ES2337345T3 - Sistema y metodo para mezclar y aplicar en linea composiciones de revestimiento superficial para productos alimenticios. - Google Patents
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Abstract
Un método para la producción de un producto alimenticio para gatos o perros, que comprende: a) combinar una grasa líquida y un aditivo seco en línea a lo largo de una línea de procesamiento para formar una composición de grasa líquida-aditivo seco; b) combinar al menos un aditivo líquido acuoso o inmiscible en grasa con la composición de grasa líquida-aditivo seco en línea a lo largo de la línea de procesamiento para formar una composición de recubrimiento superficial; c) recubrir la superficie externa de un material alimenticio para gatos o para perros con la composición de recubrimiento superficial a lo largo de la línea de procesamiento; en el que el aditivo seco se selecciona del grupo que consiste en microorganismos probióticos, aditivos de control de sarro, sólidos de carne, productos digestivos animales secos, levadura, antibióticos, vitaminas, minerales, enzimas, antioxidantes, carotenoides, luteína, bioflavonoides, productos o extractos de fermentación naturales u orgánicos, inhibidores del crecimiento microbiano, y mezclas de los mismos.
Description
Sistema y método para mezclar y aplicar en línea
composiciones de revestimiento superficial para productos
alimenticios.
La invención proporciona un proceso para
preparar y aplicar una composición de recubrimiento superficial para
alimentos, tales como alimentos para animales, que tiene aditivos
secos y líquidos.
En la industria alimenticia para mascotas, es
posible incorporar materiales para potenciar la palatabilidad, a
los que se hace referencia con frecuencia como "palatantes", en
ciertos alimentos clasificados generalmente como "piensos",
para aumentar el disfrute de la comida y satisfacer al mismo tiempo
las necesidades nutricionales del animal. Tal como se utiliza en
esta industria, el significado de "palatabilidad" comprende
generalmente la totalidad de las distintas propiedades de la comida
que pueden ser detectadas por un animal, incluyendo el gusto y el
olor. Resulta habitual la utilización de materiales tales como
productos digestivos de origen animal, ácidos orgánicos y sus sales
y diferentes tipos de proteínas de carne para potenciar la
palatabilidad de los alimentos para mascotas. Los mismos pueden ser
líquidos o secos, dependiendo de las propiedades deseadas.
También resulta deseable aumentar otras
propiedades de los alimentos para animales, manteniendo al mismo
tiempo su palatabilidad. Por lo tanto, es posible incorporar en los
alimentos para animales aditivos funcionales, tales como
microorganismos probióticos, vitaminas, ciertos compuestos
farmacéuticos y agentes de control de sarro, para aumentar los
efectos beneficiosos para el animal.
Los palatantes y otros aditivos funcionales
pueden estar incorporados en el alimento, o pueden ser aplicados
tópicamente sobre la superficie de dicho alimento. Normalmente, la
aplicación superficial se lleva a cabo a continuación de la
extrusión del producto alimenticio. Generalmente, la aplicación
superficial resulta preferible como método para incorporar dichos
aditivos, ya que es posible que el sabor del aditivo, tal como un
palatante, quede enmascarado por otros ingredientes en el pienso o
que los aditivos pierdan sus propiedades deseadas a través de una
descomposición sensible al proceso si los mismos se incorporan en la
propia composición alimenticia (es decir, si se entremezclan con la
misma). Además, es sabido que es posible aplicar en la cavidad oral
algunos aditivos, tales como los agentes de control de sarro, de
manera más inmediata y con una mayor concentración si los mismos
están incorporados en la superficie del alimento para animales. Por
lo tanto, normalmente, en la técnica resulta preferible recubrir
superficialmente el alimento para animales con los palatantes y
otros aditivos beneficiosos.
Generalmente, la aplicación de materiales en la
superficie del alimento se lleva a cabo normalmente utilizando una
aplicación por etapas u otros tipos de procesos. Haciendo referencia
al proceso de recubrimiento superficial por etapas, en la técnica
resulta habitual aplicar una grasa líquida a la superficie del
alimento para animales, aplicándose a continuación aditivos secos y
líquidos. En el proceso de aplicación por etapas, la grasa líquida
se utiliza normalmente como aglutinante para fijar los aditivos
secos y líquidos a la superficie del alimento para animales. No
obstante, para utilizar la grasa como aglutinante en una aplicación
por etapas, los aditivos secos y líquidos deben aplicarse
generalmente en exceso para asegurar que el alimento para animales
queda suficientemente recubierto con dichos aditivos, siendo
posible que se malgaste una cantidad significativa del exceso de
aditivos, contribuyendo de este modo a aumentar los costes de
producción, materias primas, almacenamiento y limpieza. Además,
puede resultar difícil optimizar o cambiar las cantidades de
aditivos secos y líquidos aplicados en la superficie del alimento
para animales al cambiar de un producto a otro sin tener que parar
primero la totalidad del proceso de aplicación por etapas. Al
cambiar las mezclas para diferentes ciclos de productos, es
necesario retirar lotes enteros de mezclas
líquido-seco y cambiarlos.
Para superar varios de los problemas asociados
al proceso de aplicación por etapas, con frecuencia se aplica un
proceso de aplicación simultánea de manera alternativa. En el
proceso de aplicación simultánea, se utiliza una grasa líquida como
portador y sustrato aglutinante para los aditivos secos y líquidos.
De manera específica, la grasa líquida y los aditivos secos y
líquidos se mezclan simultáneamente para formar una composición de
recubrimiento superficial. Otros intentos dan como resultado
composiciones de alta viscosidad, que pueden dificultar la
aplicación de los ingredientes en la superficie del alimento de
manera uniforme. Además, gran parte de los materiales secos
contenidos en la composición de recubrimiento superficial, tales
como, por ejemplo, vitaminas, antioxidantes, microorganismos
probióticos, productos farmacéuticos, encimas, péptidos, proteínas,
hierbas, sabores y similares, son más propensos a degradarse durante
el mezclado cuando todos los aditivos se combinan mucho antes de la
aplicación, aumentando de este modo la exposición de ciertos
ingredientes a condiciones de proceso y ambientales tales como
humedad, componentes ácidos en un producto digestivo preparado,
calor, cizalla o presión, o a una combinación de dos o más de dichos
factores perjudiciales o de otros adicionales. De manera
específica, los aditivos líquidos, que normalmente son acuosos y
altamente ácidos, pueden provocar en los aditivos secos efectos de
higroscopia, tales como cambios de pH o actividad de agua, debido a
su exposición al agua durante el mezclado, causando una pérdida de
la eficacia deseada de dichos aditivos secos.
