OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece al campo de la química farmacéutica y la biotecnología. Revela un método de recubrimiento y encapsulación para probióticos, el cual permite el almacenamiento extendido y estable de esa clase de productos sin necesidad de refrigeración.

ANTECEDENTES

Los hábitos de vida modernos y el uso de antibióticos sin control, ha ocasionado que el equilibrio del tracto gastrointestinal se vea afectado y que aumente el riesgo de presentarse enfermedades de todo tipo, desde las gastrointestinales, hasta las relacionadas con el sistema inmune.

Los probióticos representan una estrategia de prevención y tratamiento a todos estos desordenes. El uso clínico de los probióticos está ganando cada vez más atención a nivel mundial, tanto en la práctica médica como en el cuidado personal en general (Masi, 2013), atendiendo diferentes afecciones gastrointestinales, urogenitales, respiratorias, orales e inmunológicas (Hathout et al, 2011).

Según la Organización Mundial de la Salud (FAO/WHO, 2001), los probióticos son microorganismos vivos que al ser ingeridos, promueven la salud del huésped. Estos microorganismos son considerados flora normal del tracto gastrointestinal de animales y de humanos. Los probióticos representan un potencial en términos de salud y de beneficios nutricionales, ya que controlan a los microorganismos patógenos, brindando protección al huésped, ya sea humano o animal (Hathout et al, 2011).

En los humanos, existe la tendencia creciente a una alimentación sana y balanceada, con ingredientes naturales que mantengan la salud del consumidor. Es así como los probióticos cada vez ganan más mercado en el campo de los lácteos y suplementos nutricionales, sin contar con el sector de medicamentos; donde están comprobadas sus virtudes (Market and Market, 2010). A nivel industrial, estos microorganismos son producidos mediante tecnologías de fermentación, que consiste en la propagación de las células microbianas en bioreactores, con el fin de obtener suficiente biomasa para luego ser concentrada mediante procesos de separación y secado (Lacroix, 2007).

Siendo los microorganismos seres vivos muy sensibles a condiciones adversas de oxígeno, a las altas temperaturas, humedad y al pH, los procesos de obtención y formulación de estos probióticos resultan críticos, pues de su calidad dependerá su desempeño a nivel del tracto gastrointestinal donde ellos actúan. Por tal motivo se han desarrollado algunas estrategias a nivel de proceso fermentativo (Lacroix, 2007) o ya en el proceso de secado, mediante tecnologías de microencapsulación y recubrimiento (Del Piano et al, 2011).

La microencapsulación es el proceso mediante el cual pequeñas partículas o gotas son rodeadas por un agente de recubrimiento produciendo microcápsulas. Existen diferentes procesos de microencapsulación y diferentes fines. Dependiendo de la aplicación, los agentes de recubrimiento pueden variar desde polisacáridos hasta lípidos. Los primeros se han empleado en aplicaciones de solución acuosa como yogurt y algunas bebidas, mientras que los lipidíeos se han aplicado a matrices como quesos cremosos y relacionados.

Las tecnologías más empleadas en los procesos de microencapsulación de probióticos incluyen la extrusión, la emulsión y el secado.

La tecnología de extrusión tiene como objetivo desarrollar perlas o capsulas de gel que se elaboran a partir de hidrocoloides. Los probióticos en polvo son mezclados con el hidrocoloide; luego, dicha mezcla se hace pasar a través de un extrusor generando microgotas que caen a una solución gelificante en agitación permanente. El tamaño de los microgránulos dependerá del orificio del extrusor y de la distancia entre este y la solución gelificante. Al final se obtiene una perla con centro solido poroso. (Gbassi et al, 2012).

Por su parte, el proceso de emulsión consiste en la dispersión de la mezcla probiótico- hidrocoloide en un aceite vegetal. La emulsión agua en aceite resultante se homogeniza mediante agitación permanente. Esta es la etapa crítica que genera el tamaño y forma de las gotas formadas que luego son recolectadas por sedimentación. Al final se obtienen unas microcápsulas con centro líquido. (Gbassi et al, 2012).

