'équivalent de 1.5 g de Lactium par kg de produit fini) est rapidement dégradé au cours du stockage, pour ne laisser que 30 à 40% de la quantité initiale à la date limite de consommation (DLC).
Ainsi, la population de bactéries lactiques vivantes dans le produit fini continue de métaboliser le peptide bioactif pendant le stockage du produit fini, si bien qu'après seulement 10 jours (pour des produits frais dont la DLC est de 28 jours), entre 35 et 50% du peptide aS1 [91- 100] ont disparu, ce qui reste inacceptable pour obtenir l'effet recherché chez le consommateur.
1.5) Traitement thermique du produit laitier fermenté contenant l'ingrédient bioactif d'intérêt En ce cas, il est possible d'assurer la stabilité du peptide aSl [91-100] (Figure 5), mais au détriment de la qualité globale du produit fini. Cette solution présente en effet de nombreux inconvénients: la thermisation d'une masse laitière fermentée implique l'usage de stabilisants ajoutés avant le traitement thermique (pectines, amidons, carraghenanes, etc...), ce qui complique le procédé et augmente sensiblement le coût de la formule; la ligne de fabrication industrielle est plus complexe et demande un investissement spécifique plus important; - le produit ne bénéficie plus d'appellations liées aux produits contenant des ferments vivants (type yoghourt) et perd de fait les bénéfices associés à la consommation de ferments lactiques; - l'impact organoleptique (généralement négatif) est significatif.
Exemple 2: Mise en oeuvre d'ingrédients bioactifs d'intérêt en mettant en application l'invention revendiquée 2.1) Etape 1: encapsulation de l'inqrédient alimentaire bioactif Huile d'encapsulation choisie: huile de palme (point de fusion = 37 C).
Les fournisseurs de ce type d'huile sont nombreux (e.g., Cargill).
L'huile a été fondue à 50 C pour avoir une absence totale de cristaux, et le Lactium contenant l'ingrédient alimentaire bioactif aSl [91-100] a été progressivement ajouté sous agitation magnétique (maintien à 50 c).
2.2) Etape 2: fabrication du milieu aqueux du type sirop Une sorte de sirop a été fabriquée à partir d'eau et du premix huile de palme/ ingrédient alimentaire bioactif. L'ingrédient alimentaire bioactif a été progressivement ajouté dans l'eau (30 C) sous agitation à l'ultraturax (22000t/min), la teneur en palme dans la solution étant arbitrairement fixée à 30%.
L'émulsion obtenue était facilement pompable à 30 C 35 C, mais devenait de plus en plus ferme dès que la température était inférieure à 25 C 30 C (recristallisation progressive de l'huile de palme). L'utilisation d'un émulsifiant alimentaire (e.g., Lactem fourni par Danisco) à hauteur de 0.5% /MG a permis d'obtenir une population de globules gras moins hétérogène.
2.3) Etape 3: ajout de l'émulsion dans la masse blanche fermentée. Comme illustré par les figures 6 et 7, la teneur en ingrédient bioactif est stable au cours du temps, indiquant qu'un ingrédient alimentaire bioactif peut être efficacement protégé par encapsulation, conformément à la présente invention.
Ainsi, outre le peptide aSl [91-100] dont la stabilité est montrée par la Fig. 6, d'autres peptides, comme le peptide bioactif aSl [23-34] (présent dans l'ingrédient C12 de la société DMV International), sont égalementbien protégés (Figure 7). La disparition de peptides autres que ceux d'intérêt (Fig.7, (1), symbolisés par les flèches) contribue à la diminution de la charge peptidique globale et, donc, vraisemblablement à la perte d'amertume du produit fini.
REFERENCES
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Claims (29)
1. Produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants et au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont protégés physiquement, le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt étant de préférence encapsulés, de sorte que leur métabolisation par le ou lesdits microorganismes vivants est réduite.
2. Produit alimentaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité résiduelle d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt dans ledit produit alimentaire est, 3 semaines après sa préparation, comprise entre 50 et 100 % environ par rapport à la quantité d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt présente dans le produit juste après sa préparation.
3. Produit alimentaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite quantité résiduelle est comprise entre 80 et 100% environ par rapport à ladite quantité d'ingrédient(s) alimentaire(s) bioactif(s) d'intérêt présente dans le produit juste après sa préparation.
4. Produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont choisis parmi: des protéines, des peptides, des vitamines, des micronutriments, des analogues ou dérivés de ceux-ci, et leurs combinaisons.
5. Produit alimentaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont choisis parmi: des protéines, des peptides, des analogues ou dérivés de ceux-ci, et leurs combinaisons.