\newpage
US-6056822 se refiere a un
sistema que aplica aditivos líquidos o sólidos en un producto
alimenticio para animales mediante la utilización de ciertos
sistemas de mezclado. US-5645878 hace referencia a
un proceso para la preparación de productos alimenticios para
personas con un recubrimiento edulcorado que pueden presentar
sabores.
De este modo, en la técnica existe la necesidad
de un proceso de recubrimiento superficial de alimentos para
animales con aditivos secos y líquidos que supere los problemas
mencionados anteriormente.
Se dan a conocer un sistema y un método para
preparar una composición de recubrimiento superficial para un
producto alimenticio para gatos o perros. De manera específica, el
método da a conocer un sistema de mezclado en línea, modular, que
permite mezclar los ingredientes según sea necesario, reduciendo de
este modo los sobrantes y la viscosidad que se producen en el
sistema. El proceso incluye utilizar una o más grasas líquidas, uno
o más aditivos secos y uno o más aditivos líquidos para su
aplicación en un proceso de aplicación en línea, que da como
resultado una menor descomposición o pérdida de los ingredientes
deseados y menores posibilidades de formación de solución viscosa,
que puede perjudicar el proceso de aplicación y disminuir la
uniformidad de la aplicación.
En el proceso de aplicación en línea, el uso de
una mezcla medida de componentes según sea necesario minimiza el
tiempo de reacción de la formación de viscosidad, permitiendo
obtener una mejor uniformidad de aplicación. Una grasa líquida y un
aditivo seco se combinan para obtener una composición de grasa
líquida-aditivo seco. La composición de grasa
líquida-aditivo seco se combina a continuación con
el aditivo líquido miscible acuoso o graso (al que puede habérsele
añadido o no un líquido soluble o un aditivo seco) para obtener una
composición de recubrimiento superficial para su aplicación en un
producto alimenticio después de su extrusión y secado. Se entenderá
que "aditivo seco" incluye al menos un aditivo seco. De manera
similar, se entenderá que "aditivo líquido" incluye al menos
un aditivo líquido.
En otra realización, el método incluye el
mezclado de los ingredientes menos estables con el portador
adecuado, tal como grasa o aceite, para obtener una protección con
respecto a ingredientes adicionales que deben añadirse a la
superficie del alimento. El mezclado se lleva a cabo esencialmente
en el punto de suministro, minimizando la exposición a elementos
ambientales perjudiciales. El suministro y el mezclado en línea de
ingredientes permiten realizar combinaciones de portadores
adecuados con ingredientes específicos sin que sea necesario
desactivar el funcionamiento del proceso para llevar a cabo la
mezcla cuando se necesitan nuevos ingredientes.
Asimismo, se proporciona un método para proteger
la estabilidad de un aditivo seco, por ejemplo, de la humedad,
higroscopia, y cambios de pH, al quedar expuesto a un producto
digestivo líquido formado por componentes de origen animal o a
otras influencias ambientales artificiales o naturales. De manera
específica, el método incluye encapsular un aditivo seco en una
grasa líquida para obtener un aditivo seco encapsulado en grasa.
Dicho método permite obtener la estabilidad de los aditivos secos,
que son protegidos de la humedad, higroscopia y cambios de pH por
la grasa cuando quedan expuestos al producto digestivo animal
líquido.
El proceso de la invención supera los
inconvenientes asociados a la aplicación por etapas de aditivos
secos y líquidos sobre la superficie del alimento para animales. El
proceso permite optimizar la cantidad de aditivos secos en la
superficie del alimento para animales, minimizando al mismo tiempo
los sobrantes. Además, el proceso de envolver o encapsular aditivos
secos en grasa líquida antes de añadir aditivos líquidos protege los
aditivos inestables y sensibles durante la producción de una
composición de recubrimiento superficial, minimizando a la vez el
tiempo de formación de viscosidad antes de la aplicación. Asimismo,
el mezclado y la aplicación en línea que se dan a conocer en la
presente invención permiten obtener ventajas significativas, ya que
se consigue una aplicación más uniforme de las composiciones de
recubrimiento superficiales y se eliminan esencialmente los
retrasos y las reparaciones costosas provocados por la formación de
viscosidad en las composiciones mezcladas utilizadas habitualmente
en procesos de aplicación simultáneos o por etapas.
La Fig. 1 es una representación esquemática
general del sistema y del método.
La Fig. 2 es una representación esquemática de
una realización del sistema y del método.
Se proporciona un sistema y un método para
mezclar y aplicar en línea un recubrimiento superficial para
alimentos utilizando una combinación de ingredientes. Los
inventores han desarrollado un sistema y un método nuevos para la
aplicación en línea de combinaciones de aditivos secos, aditivos
líquidos (acuosos) y aditivos grasos que permiten mezclar los
aditivos según sea necesario, minimizando el tiempo de reacción
entre los ingredientes dentro del sistema en la formación de
viscosidad y permitiendo obtener una aplicación más uniforme. El
mezclado se lleva a cabo a medida que sea necesario suministrar los
ingredientes al sistema para la aplicación, y la aplicación se
realiza después de la extrusión y el secado. El sistema de mezclado
en línea permite proteger los ingredientes que son más sensibles a
los elementos físicos y químicos dentro del sistema, mezclándolos
con un portador adecuado para obtener un recubrimiento protector
(tal como un recubrimiento en grasa o aceite, por ejemplo), y
disminuir la descomposición debida a la cizalla, la presión, el
calor u otros factores, gracias al mezclado y a la aplicación
después de la extrusión y del secado. En una realización, se
proporciona un proceso para recubrir superficialmente alimentos
para animales con un aditivo seco que es sensible o inestable en
presencia de un aditivo líquido. El proceso incluye mezclar una
grasa líquida y el aditivo seco en un módulo de mezclado seco para
formar una composición de grasa líquida-aditivo
seco. A continuación, la composición de grasa
líquida-aditivo seco se mezcla con el aditivo
líquido acuoso o inmiscible en grasa, p. ej., un producto digestivo
líquido, en un módulo de mezclado líquido para formar la composición
de recubrimiento superficial. Posteriormente, la superficie del
alimento para animales se recubre con la composición de
recubrimiento superficial procedente del módulo de mezclado
líquido, obteniéndose de este modo un alimento para animales
recubierto.