En cuanto a las tecnologías de secado, se encuentran el liofilizado, secado spray y secado de lecho. La liofilización es un proceso en el que se elimina el agua a partir de una solución congelada por sublimación bajo presión. Este genera productos secos de buena calidad, sin pérdida de las características sensoriales ni nutricionales. Estos productos pueden rehidratarse fácilmente para su posterior uso. Esta tecnología es muy costosa por el alto gasto energético y la duración del proceso frente a otros métodos (Barbosa J, 2015)

Por su parte, el secado en spray permite en un solo paso la transformación de una solución en un polvo seco. Dicha solución se alimenta a una cámara donde hay aire seco caliente y evapora el agua contenida en la solución, generando un polvo de buenas características. Esta tecnología es más económica que la liofilización y más rápida. (Barbosa J, 2015)

El secado de lecho fluido consiste en la pulverización liquida en un lecho de partículas fluidizadas. El líquido pulverizado es absorbido por un soporte inerte o agente aglutinante creando un núcleo que va quedando revestido de capas. Esto ocurre mientras se inyecta aire caliente que fluidiza el material y evapora los líquidos. Las partículas pueden crecer por aglomeración y esto se conoce como granulación. Estos procesos se realizan por lotes. El producto resultante puede tener diferentes tamaños dependiendo el deseado, pues se puede modificar las variables para conseguirlo.

En las tecnologías de extrusión y emulsificación, las bacterias probióticas quedan encerradas en una matriz gelatinosa de materiales biológicos naturales como alginatos, carragenatos o gomas. La principal dificultad es que por su consistencia gelatinosa se pueden estabilizar en líquidos solamente. Estos procesos no son fácilmente escaladles industrialmente (Semyonov et al, 2012).

En cuanto a las tecnologías de secado, la liofilización y el secado en spray generan microcápsulas; mientras el secado de lecho fluido genera una microcápsula con un núcleo y una cubierta verdadera.

El secado por liofilización produce microcápsulas de probióticos con buenas características de viabilidad; sin embargo, es costoso y su escalamiento industrial es difícil. El secado en spray es muy utilizado, pero las características de temperatura que se manejan y la presión osmótica ejercida es tan fuerte que la viabilidad celular se ve afectada.

En el proceso de secado de lecho fluido, las condiciones de operación favorecen más la viabilidad y estabilidad del probiótico debido a las temperaturas que maneja, que no exceden los 40°C, se da en tiempos más cortos y es económicamente más viable. De igual manera se obtienen tamaños ajustados a las necesidades de aplicación posterior (Semyonov et al, 2012). Al final, lo que se busca con los diferentes métodos de encapsulación de probióticos es que éstos, una vez introducidos a la matriz de aplicación, permanezcan viables, conserven sus propiedades probióticas y mantengan su estabilidad en el tiempo, permaneciendo en el producto final en las cantidades deseadas, hasta el final de la vida útil del producto terminado.

De igual manera, algunos métodos de microencapsulación buscan resistencia gastrointestinal, lo que implica que el producto terminado requiere almacenamiento en refrigeración, condición que hace más difícil el almacenamiento, transporte y distribución final de los productos.

Todos los métodos explicados cumplen parcialmente estas condiciones e incluso permiten que las matrices encapsuladas con probióticos mantengan su estabilidad por un número limitado de horas o días. Sin embargo, ninguno de tales métodos, incluso combinándolo con otros, permite que el probiótico transportado se mantenga dentro del producto final en las cantidades deseadas y durante el término de vida útil de éste, que por lo general puede ser de uno a dos años.

De otra parte, se han reportado numerosos estudios y patentes relacionadas con diferentes técnicas de microencapsulación de probióticos:

En primer término, el documento de patente W02009/070012 A1 del año 2009 denominado “Protein-based probiotic encapsulates” enseña un encapsulado que presenta una matriz de encapsulación a base de proteína, que envuelve una o más bacterias probióticas preferiblemente Gram-positivas; dichas bacterias presentan una masa promedio de 1-5000pm, donde la matriz de encapsulación contiene al menos 10%p/p de una proteína que ha sido entrecruzada con enlaces disulfuro. W02009/070012 A1 coincide con la presente invención porque enseña composiciones de probióticos que incluyen Lactobacillus acidophilus, L casei, L. rhamnosus; Bifidobacterium breve, B. infantis, B. longum y Streptococcus thermophillus, y menciona la posible adición de leche en polvo, trehalosa, vitaminas, goma arábiga y acetato. Sin embargo, W02009/070012 A1 no revela que el proceso comprenda la adición del producto Opadry o la incorporación de vitamina E, específicamente. De igual manera el proceso de granulación y posterior recubrimiento que se incorporan en la presente invención no se sugieren ni mencionan en esta anterioridad. El objetivo de W02009/070012 A1 es proveer la resistencia gástrica del probiótico suministrado, mientras la presente invención se busca el almacenamiento a temperatura ambiente y su estabilidad en anaquel.

