Предварительно ферментированная симбиотическая матрица на основе суспензии зернового продукта, полученной с помощью иммобилизованных клеток микроорганизмов, и инкапсулированных пробиотиков - продукт и способ его получения

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности, а также может быть использовано в фармацевтической и косметической промышленности. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица содержит суспензию зерновых продуктов, ферментированных иммобилизованными в макрокапсулах микроорганизмами, инкапсулированные пробиотики, свободные и/или инкапсулированные пребиотики, а также другие ингредиенты. Способ получения симбиотической матрицы предусматривает стадии предварительной ферментации путем помещения суспензии зерновых продуктов в реактор с иммобилизованными микроорганизмами в макрокапсулах; стадии отделения макрокапсулы от матрицы; стадии инкапсулирования пробиотика, осуществляемой путем распылительной сушки, эмульгирования или коацервации; добавления инкапсулированного пробиотика и свободного и/или инкапсулированного пребиотика к предварительно ферментированной суспензии зерновых продуктов; добавление других пищевых ингредиентов. Изобретение позволяет улучшить условия ферментационного процесса на разных уровнях, а именно сократить время ферментации, снизить риск загрязнения, повысить метаболизм и стабильность микроорганизмов, получить более качественный продукт. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица предназначена, в частности, для тех случаев, где имеет место непереносимость молочных продуктов и/или аллергия на них. 2 н. и 15 з.п. ф-лы.

 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к изготовлению предварительно ферментированной симбиотической матрицы, содержащей пребиотики и/или пробиотики, и оно применимо в фармацевтической, косметической и предпочтительно пищевой промышленности, включая корма для домашних животных. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица, содержащая или не содержащая молочные ингредиенты, пригодна для всего населения, в частности в случаях непереносимости молочных продуктов и/или аллергии на них.

Краткое изложение сущности изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка симбиотической матрицы из зернового продукта, предпочтительно овса, предварительно ферментированной, с инкапсулированными пробиотиками и свободными и/или инкапсулированными пребиотиками, в целях пополнения имеющегося рынка функциональных продуктов питания и решения проблем, связанных с укороченным сроком годности при хранении этих пищевых продуктов. Кроме того, целью настоящего изобретения является улучшение условий ферментационного процесса на разных уровнях, а именно сокращение времени ферментации как средства экономии энергии в производственном процессе, снижение риска загрязнения и поддержание длительной стабильности микроорганизмов.

В настоящем изобретении предлагается предварительно ферментированная симбиотическая матрица, характеризующаяся тем, что она содержит суспензию зерновых продуктов ферментированных иммобилизованными в макрокапсулах микроорганизмами (пробиотическими и непробиотическими), включающая инкапсулированные пробиотики, свободные и/или инкапсулированные пребиотики и возможно другие пищевые ингредиенты.

В одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что зерновые продукты представляют собой хлопья, муку или отруби.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что зерновые продукты представляют собой продукты из овса.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что зерновые продукты объединены с одним или более другими зерновыми и/или бобовыми продуктами, обычно применяемыми в пищевой промышленности.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что зерновые продукты, представляющие собой продукты из овса, объединяют с зерновыми и/или бобовыми продуктами, которые представляют собой ячмень и сою соответственно.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что источник пребиотиков представляет собой растворимые волокна β-глюкана в биологически активных количествах.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что растворимые волокна β-глюкана экстрагированы из зерновых/бобовых продуктов.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что она содержит минимум 0,75% (мас./мас.) растворимых волокон β-глюкана.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что она дополнительно содержит другие пребиотические соединения, такие как инулин, фруктоолигосахариды (ФОС) и хитозаны.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что она содержит комбинацию других пищевых ингредиентов, которые кроме пребиотической функции могут еще обеспечивать другие функции, такие как органолептические функции, например подсластители, корригенты и/или мякоть плодов, и текстуру, например ферменты.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что она также содержит дополнительные источники антиоксидантов, жирные кислоты, такие как омега-3, омега-6 и их производные, витамины и минералы, в дополнение к уже существующим в зерновых и/или бобовых продуктах, в свободной или инкапсулированной форме.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что микроорганизмы являются "GRAS" (полностью безвредными), пробиотическими и непробиотическими, причем в случае инкапсулирования материалы покрытия представляют собой по меньшей мере одно из следующего: белки, полисахариды, липиды и гидроколлоиды.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что микроорганизмы принадлежат к родам Bifidobacterium и Lactobacillus.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется инокуляцией микроорганизмов в количестве не ниже 10⁸-10¹⁰ КОЕ/г, гарантирующей, что конечный продукт при потреблении содержит 10⁶-10⁸ КОЕ/г.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что она находится в свежем, лиофилизированном и/или замороженном виде.