Los términos inestable o sensible utilizados en
la presente memoria hacen referencia a la pérdida o pérdida
potencial de eficacia de un aditivo, es decir, pérdida de
palatabilidad o valor nutritivo, provocada por la presencia de otro
aditivo o por condiciones de proceso o ambientales,
independientemente de si la pérdida de eficacia se debe a un cambio
químico, físico o biológico.
El producto alimenticio puede ser cualquier
composición adecuada que pueda ser ingerida por un perro o un gato
y que proporcione a dicho perro o gato valor nutricional. El
alimento puede estar o no estar recubierto antes de ser tratado
según la invención. Generalmente, un alimento para animales
consistirá en una composición alimenticia elemental que tenga una
mezcla nutricionalmente equilibrada de ingredientes proteicos y
farináceos, con un nivel de humedad de menos de aproximadamente 50%
en peso. El producto alimenticio puede estar cocido, extruido,
granulado o conformado. Dichas formas de productos alimenticios, y
los métodos utilizados para su producción, son bien conocidos por
los expertos en la técnica de fabricación de alimentos. Por ejemplo,
la extrusión y la cocción por extrusión se describen en las páginas
794-800 de la Encyclopedia of Food Science and
Technology, vol. 2 (Y.H. Hui, ed., John Wiley & Sons, Inc.
1992).
La realización da a conocer un método para
mezclar y aplicar una composición de recubrimiento para varios
tipos de alimentos para gatos o perros. Por ejemplo, el método puede
utilizarse para obtener un recubrimiento de agentes de control de
sarro en alimentos de cereales.
Generalmente, aparte de los aditivos de
equilibrio nutricional incluidos en estos productos, tales como las
vitaminas y minerales, o de los otros aditivos, tales como
conservantes y emulsionantes y similares, el alimento para animales
consistirá en su mayor parte en ingredientes que pueden describirse
como sustancialmente proteicos o sustancialmente farináceos. Aunque
lo siguiente no debiera considerarse de manera limitativa, un
ingrediente proteico puede definirse generalmente como cualquier
material que tiene un contenido de proteínas de al menos el 15% en
peso, mientras que un material farináceo tiene un contenido de
proteínas sustancialmente inferior y una mayor proporción de
materiales que contienen almidones o carbohidratos.
Ejemplos de materiales proteicos que se utilizan
de forma típica en alimentos comerciales para animales consisten en
alimentos de proteínas vegetales, tales como soja, semilla de
algodón o cacahuetes, proteínas animales, tales como caseína o
albúmina, y tejido cárnico, incluyendo carne fresca, así como
"alimentos" tratados o secados, tales como de pescado, ave,
carne, carne y hueso, hidrolizados proteicos tratados
enzimáticamente y similares. Otros tipos de materiales proteicos
incluyen proteínas microbianas, tales como levaduras, y otros tipos
de proteínas, incluyendo materiales tales como gluten de trigo o
gluten de maíz.
Ejemplos de materiales farináceos habituales
incluyen materiales farináceos enzimáticos, granos tales como maíz,
alfalfa, trigo, soja, sorgo, cebada y otros granos que tienen un
contenido relativamente bajo en proteínas. Sería posible añadir
numerosos materiales adicionales al alimento para animales,
especialmente en el caso de la comida para gatos, no incluidos
necesariamente en dichas categorías, tales como el suero secado y
otros subproductos lácteos o carbohidratos.
El alimento para animales no se limita a una
composición específica. No obstante, generalmente, se pretende que
el término "alimento para animales" se aplique a productos
alimenticios para animales equilibrados nutricionalmente, tales
como, por ejemplo, comida y alimentos comerciales para perros y
gatos. El alimento para animales que cumple dicha definición puede
caracterizarse por tener unos niveles de nutrientes mínimos
conocidos por los expertos en la técnica. Los alimentos para
animales preferidos son los que están equilibrados nutricionalmente.
El alimento para animales puede tener cualquier forma adecuada, y
de forma típica presenta cualquier configuración con una forma de
tamaño masticable o de gránulo.
El término "grasa" hace referencia a
cualquier grasa o lípido de calidad comestible, incluyendo grasas de
origen aviar, animal, vegetal o artificial, comprendiendo, aunque
no de forma limitativa, grasas brutas o refinadas. Las grasas de
origen animal habituales incluyen, por ejemplo, sebo animal, grasa
blanca de calidad, manteca de cerdo o grasas lácteas, tales como
aceite de mantequilla y grasas presentes de forma típica en el
queso. Las grasas de origen vegetal habituales incluyen aceite de
coco, aceite de soja y aceite de maíz. Las grasas de origen aviar
habituales incluyen grasas derivadas del tejido de los pollos,
pavos, patos y ocas, por ejemplo.
El término "grasa líquida" hace referencia
a grasa sustancialmente fluida, es decir, líquida. La grasa puede
ser líquida a temperatura ambiente, o puede pasar a ser
sustancialmente fluida calentándola hasta que se alcanza la fluidez
deseada. Preferiblemente, la grasa es sustancialmente fluida a una
temperatura aproximada entre 10ºC y 90ºC.
El término "aditivo seco" hace referencia a
un aditivo que es sólido aproximadamente a 25ºC y que tiene un
contenido de humedad inferior a aproximadamente 35% en peso. Los
aditivos secos se seleccionan a partir de levadura, enzimas,
antioxidantes, carotenoides, luteína, bioflavonoides, productos o
extractos de fermentación naturales u orgánicos, o inhibidores del
crecimiento microbiano, sólidos de carne, productos digestivos
animales secos, antibióticos, probióticos, microorganismos
probióticos, vitaminas, minerales y agentes de control de sarro.
Los sólidos de carne hacen referencia a carne y
subproductos cárnicos. La carne es el tejido de un animal, tal como
la carne de bovino, cerdo, ovino, cabra y otros mamíferos.