De otra parte, el documento de patente US2011/0268703 A1 del año 2011 , denominado “Probiotic strain and antimicrobial peptide derived therefrom” muestra el estudio de una cepa de Enterococcus mundtii con características probióticas. La cepa de E. mundtii produce un péptido antimicrobial que exhibe actividad antibiótica contra un amplio rango de bacterias. De igual manera, se divulga un proceso para proveer la producción de un péptido que comprende cultivar la cepa en un medio nutritivo bajo condiciones microaerofílicas en una temperatura entre 10°C y 45°C hasta una recuperación de un péptido de importancia. El péptido aislado puede ser empelado como agente antimicrobial en una formulación líquida o una formulación en gel como un tratamiento tópico y también como agente antimicrobial en un polímero de encapsulación. Sin embargo, US2011/0268703 no revela ningún método de encapsulación o protección de probióticos, ni el uso de matrices de protección.

En tercer lugar, el documento de patente US2014349850A1 del año 2014, denominado“Coated dehydrated microorganisms with enhanced stabUity and viability” revela una tecnología que busca la protección de microorganismos deshidratados mediante la adición de una capa de sal higroscópica. Los microorganismos deshidratados recubiertos están rodeados de una cubierta que contiene al menos 25% de sales higroscópicas con un pH que permite la estabilidad y viabilidad del microorganismo. Menciona la existencia de al menos una cubierta compuesta de diferentes materiales como grasas, ácidos grasos, emulsificantes, aceites, grasas, resinas, polímeros de baja permeabilidad, hidrocoloides, almidones derivados de papa, maíz, trigo, yuca; polioles y celulosa, así como la mezcla de alguno de estos componentes. Dentro de las sales higroscópicas que se mencionan están el fosfato dipotásico, fosfato de sodio, hexametafosfato de sodio, acetato de sodio anhidro, cloruro de litio, cloruro de magnesio, acetato de sodio, acetato de calcio y formiato de sodio entre otros. Dichos gránulos aseguran una estabilidad de 15-40°C por dos años. La tecnología propuesta es a través de liofilización o recubrimiento spray, la absorción del microorganismo suspendido en aceite sobre un transportador poroso inerte. También menciona la posibilidad de secado de lecho. Esta anterioridad, sin embargo, no menciona la formación de gránulos y su posterior recubrimiento como se propone en esta invención. De igual manera en la presente invención no se recurre al uso de sales higroscópicas para lograr el mismo efecto.

Otro antecedente relevante es el documento de patente WO2012026832A1 del año 2013, denominado“Process ofproducing shelfstable probiotic food”, el cual revela el recubrimiento de partículas de grasa, azúcares, ceras, con una suspensión hiperosmótica de microorganismos probióticos. En esta invención garantizan la estabilidad de los probióticos en productos alimenticios por 12 meses a temperatura ambiente. Mencionan que se realiza en lechos fluidos y se promueve la granulación. Durante el proceso de lecho fluido presentan como una fase sólida, una liquida y una gaseosa interactúa simultáneamente en la cámara del equipo. Aunque en esta anterioridad se incorporan tecnologías equivalentes de secado de lecho a las empleadas en la presente invención, aquélla no menciona las dos fases propuestas en ésta, ni tampoco el uso de las boquillas top spray o tangencial para cada etapa. Solamente usan top spray en su proceso completo.

En esta revisión se usa como agente aglutinante a los microorganismos que han sido preparados en un medio de cultivo y que han sido expuestos a procesos de stress que les confieren resistencia. En nuestra invención el agente aglutinante es una goma junto con materiales estabilizantes como Trehalosa, Vitamina E, Acetato y Leche entera en polvo. Estos son los que van a recubrir los microorganismos que están en una mezcla en polvo y no al contrario como en esta patente.