В еще одном воплощении предварительно ферментированная симбиотическая матрица характеризуется тем, что свежая матрица находится в форме геля или в экструдированной форме.

В настоящем изобретении также предложен способ получения предварительно ферментированной симбиотической матрицы, характеризующийся осуществлением следующих стадий:

а) стадии предварительной ферментации путем помещения суспензии зерновых продуктов в реактор с иммобилизованным микроорганизмом (пробиотическим и непробиотическим) в макрокапсулах, покрытых по меньшей мере одним из таких ингредиентов, как белки, полисахариды, липиды и гидроколлоиды;

б) стадии отделения, где макрокапсулы отделяют от матрицы;

в) стадии инкапсулирования пробиотика, осуществляемой, например, путем распылительной сушки, эмульгирования или коацервации;

г) добавления инкапсулированного на стадии (б) пробиотика и свободного и/или инкапсулированного пребиотика к предварительно ферментированной суспензии зерновых продуктов со стадии (а);

д) возможно добавление других пищевых ингредиентов.

Предшествующий уровень техники

В течение нескольких последних десятилетий значительно повысился уровень подробных знаний о влиянии питания на здоровье человека, и население во всем мире озабочено потребностью в так называемом "здоровом питании", подтверждаемой увеличением продолжительности жизни, а также представляющей собой важный аспект здравоохранения. При возрастающей популярности пробиотических продуктов среди потребителей продовольственным компаниям необходимо повернуться лицом к необходимости изготовления таких продуктов, чтобы должным образом удовлетворять постоянный спрос рынка. Все пищевые продукты являются функциональными в общем смысле этого термина, так как они обеспечивают энергией и питательными веществами, необходимыми для роста и поддержания жизни. Пищевой ингредиент считается функциональным, если четко было продемонстрировано и научно подтверждено путем эффективных исследований, что он оказывает полезное влияние на здоровье, помимо классического питательного эффекта, связанного с ним.

Данный рынок характеризуется как динамичный и инновационный с рыночной квотой 10-15% и темпами роста от 20 до 30% в год на мировом уровне.

Пробиотики могут быть определены как жизнеспособные микроорганизмы, которые благоприятно влияют на хозяина, так как они содействуют равновесию его кишечной бактериальной экосистемы. Род Lactobacillus, Bifidobacterium и Enterococcus, считающиеся потенциально пробиотическими, обеспечивают защиту хозяина от инфекций с учетом того, что они предотвращают атаку, фиксацию, ответ и/или вирулентность специфических энтеропатогенных организмов (противомикробная активность). Эти пробиотики также обладают полезным эффектом при контроле за диареями, а также при снижении риска развития некоторых форм рака (антиканцерогенная активность). Описан также эффект на снижение уровней холестерина в крови (гипохолестеринемическая активность). Другим возможным эффектом, который подтвержден научно, является воздействие на усвоение лактозы через продуцирование лактазы (β-галактозидазы), которая облегчает усвоение этого сахара и предлагает решения для индивидуумов с непереносимостью лактозы. Полезный эффект пробиотических продуктов обеспечивается, если они содержат минимум 10⁶ КОЕ/мл, что находится в соответствии с предположением о минимальной терапевтической дозе в сутки, которая, как предполагается, составляет 10⁸-10⁹ жизнеспособных клеток, что может быть реализовано посредством приема примерно 100 граммов продукта, содержащего 10⁶-10⁷ жизнеспособных клеток на миллилитр или грамм. Пробиотики имеют естественные ограничения по жизнеспособности в связи с их чувствительностью к некоторым технологическим и функциональным факторам, например высоким уровням кислорода, кислым условиям окружающей среды, замораживанию и прохождению через желудочно-кишечный тракт.