Preferiblemente, la carne es de bovino, ternera o cerdo. Otras
fuentes de sólidos y subproductos incluyen tejidos derivados del
pollo, pavo, pato, oca o pescado. "Subproducto" es la parte no
aprovechada de la carcasa de un animal sacrificado, que incluye
mamíferos, aves o pescado. Los términos "carne" y
"subproducto cárnico" se utilizan en la presente memoria de la
misma manera que tal como se describe en las Definitions of Feed
Ingredients (Definiciones de ingredientes alimenticios), publicadas
por la Asociación de Funcionarios Norteamericanos para el Control de
la Alimentación, S. A. (AAFCO, por sus siglas en inglés).
El producto digestivo animal seco hace
referencia a un producto digestivo seco de sólidos de carne (carne
o subproducto cárnico). De forma típica, un producto digestivo
animal seco se prepara sometiendo un subproducto cárnico a una
digestión mediante enzimas proteolíticos o lipolíticos, tal como
resulta bien conocido en la técnica, en condiciones de reacción
preferiblemente controladas, para obtener un desarrollo máximo del
sabor. De forma típica, a continuación, el producto se reduce a una
forma sustancialmente seca, es decir, con un contenido de humedad
bajo, para formar el producto digestivo seco.
Los palatantes secos hacen referencia a
cualquier aditivo seco que aumenta la palatabilidad de la comida
para el animal. De este modo, los palatantes incluyen de forma
típica saborizantes de carne y queso y, por lo tanto, pueden
incluir sólidos de carne y productos de digestión animales secos,
aunque también incluyen otros componentes que pueden estar
presentes como aditivos secos, tales como hierbas, sabores y
similares. Ejemplos de palatantes secos incluyen levadura de
cerveza, que comprende células pulverizadas secadas de una levadura
del género Saccharomyces (normalmente S. cerevisiae),
utilizada frecuentemente en la elaboración de cerveza, levadura
Torula y diversos extractos de levadura. Los expertos en la
técnica conocen que es posible utilizar diversas levaduras como
palatantes.
Los aditivos secos pueden incluir cualquier
antibiótico, probiótico y vitamina adecuados. Los microorganismos
probióticos adecuados pueden incluir levaduras tales como
Saccharomyces, Debaromyces, Candida, Pichia y
Torulopsis, mohos tales como Aspergillus, Rhizopus,
Mucor y Penicillium, y bacterias tales como las de los
géneros Bifidobacterium, Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium,
Melissococcus, Propionibacterium, Streptococcus, Enterococcus,
Lactococcus, Staphylococcus, Peptostrepococcus, Bacillus,
Pedicoccus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Aerococcus,
Oenococcus y Lactobacillus. Ejemplos específicos de
microorganismos probióticos adecuados consisten en:
Saccharomyces cerevisiae, Bacillus coagulans, Bacillus
licheniformis, Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum,
Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Enterococcus
faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus,
Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei subsp. casei,
Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus
delbruckii subsp. lactis, Lactobacillus fareciminus, Lactobacillus
gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii,
Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus (Lactobacillus GG),
Lactobacillus sake, Lactococcus lactis, Micrococcus varians,
Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus
acidilactici, Pediococcus halophilus, Strepococcus faecalis,
Streptococcus thermophilus, Staphylococcus carnosus, y
Staphylococcus xylosus. Preferiblemente, los microorganismos
probióticos se utilizan en forma de polvo, forma seca. De manera
deseable, los microorganismos que forman esporas se utilizan en
forma de espora. Preferiblemente, los microorganismos probióticos
están encapsulados, por ejemplo, en grasa líquida, mediante la
utilización del método de la presente invención, para aumentar sus
probabilidades de supervivencia en el alimento para animales hasta
su digestión por parte del animal.
Otros aditivos secos pueden incluir, por
ejemplo, antioxidantes, carotenoides, luteína, bioflavonoides,
vitaminas, minerales, productos o extractos de fermentación
naturales u orgánicos, enzimas, inhibidores del crecimiento
microbiano y compuestos capaces de proporcionar ventajas mediante la
disminución del mal olor oral.
Los agentes dentales activos consisten en
cualquier agente que actúa para inhibir o evitar la acumulación de
cálculos dentales (sarro) y placa en los dientes de los animales.
Agentes de control de sarro adecuados incluyen, aunque de manera no
limitativa, inhibidores del crecimiento cristalino, tales como
pirofosfatos solubles, tripolifosfato sódico, sodaphos, metafosfato
de ácido sódico, difosfonatos solubles, y ciertos compuestos de
zinc solubles, tales como cloruro de zinc, y secuestrantes, tales
como hexametafosfato sódico, ácidos hidroxicarboxílicos, incluyendo
ácido cítrico, ácido fumárico, ácido glutárico, ácido acético, ácido
oxálico, y similares, y sus sales álcali, tales como citrato
sódico, citrato de potasio, etc., así como sus derivados de ácido
aminopolicarboxílico, tales como, por ejemplo, ácido
etilendiaminotetraacético. Otros agentes de control de sarro
adecuados pueden incluir inhibidores del crecimiento microbiano y
enzimas, de manera específica, enzimas que pueden actuar inhibiendo
la deposición de cálculos o descomponiendo las formaciones de
cálculos en la cavidad oral. También es posible utilizar
ciclodextrinas u otras composiciones de control o disminución del
olor en las composiciones de recubrimiento que se aplican en el
método de la presente invención.
Adicionalmente, los aditivos secos pueden
incluir otros componentes, tales como pigmentos de calidad
alimentaria, modificadores de la viscosidad, reguladores de pH y
similares, para obtener un efecto deseado sobre la composición de
recubrimiento superficial y/o el alimento para animales en el que la
misma se aplica.
El término "aditivo líquido" hace
referencia a un aditivo que es sustancialmente líquido a 25ºC o a
una sustancia que tiene un contenido de humedad superior a
aproximadamente 35% en peso. Los aditivos líquidos adecuados
consisten en aditivos líquidos acuosos o inmiscibles en grasa. Los
aditivos líquidos habituales incluyen productos digestivos animales
líquidos, agua, vitaminas, aminoácidos, proteínas, nutrientes,
sabores, acidulantes, composiciones de tintes de calidad
alimentaria y colorantes (tales como caramelo, que también
proporciona sabor). El producto digestivo animal líquido es similar
a su homólogo seco, descrito anteriormente, excepto por el hecho de
que es fluido o puede ser fluido cuando se aplica.