Los microorganismos de la presente invención no son sometidos a ningún proceso de dilución o mezcla en líquidos, ni expuestos a condiciones de stress. Esta patente menciona que la perdida de la viabilidad de los probióticos en el tiempo es de aproximadamente dos unidades logarítmicas luego de 6 meses a temperatura ambiente. En la presente invención se asegura el conteo total sin perder unidades logarítmicas. Ya por géneros microbianos los Lactobacilos y los cocos se mantienen en la misma unidad logarítmica, mientras que las Bifidobacterias pierden dos unidades logarítmicas al cabo de 12 meses.

Por su parte, el documento de patente US20130115334A1 del año 2013, denominado“Heat resistant probiotic compositions and healthy food comprísing them” revela la producción de partículas multicapa de probióticos, en la cual se generan gránulos de microorganismos probióticos para ser mezclados en alimentos sanos y que resistan altas temperaturas. Los alimentos incluyen pasteles, pan, productos lácteos y otros. Describen un gránulo compuesto por diferentes capas como un núcleo probiótico, una capa oleosa interna y dos capas externas compuestas de polisacáridos. La primera capa es de microorganismo secado ya sea por vía húmeda, por granulación en seco o por granulación hot melt. La segunda capa que es oleosa se puede generar con ceras, ácidos grasos, grasas o aceites para generar una capa protectora a la humedad. La primera capa externa tiene como objetivo la resistencia a las condiciones gastrointestinales. Y la última capa tiene como objetivo la resistencia térmica y es conseguida a través de la incorporación de un polisacárido fibroso o gelatinoso. Puede usarse Opadry en la cubierta externa. Aunque en este documento se revelan algunos compuestos de partida presentes en la presente invención y se menciona el empleo de un secador de lecho fluido, lo que se busca es poder resistir temperaturas de horneado y preparación de alimentos, pero no menciona estabilidad en el tiempo ni mucho menos en condiciones de almacenamiento en anaquel. La anterioridad tampoco describe el tipo de aspersión utilizado en los diferentes procesos de secado para la formación de las capas. De igual manera, en esta patente la formación de la primera capa o centro del gránulo que contiene los probióticos puede ser similar en cuanto a los materiales que se usan, pero sin sugerirse siquiera el uso de la leche en polvo entera que es el principal componente o soporte de la presente invención. Luego se granula y en la presente invención se usa el material aglutinante y estabilizante para hacer la granulación en húmedo. En esta patente usan una tecnología de granulación llamada hot melt que se basa en el recubrimiento con una capa oleosa (grasa, aceite, cera) fundida. Posteriormente, generan dos capas cuyo objetivo es la protección gastrointestinal y la resistencia a altas temperaturas. Por el contrario, en la presente invención el recubrimiento tiene como objetivo la protección a la humedad para que se pueda almacenar en anaquel a temperatura ambiente.

Otro antecedente de interés es el documento de patente WO2016149636A1 del año 2016, denominado“Stable granules with low internal water activity”, el cual revela un proceso de granulación y recubrimiento de partículas por el cual se obtienen gránulos estables, con una actividad del agua interna baja. Dichos gránulos son adecuados para aplicaciones en procesos de tratamiento con vapor, en la formación de tabletas y procesamiento de alimentos.

El proceso en cuestión está enfocado a la estabilización principalmente de enzimas de uso en animales, aunque se mencionan los probióticos, y busca estabilización frente a peletizado y procesamiento de alimentos a temperaturas entre 70°C y 95°C. Sin embargo, aunque en el proceso revelado por la anterioridad se menciona la granulación en húmedo y en seco, no se incorpora una específica tecnología de secado como parte de dicho procedimiento, ni se describen condiciones de operación ni de estabilidad en el producto terminado, pues solo muestra el mantenimiento de la actividad enzimática de los gránulos durante el proceso de granulación pero no luego de éste.