Способы инкапсулирования начали применять как средство повышения уровня выживаемости пробиотиков путем их защиты от вышеупомянутых неблагоприятных условий. Микроинкапсулирование представляет собой технологию упаковки твердых веществ, жидкостей или газов в очень малые капсулы, способные высвобождать свое содержимое с регулируемыми скоростями и в определенных условиях.

Доступны несколько методик микроинкапсулирования, а именно эмульсионное инкапсулирование и распылительная сушка. Эмульсионная инкапсуляция состоит в добавлении небольшого объема раствора, содержащего клетки микроорганизмов и полимеры (дискретная фаза), к большему объему растительного масла (непрерывная фаза). Затем эту смесь гомогенизируют с образованием эмульсии вода-в-масле. Как только она получена, водорастворимый полимер должен быть переведен в нерастворимую форму с помощью солевого раствора с целью создания мелких частиц геля в масляной фазе. Размер капсул можно регулировать, варьируя тип перемешивания и его скорость, а также механизм добавления солевого раствора. Процесс эмульсионного инкапсулирования является легкомасштабируемым и приводит к большим процентам выживаемости микроорганизмов (от 80 до 95%). Полученные в результате капсулы имеют различные размеры, которые находятся в диапазоне от 25 мкм до 50 мкм.

С другой стороны, способ распылительной сушки состоит в сушке водной смеси инкапсулирующего агента с жизнеспособными клетками микроорганизмов с использованием распылителя. Сушка происходит, когда раствор после выпаривания вступает в контакт с потоком горячего воздуха (температура на входе), а затем посредством вакуума собирается в подходящем приемнике. Эта технология имеет в качестве самого большого преимущества низкую стоимость процедуры, простоту операций, возможность использования термочувствительных функциональных ингредиентов, высокое качество/стабильность полученных капсул и легкость изготовления в больших количествах. Полученные капсулы могут варьироваться по размеру между 5 и 75 мкм.

Пребиотик по определению представляет собой неперевариваемый пищевой ингредиент, который положительно влияет на хозяина, избирательно стимулируя рост и/или активность одной или ограниченного числа бактерий в ободочной кишке.

Термин "симбиотическая" относится к синергической ассоциации пре- и пробиотических агентов с физиологической активностью в одном и том же пищевом продукте.

В настоящее время пребиотики и их комбинации с пробиотиками в инкапсулированной форме являются вложениями в пищевую промышленность с целью поддержания их длительной стабильности и оптимизации питательных качеств ассоциированного продукта.

В US 2001/0016220 перечислены компоненты пищевых продуктов, содержащие биологически активные ингредиенты, которые могут быть инкапсулированы, а также способ их получения и применения. Компоненты, упомянутые в данном документе, включают растительные волокна, в том числе волокна, полученные из овса, растворимые и нерастворимые полисахариды, пектины, лигнины и камеди. Биологически активными компонентами в упомянутых растительных волокнах могут быть пробиотические микроорганизмы, пребиотики, ферменты, питательные вещества, вторичные метаболиты, натуральные или синтетические, вещества с антиоксидантной активностью и т.д. Вещества для инкапсулирования могут состоять из полисахаридов (растительного или микробного происхождения), эмульгаторов, пептидов, белков и пребиотических веществ.

В отношении способа получения этих компонентов в обсуждаемом документе предполагается введение биологически активных компонентов в окружающую среду, которая содержит вещества, образующие капсулы. Даже, несмотря на то, что в данном документе описаны продукты на основе зерновых, содержащие биологически активные компоненты, такие как пробиотики и/или пребиотики, инкапсулированные в матрице, образованной растительными волокнами зерновых, этот документ значительно отличается от настоящего изобретения, поскольку в нем описана водная суспензия предварительно ферментированных зерновых продуктов с последующей инкапсуляцией микроорганизмов посредством эмульгирования, псевдоожиженного слоя или сушки, и затем добавление пребиотических компонентов. Иными словами, в предшествующем документе все компоненты, пребиотики или пробиотики, инкапсулируют и вводят в матрицу в одной фазе, тогда как в данном изобретении описан способ получения этих компонентов в нескольких фазах с защитой активности микроорганизмов путем инкапсулирования микроорганизмов.