La composición de recubrimiento superficial
comprende grasa líquida, aditivos secos y aditivos líquidos en
cualquier cantidad adecuada. De forma típica, la composición de
recubrimiento superficial comprende aproximadamente 1 a
aproximadamente 9,95% en peso de grasa líquida (opcionalmente,
aproximadamente 35 a aproximadamente 99,95% en peso), hasta
aproximadamente 60% en peso de aditivos secos (opcionalmente,
aproximadamente 1 a aproximadamente 50% en peso), hasta
aproximadamente 99,95% en peso de aditivos líquidos (opcionalmente,
aproximadamente 0 a aproximadamente 80% en peso).
En la presente memoria, recubrimiento
superficial hace referencia a la deposición tópica de la composición
de recubrimiento superficial sobre el alimento para animales, por
ejemplo, por pulverización, inmersión, emulsionado y similares. En
una opción, la composición de recubrimiento superficial se aplica
sobre el alimento para animales de manera uniforme, o de manera que
se obtenga una distribución uniforme de dicha composición de
recubrimiento superficial. Un método consiste en hacer girar
repetidamente el alimento para animales en presencia de la
composición de recubrimiento. Según el método de la invención, es
posible aplicar en el alimento para animales una o más capas de la
composición de recubrimiento.
Aunque los distintos potenciadores de la
palatabilidad y aditivos nutritivos proporcionan una dieta
equilibrada del animal que consume el alimento, también pueden
provocar problemas de procesamiento significativos cuando dichos
aditivos son sensibles a condiciones de procesamiento o ambientales,
y gran parte de los aditivos secos, p. ej., los microorganismos
probióticos y los agentes de control de sarro, son inestables en
presencia de entornos acuosos o altamente ácidos. En particular,
los aditivos secos de la composición de recubrimiento superficial
preferida son altamente sensibles a la humedad, higroscopia, cambios
de pH y otros factores de procesamiento y ambientales, tales como
el calor y la cizalla mecánica. El producto digestivo líquido crea
por sí solo gran parte de estas condiciones indeseables, es decir,
la humedad, el pH, etc., hasta el punto de que los aditivos secos
pierden gran parte de su eficacia deseada al quedar expuestos a
dicho producto digestivo líquido.
El proceso de la invención supera los
inconvenientes asociados a la aplicación por etapas y simultánea de
aditivos secos y líquidos sobre la superficie de alimentos para
animales. Por ejemplo, envolviendo o encapsulando los aditivos
secos en grasa líquida antes de añadir los aditivos líquidos, el
proceso de la invención protege los materiales inestables y
sensibles durante la producción de una composición de recubrimiento
superficial. Por ejemplo, es posible añadir microorganismos
probióticos ("probióticos") a la superficie de los alimentos
para animales como suplemento nutritivo. Los probióticos se
encuentran en un estado latente cuando están secos. El hecho de
encapsular los microorganismos probióticos en la grasa líquida los
protege de la humedad y los nutrientes, por ejemplo, de los
productos digestivos líquidos.
Se ha descubierto que el hecho de suspender
probióticos en un producto digestivo líquido activa los
microorganismos, de modo que dejan de estar en estado latente.
Cuando los microorganismos probióticos dejan de estar en estado
latente, es posible que los mismos crezcan de manera prematura en el
producto digestivo líquido y no en los intestinos del animal. El
crecimiento prematuro de los microorganismos contribuye a una
pérdida de eficacia. De hecho, la mayor parte de los
microorganismos probióticos se destruye antes de alcanzar los
intestinos del animal, a no ser que los mismos se encapsulen
previamente en grasa.
Los probióticos no son los únicos aditivos secos
inestables o sensibles. Otros aditivos secos son inestables o
sensibles a condiciones de procesamiento y ambientales, incluyendo
la exposición al producto digestivo líquido. Por ejemplo, gran
parte de los componentes de la composición de recubrimiento
superficial son sensibles a la humedad, calor, cizalla mecánica,
pH, etc. Algunos ejemplos de materiales preferibles que se utilizan
para recubrir la superficie del alimento para animales y que son
sensibles o inestables a condiciones de procesamiento o ambientales
incluyen vitaminas, antioxidantes, productos farmacéuticos, encimas,
proteínas, fosfatos, hierbas y sabores, por mencionar varios.
También se ha descubierto que la elevada acidez
del recubrimiento contribuye significativamente a la pérdida de
eficacia de los aditivos secos que son sensibles a condiciones de
acidez o cambios de pH. Por ejemplo, se ha descubierto que los
fosfatos, probióticos, enzimas, palatantes secos, etc. pierden gran
parte de sus propiedades deseadas, a no ser que se encapsulen en
grasa previamente. La encapsulación en grasa protege los aditivos
secos de la composición líquida de acidez elevada del producto
digestivo líquido y de la composición de recubrimiento superficial
que se aplica finalmente a la superficie del alimento para animales.
Por tanto, se ha descubierto que el hecho de encapsular los
aditivos secos en grasa antes de añadir aditivos líquidos
destructivos, especialmente el producto digestivo líquido, protege
sustancialmente la palatabilidad y/o el valor nutricional de los
aditivos secos durante el proceso de fabricación de la superficie
del alimento para animales recubierta con aditivos secos y
líquidos.
\newpage
El alimento para animales puede producirse de
muchas maneras diferentes, según se desee. Por ejemplo, los
alimentos para mascotas se producen habitualmente mediante cocción
por extrusión. Las piezas de comida secadas se introducen en un
dispositivo de recubrimiento superficial. Es posible aplicar la
composición de recubrimiento superficial a la superficie de las
piezas de comida secadas mediante cualquier método adecuado, por
ejemplo, por pulverización, mezclado o inmersión de dichas piezas
de comida con dicha composición de recubrimiento superficial, para
obtener el nivel deseado de grasa, aditivos secos y aditivos
líquidos en las piezas de comida secadas. Preferiblemente, la
composición de recubrimiento superficial se introduce en una máquina
de recubrimiento con las piezas de comida secadas. Aunque el tipo
de equipamiento utilizado para facilitar el recubrimiento
superficial de las piezas de comida secadas no se limita al del
proceso de la invención, las máquinas de recubrimientos adecuadas
incluyen máquinas de recubrimiento de discos fabricadas por Wenger
(Sabetha, Kansas). Si se desea, el proceso de recubrimiento puede
repetirse para añadir múltiples capas de la composición de
recubrimiento superficial.