Por último, el documento de patente W002002058735A1 del año 2002, denominado“Method of preparing biological materials and preparations produced using same” revela la adición de una suspensión de células y proteínas para recubrir partículas preexistentes e inmovilización final con materiales como recubrimientos. Está enfocado principalmente a la estabilización de proteínas y materiales sensibles a la humedad como células vivas. Esta tecnología comprende varias etapas, la primera la generación de una cubierta soluble en agua, posteriormente la generación de partículas en gel solubles en agua y termina en un proceso de secado de lecho fluido para eliminar humedad. Propone varias etapas de recubrimiento, entérico, de cubierta y de repulsión de la humedad o de saborización. El proceso involucra la atomización de un líquido que contiene el material de interés con un polímero azucarado y un solvente soluble en agua dentro de un excipiente que es fluidizado en una cámara a temperatura mayor que la ambiental. El proceso propuesto se lleva a cabo en un secador de lecho con algunas modificaciones tanto en las pistolas de atomización, como en el retorno del aire, generando un proceso en continuo. De igual manera se propone un secado bottom spray por la ubicación de las pistolas de atomización. Los microorganismos probados solamente son estables a 2 meses.

Dadas las mejoras en el equipo utilizado en esta invención, se requiere de adaptaciones en las maquinas y en el proceso. La presente invención aprovecha las alternativas de pistolas de atomización usando top y tangencial spray sin ninguna modificación y asegurando una estabilidad a periodos superiores a los dos meses que menciona esta referencia.

A partir de las limitaciones del estado de la técnica y de las necesidades de proveer condiciones de almacenamiento de productos basados en probióticos por períodos prolongados y a altas temperaturas, la presente invención revela un procedimiento que integra tecnologías de secado y recubrimiento de probióticos, cuya aplicación permite que los organismos así microencapsulados y los productos finales que los comprenden, puedan almacenarse a temperatura ambiente durante largos periodos, sin perder su viabilidad y estabilidad, lo que optimiza el manejo logístico de los mismos durante todo su proceso de distribución y entrega al consumidor final, incluso permitiendo su manejo en anaqueles o góndolas sin necesidad de climatización ni refrigeración.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe un procedimiento de obtención de microgránulos aptos para transportar cualquier tipo de microorganismo sensible, incluyendo pero sin limitarse a microorganismos probióticos, en tamaños de partícula entre 100 y 800 mieras, el cual incluye las etapas de secado, granulación y recubrimiento, en un secador de lecho fluido.

La aplicación del procedimiento reivindicado proporciona probióticos recubiertos que son estables y eficaces a temperatura ambiente por largos periodos de tiempo sin que se vea afectada su viabilidad, en almacenamiento en anaquel, incluso a altas temperaturas sin necesidad de refrigeración ni climatización, asegurando una estabilidad a periodos prolongados de tiempo de hasta 12 meses. De igual manera la presente invención genera una capa protectora a la humedad y al oxigeno lo que permite que los microorganismos puedan almacenarse sin que se vea afectada su viabilidad y desempeño.

Para una mejor comprensión de la materia reivindicada, se incluyen las siguientes definiciones: a. Microencapsulación: Es una operación que consiste en rodear a una base sólida, líquida o gaseosa (núcleo) con una envoltura suficientemente resistente y estable, inmiscible aunque adherente con el núcleo, y que solamente se altera liberando su contenido en determinados medios. El tamaño de las unidades varía entre 0,5 y 5000 mieras.

b. Cubierta: hace referencia a una capa que rodea al microorganismo o al granulo y se aplica con el fin de proteger la capa interna o el núcleo seco, según sea el caso.

c. Secado de lecho fluido: es un tipo de secado de partículas cuyo principio básico consiste en la atomización de una suspensión en un lecho de partículas fluidizadas por la inyección de aire caliente. Durante la fluidización se evapora el agua dejando partículas secas. Se pueden generar varias etapas de secado generando capas de recubrimiento. d. Liofilización: es un tipo de secado de partículas que tiene como objetivo retirar el agua de una partícula por medio de congelación y sublimación a presiones reducida. Este proceso se lleva a cabo al vacío y a bajas temperaturas evitando así la denaturación de proteínas.