В WO 2005.002367 описаны продукты и терапевтические композиции, изготовленные из овса, не содержащие пробиотических микроорганизмов, включающие белки, гидролизованные белки и эмульгированные липиды. Кроме того, продукты и композиции еще могут включать β-глюканы и растительные стерины. Соответствующий процесс получения осуществляют путем ферментативной обработки фракции овса для удаления углеводов (предпочтительно посредством гидролиза).

В WO 02.065855 упомянуты немолочные продукты, изготовленные из дисперсий зерновых, содержащие β-глюканы, натуральные сахара и белки. В процессе получения таких продуктов используют ферменты, в частности гидролазы, а также изомеразы, применяемые к суспензиям зерновых продуктов.

В WO 02/37984 описаны продукты, заквашенные культурами микроорганизмов, на основе суспензий овса, не содержащие сои и молока, а также соответствующее их получение. Данный документ предполагает использование штаммов Lactobacillus и Streptococcus при ферментации суспензии овса, а также включение нескольких компонентов, таких как гидрофосфат кальция и/или фосфат кальция, β-глюкан, мальтоза, мальтодекстрин, белки и т.д., в водную суспензию овса, которую впоследствии инкубируют для ферментации.

В WO 00/65930 описаны продукты, изготовленные из зерновых, в частности овса, для дальнейшего использования в качестве сырья в пищевой промышленности. Процесс получения этих продуктов включает приготовление суспензии из отрубей, хлопьев или муки из зерна. Затем эту суспензию гомогенизируют при предварительно определенных значениях температуры и давления с целью получения эмульсии. Затем эту эмульсию можно заквашивать микроорганизмами, такими как, среди прочего, Lactobacillus и Bifidobacterium, подкислять и, наконец, пастеризовать (или даже представлять в виде порошка).

В СА 2383021 описаны симбиотические композиции, отличные от β-глюканов, продуцируемых зерновыми, полученные из разновидностей муки или экстрактов зерновых, инокулированные бактериями для ферментации. Lactobacillus, Streptococcus и/или Bifidobacterium инокулируют в водные суспензии зерновых, обработанные α-амилазами, и добавляют стабилизирующий агент.

В WO 2004/037191 описаны симбиотические продукты, в жидкой или замороженной форме, полученные из сои или молочных продуктов, состоящие из смеси пробиотических компонентов (например, Lactobacillus и Bifidobacterium) и пребиотиков, где они могут состоять из полимеров, в частности инулина или олигофруктозы. В способе их изготовления используют смесь пребиотических и пробиотических компонентов в жидкой фазе; ферментация этой смеси происходит до тех пор, пока рН не достигает 4,5; и конечное смешивание приводит к конечному продукту. На этой конечной стадии еще возможно включение некоторого процента диоксида углерода.

Содержание шести вышеупомянутых документов значительно отличается от содержания данного изобретения, поскольку в них описана ферментация суспензий овса с добавлением свободных микроорганизмов или ферментов, только в одной фазе, и может в конечном счете включать другие дополнительные компоненты, в то время как в анализируемом изобретении описаны суспензии зерновых, предварительно ферментированные иммобилизованными микроорганизмами, к которым впоследствии добавляют инкапсулированные пробиотики и свободные или инкапсулированные пребиотики.

Когда микроорганизмы используют в свободной форме, срок хранения конечного продукта уменьшен, и стабильность/жизнеспособность микроорганизмов в течение периода хранения, а также при их прохождении через желудочно-кишечный тракт снижена по сравнению с симбиотической предварительно ферментированной матрицей с инкапсулированными пробиотиками (увеличение от 40 до 60%), объектом настоящего изобретения.

Представленное техническое решение также решает проблемы, связанные с сокращенным сроком годности при хранении, упоминаемым в патентах WO 02.37984, WO 00.65930, СА 2383021, WO 2004.037191 (сообщается об увеличении от 40 до 60% по сравнению с существующими продуктами со свободными микроорганизмами) и поддерживает долгосрочную стабильность микроорганизмов.