A continuación del recubrimiento superficial de
las piezas de comida secadas, las piezas recubiertas son recogidas
y transportadas posteriormente, si se desea, a un tambor giratorio o
dispositivo similar, en el que las piezas de comida recubiertas se
hacen girar repetidamente para mejorar la uniformidad del
recubrimiento. El alimento para animales recubierto
superficialmente puede introducirse nuevamente en la máquina de
recubrimiento para aplicaciones adicionales de la composición de
recubrimiento superficial. Una vez finalizado el proceso giratorio,
las piezas de comida recubiertas superficialmente pueden ser
extraídas del tambor giratorio y enfriadas a temperatura ambiente.
A continuación, el alimento para animales recubierto
superficialmente está listo para su envasado y suministro.
Se proporciona un proceso para recubrir
superficialmente alimentos para animales, para gatos o perros, con
aditivos secos y líquidos, que da como resultado un producto
alimenticio para gatos o perros que presenta el valor nutricional y
la palatabilidad deseados. Tal como se muestra generalmente en la
Fig. 1, el proceso comprende el mezclado de los aditivos
procedentes de un sistema (2) de manipulación de material seco, el
cual se proporciona según la necesidad mediante el uso de un
sistema de medición de material seco (4), en un módulo de mezclado
seco-líquido (6), donde el material seco se combina
con grasa líquida de un recipiente de grasa líquida (8). Una vez el
material seco se ha mezclado y ha quedado recubierto suficientemente
con la grasa líquida, la totalidad de la mezcla es transportada a
un sistema (10) de mezclado líquido-líquido, donde
se proporcionan uno o más aditivos líquidos acuosos o inmiscibles
en grasa (12, 14, 16) para mezclarlos con la mezcla de material
seco-grasa líquida.
En la Fig. 2 se muestra generalmente una
realización que se utiliza para recubrir pienso alimenticio para
mascotas. Tal como se muestra en el diagrama esquemático de la Fig.
2, un saco (2) de material a granel suministra los sólidos en línea
a la línea de procesamiento de alimentos. Los sólidos procedentes
del saco de material a granel son suministrados a una tolva de
alimentación (4) para manipular el material seco e introducirlo en
el sistema de mezclado. Preferiblemente, la tolva de alimentación
está equipada con unos indicadores de nivel alto y bajo para medir
el flujo de material seco al sistema. Desde la tolva de alimentación
(4), el material seco es transportado a un alimentador comprobador
de peso o comprobador de diferencial de peso (Acrison, Inc.,
Moonachie, NJ), que mide la cantidad deseada de material seco en
línea que se introduce en un mezclador de media/alta cizalla (IKA
Works, Inc., Wilmington, NC., Modelo MHD5 o MHD10) a lo largo de una
línea de procesamiento de alimentos. Otros módulos de mezclado
seco-líquido incluyen, por ejemplo, los fabricados
por Bematek Systems, Inc. (Beverly, MA) y Ross (Hauppauge, NY).
Una vez están dispuestos en el mezclador de
media/alta cizalla, los aditivos secos se combinan con la grasa
líquida procedente del recipiente (10) de grasa líquida o de una
fuente de grasa líquida, que se suministra al mezclador a través de
un sistema de medición (12) en línea a lo largo de la línea de
procesamiento de alimentos. El material seco y la grasa líquida
mezclados son transportados a continuación a través de una bomba de
desplazamiento positivo (una bomba centrífuga de velocidad variable
controlada por presión de entrada), que bombea la mezcla hacia el
colector de mezclado (16), que está conectado de manera comunicativa
a la línea de procesamiento de alimentos. La mezcla de material
seco-grasa líquida se combina además con uno o más
líquidos acuosos o inmiscibles en grasa, tales como un producto
digestivo líquido (18), un segundo aditivo líquido principal (20)
y/o un aditivo líquido secundario (28), siendo transportados cada
uno de los mismos al colector de mezclado (16) a través de un
sistema de medición (22, 24, 30, respectivamente) para medir la
cantidad adecuada de aditivos líquidos en línea que se añaden en la
línea de procesamiento de alimentos. Una vez la mezcla de material
seco-grasa líquida se combina con uno o más
líquidos, dicha mezcla es transportada en línea a lo largo de la
línea de procesamiento de alimentos hacia un mezclador de alta
cizalla (Silverson Machines, Inc., East Longmeadow, MA, Modelo L150
o L200), conectado de manera comunicativa a la misma. La mezcla de
material seco-grasa líquida puede mezclarse
totalmente con el aditivo o aditivos líquidos, para su aplicación al
producto alimenticio en la máquina (32) de recubrimiento de discos
(Wenger, Sabetha, KS). En una opción, el colector de mezclado y el
mezclador de alta cizalla están situados cerca de la máquina de
recubrimiento para disminuir el potencial de formación de
viscosidad en el sistema antes de la aplicación. En una opción, la
máquina de recubrimiento está situada en un segundo extremo de la
línea de procesamiento de alimentos, y el mezclador
líquido-líquido está situado muy cerca de la
máquina de recubrimiento.
Los aditivos secos a temperatura ambiente, tales
como, por ejemplo, productos digestivos secos, carne seca,
probióticos, aditivos de control de sarro, levadura, vitaminas,
productos farmacéuticos y similares, se mezclan con la grasa
líquida. El tiempo de permanencia de los aditivos secos que se
mezclan con la grasa líquida depende de la formulación de la
composición de recubrimiento superficial, así como de factores del
proceso, tales como la selección del equipamiento. Gran parte de
los aditivos secos son inestables en presencia de aditivos
líquidos, p. ej., productos digestivos líquidos. El tiempo de
permanencia de los aditivos secos que se mezclan con la grasa
líquida es el suficiente para asegurar que los aditivos secos queden
suspendidos totalmente en la grasa líquida para quedar protegidos
de los aditivos líquidos que se mezclan con la composición de grasa
líquida-aditivo seco en el módulo de mezclado
líquido. Por ejemplo, los aditivos secos y la grasa líquida se
mezclan durante 5 a 60 minutos, aproximadamente, y durante 10 a 30
minutos, opcionalmente, por ejemplo, de 15 a 25 minutos, a una
temperatura suficiente para mantener la fluidez de la grasa
líquida.