e. Actividad acuosa: se define como la relación que existe entre la presión de vapor de un alimento en relación con la presión de vapor de agua a la misma temperatura. La actividad de agua (3w) es la cantidad de agua libre en el alimento, es decir, el agua disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diferente reacciones químicas. Tiene un valor máximo de 1 y un valor mínimo de 0. Cuanto menor sea este valor, mejor se conservará el producto. La actividad de agua está relacionada con la textura de los alimentos: a una mayor actividad, la textura es mucho más jugosa y tierna; sin embargo, el producto se altera de forma más fácil y se debe tener más cuidado. f. Humedad: hace referencia a la cantidad total de agua presente en un producto, aunque puede ser que no esté libre para interaccionar, lo que lo hace diferente a la actividad acuosa.

g. Probiótico: de acuerdo a la Organización Mundial de la salud, los probióticos son “Microorganismos vivos que, cuando son suministrados en cantidades adecuadas, promueven beneficios en la salud del organismo hospedador”. Estos microorganismos pueden ser bacterias y levaduras. Los géneros más conocidos son los Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., Streptococcus sp., Bacillus sp., y levaduras del genero Saccharomyces sp. Con lo anterior en mente, se menciona que el proceso reivindicado está constituido por las siguientes etapas generales, las cuales se describen como ilustración sin que limiten el alcance de la presente solicitud: a. Fabricación de un núcleo mediante granulación húmeda por lecho fluido: Una mezcla seca de probióticos y leche en polvo es granulada mediante la adición de una solución aglutinante (goma arábiga) y materiales estabilizantes (Trehalosa, Vitamina E Acetato y Leche entera en polvo). Este núcleo granulado se caracteriza por contener bajos niveles de actividad acuosa y humedad. b. Luego, el granulado obtenido es sometido a un proceso de recubrimiento con una película que permite aislar el núcleo de las condiciones ambientales como humedad y oxígeno. Este recubrimiento se realiza también en un lecho fluido mediante la atomización de una solución de recubrimiento. c. Al final del proceso se obtienen gránulos recubiertos de microorganismos probióticos con tamaños entre 100 y 800 mieras, una humedad de entre el 3% y 5% y una actividad acuosa entre 0.3 y 0.5 que pueden ser suspendidos en agua.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS TABLAS.

Tabla No. 1 Recuento y sobrevivencia de microorganismos microencapsulados

Muestra el conteo microbiano expresado en unidades formadoras de colonia ufc/g de bacterias acidolácticas en el tiempo, así como el porcentaje de sobrevivencia de los mismos hasta 12 meses.

Tabla No. 2 Recuento de microorganismos microencapsulados por genero

Muestra el conteo microbiano expresado en unidades formadoras de colonia ufc/g de bacterias del genero Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., y cocos que fueron microencapsulados y almacenados por 12 meses.

Tabla No. 3 Sobrevivencia de microorganismos microencapsulados por genero

Muestra la sobrevivencia de bacterias del genero Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., y cocos que fueron microencapsulados y almacenados por 12 meses. Expresado como porcentaje de sobrevivencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

FIGURA No. 1. Recuento de bacterias acidolácticas microencapsuladas

Muestra el conteo microbiano expresado en unidades formadoras de colonia ufc/g de bacterias acidolácticas en el tiempo, de una manera gráfica en el tiempo por 12 meses.

FIGURA No. 2 Recuento de bacterias microencapsuladas por género

Muestra el conteo microbiano expresado en unidades formadoras de colonia ufc/g de bacterias del genero Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., y cocos que fueron microencapsulados y almacenados por 12 meses de manera gráfica.

FIGURA No. 3 Sobrevivencia de probióticos microencapsulados

Muestra la sobrevivencia de bacterias acidolácticas microencapsuladas y almacenadas por 12 meses. Expresado como porcentaje de sobrevivencia de manera gráfica.

FIGURA No. 4 Sobrevivencia de probióticos microencapsulados por género

Muestra la sobrevivencia de bacterias del genero Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., y cocos que fueron microencapsulados y almacenados por 12 meses. Expresado como porcentaje de sobrevivencia de manera gráfica.

Figura No. 5 Microscopía electrónica de gránulos antes y después del proceso de microencapsulación

Muestra mediante microscopía electrónica el aspecto de los gránulos antes y después del proceso de microencapsulación en diferentes acercamientos, A. 4000 X, B. 2100 X, C. 1800 X, D. 1400 X y E. Antes de microencapsulación 1100 X. EJEMPLO 1.