Целью изобретения ЕР 0862863 А2 является разработка высушенных экструдированных зерновых продуктов с поверхностными и/или включенными микроорганизмами и с источниками растворимого волокна, и в качестве примеров применения приведены зерновые завтраки и корма для животных. Целью изобретения предполагается разработка зерновой симбиотической матрицы, предпочтительно в овсяной муке, предварительно ферментированной с инкапсулированными пробиотиками и свободными и/или инкапсулированными пребиотиками, которые при совместном применении оказывают стабилизирующий эффект на микроорганизмы, присутствующие в конечном продукте, и благоприятствуют их прохождению через желудочно-кишечный тракт. Кроме того, дополнительной целью данного изобретения является утверждение о полезности для здоровья снижения холестерина, связанного с β-глюканом как источником неперевариваемых пребиотических растворимых волокон. Суспензия зерновых, предпочтительно овсяной муки, представлена в свежей, лиофилизированной и замороженной формах, адаптированных к потребностям в промежуточных звеньях в пищевой цепи, и, следовательно, с несколькими применениями в пищевой промышленности.

В WO 2004.070026 раскрыты непрерывные способы, относящиеся к иммобилизации дрожжей в κ-каррагинане или сферах из альгинатного геля, например в производстве пива, посредством образования эмульсии, например с непрерывной неводной фазой (растительное масло) и дисперсной водной фазой (инокулированный κ-каррагинан с дрожжами) с использованием статических мешалок. Этот объект отличается от объекта, раскрытого в настоящем изобретении, поскольку описанный процесс иммобилизации, хотя и относится к эмульсии растительного масла и полимера, инокулированного микроорганизмами, включает дрожжи, тогда как все микроорганизмы в настоящем изобретении относятся к пробиотическим микроорганизмам.

Концепция фазированного способа получения симбиотических продуктов из предварительно ферментированных зерновых суспензий с добавленными инкапсулированными пробиотиками и последующего включения пребиотических соединений в зерновую матрицу приводит к продукту лучшего качества, не только с питательной точки зрения, благодаря длительному поддержанию микробиологической стабильности, но также и интересующих проблем.

Общее описание изобретения

В настоящем изобретении описана зерновая симбиотическая матрица, предпочтительно овсяная мука, предварительно ферментированная с инкапсулированными пробиотическими и пребиотическими соединениями, способ ее получения и ее применение в некоторых областях применения, в частности в пищевой промышленности, а также в фармацевтической промышленности или подобных аналогичных областях.

Полученные продукты обладают органолептическими свойствами, которые идентичны свойствам, получаемым в результате традиционных процессов ферментации.

Когда включены инкапсулированные микроорганизмы, преимуществом этих продуктов также является повышение их жизнеспособности/стабильности, либо в течение длительного срока хранения, либо во время прохождения через желудочно-кишечный тракт после приема внутрь.

Матрицы также обеспечивают, в качестве дополнительного преимущества, длительный срок хранения, вплоть до 40-60% больше, чем обеспечиваемый продуктами, имеющимися на рынке.

Используя данную технологию, можно получить предварительно ферментированный продукт с остаточными количествами свободных микроорганизмов и с такими же органолептическими свойствами, как и у традиционно ферментированного продукта, в результате чего данный продукт являет более ценным.

Методика иммобилизации клеток микроорганизмов обеспечивает такие преимущества, по сравнению со свободными клеточными системами, как: (1) сокращение времени ферментации вплоть до 50-60%; (2) повышение метаболизма и стабильности микроорганизмов; (3) пониженный риск загрязнения; (4) более высокая плотность клеток; (5) стабильное качество продукта, связанное со снижением риска последующего скисания, например благодаря действию пробиотика; (6) улучшенная утилизация субстрата и (7) долгосрочное повторное использование клеток вследствие постоянной клеточной регенерации.

Способ получения этих продуктов выявляет способ улучшения условий ферментативного процесса на нескольких уровнях, таких как: (1) непрерывное повторное использование иммобилизованных клеток; (2) сокращение времени ферментации вносит вклад в экономию энергии в ходе процесса, (3) уменьшение рисков загрязнения и (4) долгосрочное поддержание стабильности микроорганизмов.

Подробное описание изобретения

1. Способ приготовления суспензии овсяной муки

1.1. Приготовление концентрата овсяной муки 5-20% (мас./мас.) из хлопьев, отрубей и/или муки и затем смеси в воде;

1.2. Нагревание этой смеси в течение 5-20 минут в диапазоне температур 80-110°С при непрерывном перемешивании;

1.3. Измельчение полученного препарата;

1.4. Фильтрация полученной суспензии; и

1.5. Охлаждение смеси до диапазона температур 25-48°С.