Los aditivos líquidos secundarios también pueden
mezclarse con los aditivos secos y la grasa líquida en el módulo de
mezclado seco-líquido, siempre y cuando dichos
aditivos líquidos no influyan negativamente sobre la eficacia
deseada de los aditivos secos. A la inversa, los aditivos secos
también pueden añadirse en forma seca o en forma de mezcla líquida
secundaria al módulo de mezclado líquido-líquido,
siempre y cuando dichos aditivos secos sean solubles de manera
adecuada en el aditivo líquido principal o secundario. Los aditivos
líquidos secundarios habituales incluyen, por ejemplo, vitaminas,
antioxidantes, aceites, tintes, colorantes y similares. En una
opción, se añaden aditivos líquidos acuosos o inmiscibles en grasa
en el módulo de mezclado líquido debido al aumento de viscosidad
asociado al mezclado de la grasa y los líquidos acuosos o
inmiscibles en grasa.
La composición de grasa
líquida-aditivo seco resultante, que contiene la
grasa líquida y los aditivos secos (y, opcionalmente, aditivos
líquidos secundarios) se introduce en el módulo de mezclado líquido,
en el que los aditivos secos se mantienen en suspensión en la grasa
líquida. Preferiblemente, el módulo de mezclado líquido consiste en
un colector de mezclado, con entradas para todos los fluidos
(composición de grasa líquida-aditivo seco,
productos digestivos líquidos y todos los demás líquidos) que van a
parar a dicho colector, un dispositivo de mezclado
líquido-líquido, preferiblemente un sistema
mezclador cerrado y presurizado, y una salida para la composición
de recubrimiento superficial en su conjunto. Los colectores de
mezclado y los mezcladores son bien conocidos en la técnica, y el
proceso de la invención no depende de la selección del equipamiento
utilizado para llevar a cabo dicho proceso. Los colectores de
mezclado adecuados incluyen, por ejemplo, los fabricados por
Silverson Machines, Inc. (East Longmeadow, MA), es decir, el modelo
Silverson L150 o L200.
En el módulo de mezclado líquido, los aditivos
líquidos, tales como, por ejemplo, productos digestivos líquidos,
aceite, enzimas, acidulantes y similares se mezclan con la
composición de grasa líquida-aditivo seco del módulo
de mezclado seco en el colector de mezclado líquido. En esta etapa,
los aditivos secos deberían estar suficientemente encapsulados o
envueltos por la grasa líquida para proteger la estabilidad y
sensibilidad de los aditivos secos en presencia de líquidos
dañinos. La temperatura del colector de mezclado líquido es
suficiente para mantener la fluidez del portador graso, y es
preferible que sea la misma temperatura que la utilizada en el
mezclador seco-líquido. El tiempo de permanencia de
la composición de grasa líquida-aditivo seco y los
aditivos líquidos conjuntamente en el colector de mezclado debería
ser el suficiente para que los aditivos líquidos se introduzcan en
dicha composición de grasa líquida-aditivo seco.
El líquido que sale del colector de mezclado
líquido, que contiene grasa líquida, aditivos secos y aditivos
líquidos, se introduce en un mezclador de alta cizalla para mezclar
entre sí la composición de grasa líquida-aditivo
seco y los aditivos líquidos, por ejemplo, justo antes del proceso
de revestimiento o recubrimiento. La composición de grasa
líquida-aditivo seco y los aditivos líquidos también
se mezclan en un mezclador de alta cizalla porque la viscosidad
resultante de la composición de recubrimiento superficial es
elevada.
Cuando los aditivos líquidos acuosos o
inmiscibles en grasa, p. ej., un producto digestivo líquido, se
mezclan con la composición de grasa líquida-aditivo
seco, la viscosidad de la mezcla resultante aumenta sustancialmente.
No obstante, no resulta deseable reducir la viscosidad calentando
la mezcla sustancialmente más allá de la temperatura de fusión de
la grasa, debido a problemas de altos costes de procesamiento y
seguridad. Además, el hecho de calentar la composición de
recubrimiento superficial a temperaturas elevadas afectará
negativamente al sabor y al valor nutricional de los aditivos secos
y líquidos. Por ejemplo, es sabido que las vitaminas se degradan
sustancialmente con la exposición al calor. Los microorganismos
probióticos también son sensibles al calor. El tiempo de
permanencia de la composición en el dispositivo de mezclado es
suficiente para mezclar dicha composición antes de que la
viscosidad aumente sustancialmente. En una opción, el tiempo de
permanencia de la composición en el dispositivo de mezclado es de
aproximadamente 1 a aproximadamente 30 minutos, en otra opción,
aproximadamente 5 a aproximadamente 15 minutos, y en otra opción,
aproximadamente 8 a aproximadamente 12 minutos, p. ej., 10
minutos.
Para los profesionales del método resultará
ventajoso disponer el módulo de mezclado líquido cerca de la máquina
de recubrimiento para recubrir superficialmente el alimento para
animales seco. Asimismo, los módulos se colocan a lo largo de la
misma línea de procesamiento, al contrario que en la producción del
material en "lotes". El colocar el módulo de mezclado líquido
cerca de la máquina de recubrimiento reduce el tiempo de permanencia
de la composición de recubrimiento superficial en las tuberías y
bombas que conectan de manera comunicativa el módulo de mezclado
líquido y la máquina de recubrimiento, evitando de este modo el
riesgo de que la composición de recubrimiento superficial se vuelva
sustancialmente viscosa, inutilizando de este modo las bombas.