6. Produit alimentaire selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont choisis parmi: le peptide aS1 [91-100], le peptide C6-as1 194-199, le peptide C7-R177-183, le peptide C12-asi 23-34, les caséinophosphopeptides, l'acasomorphine, la caséine a exorphine, la casokinine, la f3casomorphine, les caséinomacropeptides et les glycomacropeptides, la casoxine, les casoplatellines, les fragments 50-53, les [3-lactorphines, la lactoferroxine, les peptides Val-Pro-Pro, Lys-Val-Leu-Pro-Val-Pro-Gln, Tyr-Lys-Val-Pro-Gln-Leu, Tyr-Pro, Ile-Pro-Pro, des fragments, analogues, dérivés de ceux-ci, des protéines et/ou peptides les contenant, et leurs combinaisons.
7. Produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont encapsulés.
8. Produit alimentaire selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il présente une amertume réduite.
9. Produit alimentaire selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont encapsulés dans une matière grasse.
10. Produit alimentaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite matière grasse est choisie parmi les matières grasses animales, notamment laitières ou de poissons, et végétales.
11. Produit alimentaire selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite matière grasse végétale est choisie parmi l'huile de palme, l'huile de colza et une matière grasse extraite d'une algue.
12. Produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le ou lesdits microorganismes vivants ont une capacité intacte ou réduite de métabolisation du ou desdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt.
13. Produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le ou lesdits microorganismes vivants sont des bactéries, de préférence des bactéries lactiques, vivantes.
14. Produit alimentaire selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites bactéries vivantes sont choisies parmi: Streptococcus spp, de préférence Streptococcus thermophilus; Lactobacillus spp; Lactococcus spp; Bifidobacterium spp.
15. Produit alimentaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites bactéries vivantes sont choisies parmi: - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 24/01/02 sous le numéro 1-2774; Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 24/10/95 sous le numéro 1-1630; - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 10/05/04 sous le numéro 1-3211; - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3301; - Streptococcus thermophilus, déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3302.
16. Produit alimentaire selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdites bactéries vivantes sont des bactéries S. thermophilus déposées à la CNCM le 10/05/04 sous le numéro 1-3211.
17. Produit alimentaire selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il contient au moins les bactéries vivantes S. thermophilus et Lactobacillus spp.
18. Produit alimentaire selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites bactéries vivantes Streptococcus thermophilus sont choisies parmi S. thermophilus déposée à la CNCM le 24/01/02 sous le numéro 1-2774, S. thermophilus déposée à la CNCM le 24/10/95 sous le numéro 1-1630, S. thermophilus déposée à la CNCM le 10/05/04 sous le numéro 1-3211, S. thermophilus déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3301, et S. thermophilus déposée à la CNCM le 16/09/04 sous le numéro 1-3302.
19. Produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il contient en outre au moins un ingrédient alimentaire leurre.
20. Produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il est un produit fermenté.
21. Produit alimentaire selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il est un produit laitier ou végétal.
22. Procédé d'encapsulation d'au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt dans une matière grasse, comprenant au moins: a) la préparation d'un mélange eau/matière grasse, à maintenir à une température proche de la température de fusion de ladite matière grasse, de préférence comprise dans un intervalle de 10 C autour de ladite température de fusion; et b) l'incorporation progressive et sous agitation de l'ingrédient bioactif d'intérêt dans le mélange obtenu à l'étape a), en maintenant l'ensemble à une température proche de la température de fusion de ladite matière grasse, de préférence comprise dans un intervalle de 10 C autour de ladite température de fusion.
23. Procédé selon la revendication 22, comprenant en outre l'ajout d'un ou plusieurs additifs alimentaires tels que des émulsifiants, des épaississants, etc..., et le mélange de l'ensemble, tout en maintenant une température proche de la température de fusion de ladite matière grasse, de préférence comprise dans un intervalle de 10 C autour de ladite température de fusion.
24. Procédé de préparation d'un produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 7 à 21, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont encapsulés avant d'être ajoutés au mélange destiné à constituer ledit produit alimentaire.
25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt sont encapsulés conformément au procédé selon la revendication 22 ou 23.
26. Procédé selon la revendication 24 ou 25, caractérisé en ce que le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt encapsulés sont ajoutés audit mélange sous agitation.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 26, caractérisé en ce que: - ledit produit alimentaire est fermenté ; et - le ou lesdits ingrédients alimentaires bioactifs d'intérêt encapsulés sont ajoutés audit mélange avant ou après, de préférence après, fermentation.
28. Utilisation d'un produit alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 comme aliment fonctionnel.
29. Utilisation d'une matière grasse pour encapsuler au moins un ingrédient alimentaire bioactif d'intérêt destiné à être incorporé dans un produit alimentaire contenant un ou plusieurs microorganismes vivants.
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