2. Способ предварительной ферментации в реакторе с псевдоожиженным слоем, связанный с инкапсуляцией клеток путем эмульгирования

2.1. Способ предварительной ферментации

Способ предварительной ферментации осуществляют в реакторе с псевдоожиженным слоем с микроорганизмами, иммобилизованными клетками, полученными на стадиях 2.1.1.-2.4.3.

Капсулы вводят в колонку с пористостью меньшей, чем диаметр капсул, для индукции взаимодействия микроорганизмов с матрицей, внутри реактора с повышенным давлением с постоянным и контролируемым двунаправленным потоком азота. Иммобилизованные клетки внутри колонки повторно используют в ферментационном процессе, пока не теряют свои метаболические свойства.

2.1.1. Приготовление клеточной культуры

2.1.1.1. Приготовление инокулюма из замороженных культур и последующая активация двумя последовательными переносами в бульон МРС (Манна, Рогоза и Шарпа) с добавлением L-цистеин-НСl 0,05% (мас./об.).

2.1.1.2. Инокуляция от 1 до 20% (об./об.) в 1000 мл бульона МРС (Манна, Рогоза и Шарпа) с добавлением L-цистеин-НСl 0,05% (мас./об.) и последующая инкубация, например, в течение 24 ч при 37°С в анаэробных условиях для Lactobacillus acidophilus Ki и 48 ч при 37°С в анаэробных условиях для Bifidobacterium animalis Вo и Вb 12.

2.1.1.3. Центрифугирование полученных культур при 4000 об/мин в течение 15 минут при 4°С, затем промывание осадка, например раствором NaCl 0,9% (мас./об.), и ресуспендирование в 100 мл того же раствора.

2.2. Приготовление раствора полимера

2.2.1. Приготовление раствора полимера, например, k-каррагинана от 1 до 5% (мас./об.) при непрерывном перемешивании, продолжительностью в интервале от 1 до 4 часов, при температурах от 60 до 80°С, с последующим охлаждением до температуры в диапазоне от 35 до 45°С.

2.3. Приготовление масляного раствора

2.3.1. Смесь растительного масла с одним из следующих соединений: Твин 80 0,2% (об./об.) и/или защитный агент, такой как, в качестве неограничивающего примера, лаурилсульфат натрия 0,5% (об./об.).

2.4. Приготовление капсул

2.4.1. Смесь клеточной суспензии от 1 до 20% (об./об.) (см. 2.1.) с раствором полимера от 1 до 5% (мас./об.) (см. 2.2).

2.4.2. Добавление полученной смеси к 75-98% приготовленного масляного раствора (см. 2.3). Полученный раствор гомогенизируют с образованием эмульсии вода-в-масле.

2.4.3. Образование капсул происходит после добавления к смеси, например, 10 мМ раствора KCl в диапазоне температур от 4 до 8°С.

2.5. Рабочие условия процесса предварительной ферментации

После подготовки капсул с микроорганизмами для использования в реакторе с псевдоожиженным слоем проводят процесс предварительной ферментации при температуре от 20°С до 52°С, в течение 4-8 часов, в стерильных и анаэробных условиях (циркулирующий поток азота), что приводит к ферментированной матрице. Эту суспензию переливают в реактор, где происходит включение остальных пищевых ингредиентов.

3. Процесс инкапсулирования микроорганизмов путем эмульгирования и/или распылительной сушки

Инкапсуляцию микроорганизмов осуществляют, используя методики инкапсулирования:

3.1. Эмульсию, как описано в п.2;

3.2. Распылительную сушку;

3.2.1. Приготовление клеточной суспензии с полимерами (см. п.п. 2.2; 2.2.1 и 2.4.1);

3.2.2. Сушку 250 мл вышеописанной смеси в постоянных условиях температуры на входе и выходе 150-175°С и 50-85°С соответственно;

3.2.3. Добавление полученного порошка к предварительно ферментированной суспензии овса (п.2.5) в соотношении 2-5% (мас./об.) таким образом, чтобы обеспечить 10⁸-10¹⁰ КОЕ в матрице на 100 г или 100 мл.