Se añadieron Lactobacillus y
Bifidobacteria a la superficie de un pienso alimenticio para
mascotas, con una concentración de 10^{6} microorganismos viables
por milímetro de composición de recubrimiento. De manera resumida,
los microbios se proporcionaron como cultivos liofilizados para
obtener el material seco a mezclar con la grasa líquida en el
módulo de mezclado de material seco-grasa líquida.
Después del mezclado en línea en el mezclador de media/alta cizalla
IKA, la mezcla de material seco-grasa líquida fue
transportada en línea al colector de mezclado, donde la misma se
combinó con un producto digestivo líquido, de Applied Food
Biotechnology, Inc. (Fenton, MO). A continuación, la combinación de
material seco-grasa líquida-producto
digestivo líquido fue transportada en línea a un mezclador de alta
cizalla Silverson (Silverson Machines, Inc., East Longmeadow, MA)
para un mezclado exhaustivo antes de su aplicación en la superficie
del pienso. El mezclador Silverson está colocado muy cerca de la
máquina de recubrimiento.
El método también incluía la aplicación del
agente de control de sarro hexametafosfato sódico, del cual es
sabido que presenta una viscosidad significativa al ser combinado
con un líquido, en la superficie del pienso, con una aplicación
uniforme y con una concentración de aproximadamente 0,4% en peso. El
hexametafosfato sódico se aplicó como el ingrediente seco a mezclar
con la grasa líquida. Después de mezclar el hexametafosfato sódico
en el mezclador IKA, la mezcla fue transportada al colector de
mezclado para ser combinada con un producto digestivo líquido,
suministrado por Applied Food Biotechnology. A continuación, esta
combinación fue transportada al mezclador líquido de alta cizalla
Silverson, en el que fue mezclada exhaustivamente antes de su
aplicación superficial en el pienso.
Claims (14)
1. Un método para la producción de un producto
alimenticio para gatos o perros, que comprende:
- a)
- combinar una grasa líquida y un aditivo seco en línea a lo largo de una línea de procesamiento para formar una composición de grasa líquida-aditivo seco;
- b)
- combinar al menos un aditivo líquido acuoso o inmiscible en grasa con la composición de grasa líquida-aditivo seco en línea a lo largo de la línea de procesamiento para formar una composición de recubrimiento superficial;
- c)
- recubrir la superficie externa de un material alimenticio para gatos o para perros con la composición de recubrimiento superficial a lo largo de la línea de procesamiento;
en el que el aditivo seco se selecciona del
grupo que consiste en microorganismos probióticos, aditivos de
control de sarro, sólidos de carne, productos digestivos animales
secos, levadura, antibióticos, vitaminas, minerales, enzimas,
antioxidantes, carotenoides, luteína, bioflavonoides, productos o
extractos de fermentación naturales u orgánicos, inhibidores del
crecimiento microbiano, y mezclas de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un método, según la reivindicación 1, que
incluye además envolver o encapsular aditivos secos en la grasa
líquida antes de combinar al menos un aditivo líquido con la
composición de grasa líquida-aditivo seco en línea
a lo largo de la línea de procesamiento.
3. Un método, según la reivindicación 1 ó 2, que
incluye además mezclar al menos un aditivo líquido acuoso o
inmiscible en grasa con la composición de grasa
líquida-aditivo seco en línea a lo largo de la línea
de procesamiento antes de recubrir la superficie externa del
material alimenticio con la composición de recubrimiento
superficial a lo largo de la línea de procesamiento.
4. Un método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el aditivo acuoso o inmiscible en
grasa es un producto digestivo animal líquido.
5. Un método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que combinar la grasa líquida y el
aditivo seco en línea incluye combinar la grasa líquida con un
aditivo seco que es inestable en presencia del aditivo líquido
acuoso o inmiscible en grasa.
6. Un método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que combinar la grasa líquida y el
aditivo seco en línea incluye combinar el aditivo seco con una
grasa líquida que incluye un líquido menor, en el que el aditivo
seco no es inestable o sensible al líquido menor.
7. Un método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que combinar la grasa líquida y el
aditivo seco en línea incluye combinar un aditivo seco que es
sensible a una condición de procesamiento o ambiental.
8. Un método, según la reivindicación 7, en el
que la condición de procesamiento o ambiental se selecciona del
grupo que consiste en humedad, higroscopia y cambios de pH.
9. Un método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que recubrir la superficie externa
incluye recubrir de manera continua y homogénea la composición de
recubrimiento superficial en el alimento.
10. Un método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que la protección de un aditivo seco
de la humedad, higroscopia y cambios de pH al quedar expuesto a un
producto digestivo animal líquido comprende encapsular el aditivo
seco en grasa para obtener un aditivo seco encapsulado en grasa
antes de combinar el aditivo seco con un producto digestivo animal
líquido.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Un dispositivo que comprende:
- -
- una línea de procesamiento de alimentos que tiene al menos una fuente (2) de aditivo seco y al menos una fuente (10) de grasa líquida conectadas a la misma;
- -
- estando conectadas de manera comunicativa la fuente de aditivo seco y la fuente de grasa líquida a un dispositivo (8) de mezclado seco-líquido conectado a la línea de procesamiento de alimentos antes de un dispositivo (26) de mezclado líquido-líquido;
- -
- una fuente de aditivo líquido (18, 20, 28) conectada de manera comunicativa al dispositivo de mezclado líquido-líquido;
- -
- estando conectado de manera comunicativa el dispositivo (26) de mezclado líquido-líquido a la línea de procesamiento de alimentos en un punto de suministro a un dispositivo (32) de recubrimiento; y en el que dicho dispositivo (26) de mezclado líquido-líquido es un dispositivo de mezclado de alta cizalla.
12. Un dispositivo, según la reivindicación 11,
en el que el dispositivo de mezclado líquido-líquido
está colocado muy cerca del dispositivo (32) de recubrimiento.
13. Un dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 11 ó 12, que comprende además una máquina de
recubrimiento, en el que la línea de procesamiento de alimentos
tiene un primer extremo y un segundo extremo, estando dispuesta la
máquina de recubrimiento en el segundo extremo, y estando colocado
el dispositivo de mezclado líquido-líquido
adyacente a la máquina de recubrimiento.
14. Un dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13, que comprende además una bomba (14)
conectada a la línea de procesamiento de alimentos entre el
dispositivo de mezclado seco-líquido y el
dispositivo líquido-líquido.
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