MEZCLA

En un mezclador se adicionan el total de los probióticos y leche entera en polvo, en una relación 1 :2 (leche: probióticos). El orden de adición está dado por la densidad de los materiales, iniciar con la carga de material de mayor densidad y terminar con el de menor densidad. Mezclar entre 15 y 40 minutos. A la mezcla final se le denomina Núcleo Seco.

EJEMPLO 2.

PREPARACION DE LA SOLUCIÓN AGLUTINANTE

En un contenedor provisto de agitación constante se hidrata la goma arábiga entre 1 y 6 horas. Esta se hace con agua y se lleva a una concentración del 25%. Se debe guardar la proporción entre la goma y el núcleo seco de 1 :6. Luego de obtener la dispersión homogénea y manteniendo la agitación constante se adicionan los estabilizantes: trehalosa que puede ir incorporada en proporciones entre 1 :50, 1 :40, 1 :30 ó 1 :20 en relación al núcleo seco; leche entera en polvo que puede ser incorporada en proporciones frente al núcleo seco entre 1 :5, 1 :7 ó 1 :9 y vitamina E acetato que puede incorporarse entre 1 :40, 1 :50, 1 :60 y hasta 1 :80 en proporción al núcleo seco. Se continúa la agitación entre 30 y 60 minutos hasta que se incorporen adecuadamente todos los materiales obteniendo una dispersión fluida libre de grumos. Se continúa la agitación suave durante el proceso. EJEMPLO 3.

GRANULACIÓN

Luego del cargue del núcleo seco en el secador de lecho fluido ocurre el proceso de granulación que consiste en la aspersión top spray de la solución aglutinante sobre la mezcla probiótica.

El proceso de granulación se lleva preferiblemente a cabo en un equipo lecho fluido con disposición de pistola de atomización top spray. Se busca crecer controladamente el núcleo hasta un tamaño medio aproximado entre 100 y 800 mieras. Se maneja una temperatura en la cámara de fluidización entre 30°C y 40° y un tiempo total de proceso de aproximadamente 300 minutos.

Este proceso está compuesto de una etapa de calentamiento y fluidización del núcleo seco, seguido de la atomización de la solución aglutinante. Luego de la adición total de aglutinante, se procede a secar por 30-60 minutos o hasta alcanzar una humedad menor o igual al 5% y una actividad acuosa menor o igual a 0,5. La fluidización de materiales se lleva a cabo con flujo de aire entre 700 y 3000 m ³ /h y una temperatura de aire de entrada no mayor a 45°C.

Se debe asegurar que la temperatura de producto durante toda la atomización no supere los 35 °C. Si se observa una disminución en la fluidización del producto, aumentar el flujo de aire de entrada o disminuir al mínimo la adición de la solución aglutinante y dejar secar por unos minutos hasta obtener nuevamente la fluidización adecuada de producto. EJEMPLO 4.

RECUBRIMIENTO

En un contenedor provisto de agitación se adiciona agua purificada suficiente para lograr una dispersión acuosa al 23% (p/p) de Opadry 200 en agitación permanente de 30 a 60 minutos. El proceso de recubrimiento se lleva a cabo en un equipo lecho fluido multifuncional con disposición de pistola de aspersión tangencial spray. Se busca recubrir controladamente el granulo hasta lograr su cubrimiento total. Se maneja una temperatura en la cámara de fluidización que no supere los 40°C, con aire de entrada no mayor a 60°C y con un flujo de aire entre 1600- 3000 m ³ /h. El proceso total tarda aproximadamente 300 minutos.

Luego de la adición de la película de recubrimiento, se procede a secar por 30-60 minutos o hasta alcanzar una humedad menor o igual al 5% y una actividad acuosa menor o igual a 0,5. El granulo mantiene su tamaño generado en la granulación, es decir de 100 a 800 mieras. Al finalizar esta etapa se debe tomar una muestra y verificar el contenido de humedad y la actividad acuosa que deben estar máximo en 5% y un 3w de máximo 0,5 respectivamente.

Posterior a esta etapa se hace el descargue del equipo y el envase del material microencapsulado.

Tabla No. 1 Recuento y sobrevivencia de microorganismos microencapsulados

Tabla No. 2 Recuento de microorganismos microencapsulados por genero

Tabla no. 3 Sobrevivencia de microorganismos microencapsulados por género