4. Включение пищевых ингредиентов:

Добавление ингредиентов в матрицу, полученную в вышеописанном процессе (п. 3.2.3), например инулина, в диапазоне концентрации между 1-3%, сохраняя, в качестве неограничивающего примера, поваренную соль из морской воды, среди прочего.

5. Формы представления матрицы

Предварительно ферментированная симбиотическая матрица на основе овсяной суспензии с инкапсулированными пробиотиками может быть представлена либо в свежем виде, либо в лиофилизированном и/или замороженном виде. Свежая матрица может быть дополнительно представлена либо в форме геля, либо в экструдированной форме.

1. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица, характеризующаяся тем, что она содержит суспензию зерновых продуктов ферментированных иммобилизованными в макрокапсулах микроорганизмами (пробиотическими и непробиотическими), включающая инкапсулированные пробиотики, свободные и/или инкапсулированные пребиотики и возможно другие пищевые ингредиенты.

2. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что зерновые продукты представляют собой хлопья, муку или отруби.

3. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.2, характеризующаяся тем, что зерновые продукты представляют собой продукты из овса.

4. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что зерновые продукты объединены с одним или более другими зерновыми и/или бобовыми продуктами, обычно применяемыми в пищевой промышленности.

5. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что зерновые продукты, представляющие собой продукты из овса, объединяют с зерновыми и/или бобовыми продуктами, которые представляют собой ячмень и сою соответственно.

6. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что источник пребиотиков представляет собой растворимые волокна β-глюкана в биологически активных количествах.

7. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.6, характеризующаяся тем, что растворимые волокна β-глюкана экстрагированы из зерновых/бобовых продуктов.

8. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.7, характеризующаяся тем, что она содержит минимум 0,75% (мас./мас.) растворимых волокон β-глюкана.

9. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.6, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит другие пребиотические соединения, такие как инулин, фруктоолигосахариды (ФОС) и хитозаны.

10. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что она содержит комбинацию других пищевых ингредиентов, которые кроме пребиотической функции могут еще обеспечивать другие функции, такие как органолептические функции, например подсластители, корригенты и/или мякоть плодов, и текстуру, например ферменты.

11. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что она также содержит дополнительные источники антиоксидантов, жирные кислоты, такие как омега-3, омега-6 и их производные, витамины и минералы, в дополнение к уже существующим в зерновых и/или бобовых продуктах, в свободной или инкапсулированной форме.

12. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.1, характеризующаяся тем, что микроорганизмы являются "GRAS" (полностью безвредными), пробиотическими и непробиотическими, причем в случае инкапсулирования материалы покрытия представляют собой по меньшей мере одно из следующего: белки, полисахариды, липиды и гидроколлоиды.

13. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.12, характеризующаяся тем, что микроорганизмы принадлежат к родам Bifidobacterium и Lactobacillus.

14. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.12, характеризующаяся инокуляцией микроорганизмов в количестве не ниже 10⁸-10¹⁰ КОЕ/г, гарантирующей, что конечный продукт при потреблении содержит 10⁶-10⁸ КОЕ/г.

15. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по любому из пп.1-14, характеризующаяся тем, что она находится в свежем, лиофилизированном и/или замороженном виде.

16. Предварительно ферментированная симбиотическая матрица по п.15, характеризующаяся тем, что свежая матрица находится в форме геля или в экструдированной форме.

17. Способ получения предварительно ферментированной симбиотической матрицы по любому из пп.1-16, характеризующийся осуществлением следующих стадий:
а) стадии предварительной ферментации путем помещения суспензии зерновых продуктов в реактор с иммобилизованным микроорганизмом (пробиотическим и непробиотическим) в макрокапсулах, покрытых по меньшей мере одним из таких ингредиентов, как белки, полисахариды, липиды и гидроколлоиды;
б) стадии отделения, где макрокапсулы отделяют от матрицы;
в) стадии инкапсулирования пробиотика, осуществляемой, например, путем распылительной сушки, эмульгирования или коацервации;
г) добавления инкапсулированного на стадии (в) пробиотика и свободного и/или инкапсулированного пребиотика к предварительно ферментированной суспензии зерновых продуктов со стадии (а),
д) возможно добавление других пищевых ингредиентов.