Brevet FR2889418A1 — publié le 20070209

BARRIERE POUR PARTICULES ALIMENTAIRES Les modes de réalisation de l'invention décrite ici concernent des particules, en particulier des particules alimentaires, qui comprennent une barrière, et des procédés pour préparer et utiliser ces particules dotées d'une barrière. Les fabricants de produits de pâtisserie glacés au sucre doivent depuis longtemps gérer un problème majeur de migration par l'humidité soit des lipides soit de l'eau depuis l'intérieur des produits vers la surface des produits. Cette migration crée des "taches" désagréables à la vue sur n'importe quel revêtement de surface d'une garniture en sucre ou en streusel, réduisant l'attrait visuel du produit et donc sa durée de conservation effective. Cette situation devient encore plus sérieuse dans des environnements de revente chauds ou humides. Pour résoudre ce problème, l'invention propose d'utiliser des particules comportant un composant bioactif et un composant barrière, le composant barrière empêchant la détérioration du composant bioactif. Un premier objet de l'invention consiste en de telles particules. De préférence, le composant barrière comprend un sel sodique d'acide alginique, qui avantageusement est polymérisé. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le composant bioactif comprend un croustillant de beignet. Selon l'invention, le composant bioactif peut comprendre une ou plusieurs particules bioactives. Selon un mode de réalisation de l'invention, la particule comprend de plus du sucre. L'invention a encore pour objets un aliment, un produit pharmaceutique, un produit cosmétique, en particulier un produit de soin de la peau, caractérisés en ce qu'ils comprennent une ou plusieurs des particules de décrites ci-dessus. Un autre objet de l'invention consiste en un procédé pour protéger un matériau bioactif contre les dommages dus à l'eau et les dommages dus aux lipides, comprenant: la préparation d'une combinaison comprenant un sel sodique d'acide alginique, du sucre et de l'eau; l'addition du matériau bioactif à la combinaison et le mélange du matériau actif dans la combinaison pour préparer un mélange; l'addition d'un cation divalent au mélange à une concentration efficace pour polymériser le mélange; et l'extrusion du mélange polymérisé. Avantageusement, ce procédé comprend en outre le découpage du mélange polymérisé extrudé. Un autre objet de l'invention est un aliment caractérisé en ce qu'il comprend un substrat comprenant de l'eau et/ou un ou plusieurs lipides et une ou plusieurs particules comprenant un composant bioactif et un composant barrière, le composant barrière empêchant la détérioration du composant bioactif, où la ou les particules viennent au contact du substrat. Selon l'invention, on peut prévoir notamment que le substrat comprenne un beignet ou une pâtisserie, un croustillant de beignet, un produit au levain. En particulier, on peut prévoir que le composant bioactif est le sucre et le substrat est choisi dans le groupe constitué par le pain, un substrat farineux, un substrat sans levain, un substrat au levain, un glaçage ou crémage, un yaourt, une crème glacée, un dessert glacé ou congelé, des céréales froides, des céréales chaudes, un aliment pour animaux, un substrat protéique. Un autre objet de l'invention consiste en un cocktail pharmaceutique comprenant des particules comprenant au moins deux médicaments et le système barrière décrit ci-dessus. Un autre objet de l'invention consiste en un système de soin de la peau comprenant des particules comprenant au moins deux agents de soin de la peau et le système barrière décrit ci-dessus. Un autre objet de l'invention consiste en un système cosmétique comprenant des particules comprenant au moins deux agents cosmétiques et le système barrière décrit ci-dessus. Un autre objet de l'invention consiste en un système de soin des cheveux comprenant des particules comprenant au moins deux agents de soin des cheveux et le système barrière décrit ci-dessus. Un autre objet de l'invention consiste en un aliment pour animaux comprenant une ou plusieurs des particules de l'invention. La Figure 1 illustre une formule structurale pour un sel sodique d'acide alginique utilisé dans les modes de réalisation de produit et de procédé décrits ici. Dans la description détaillée d'exemples de modes de réalisation de l'invention qui suit, on se réfère au dessin joint qui forme une partie de celle-ci, et dans lequel sont représentés, à titre d'illustration, des exemples de modes de réalisation spécifiques dans lesquels l'invention peut être mise en pratique. Ces modes de réalisation sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme du métier de mettre l'invention en pratique, et on doit comprendre que l'on peut utiliser d'autres modes de réalisation et que l'on peut effectuer des changements logiques, mécaniques, électriques et autres sans s'écarter du cadre de la présente invention. Les modes de réalisation de l'invention décrite ici concernent des particules alimentaires qui comprennent une barrière, et des procédés pour préparer et utiliser les particules alimentaires avec une barrière. De façon spécifique, dans les modes de réalisation de pâtisserie décrits ici, la barrière fournie peut réduire suffisamment la migration des lipides et de l'humidité pour augmenter la durée de conservation jusqu'à une semaine. Un exemple de mode de réalisation de l'invention décrite ici comprend un procédé pour stabiliser les particules alimentaires en présence d'humidité, de lipides, de colorants et d'agents de saveur en enfermant les particules alimentaires dans une barrière qui contient un sel sodique d'acide alginique, appelé ci-après "sel sodique AA". Ce sel sodique AA a la formule structurale représentée sur la Figure 1. Le sel sodique AA a la formule chimique (C6H7NaO6),,. Le sel sodique AA a le numéro C.A.S. 9005-38-3. Sa masse moléculaire est située dans la plage allant de 10 000 à 600 000. Dans un mode de réalisation, on prépare la barrière en mélangeant une poudre de sel sodique AA avec du sucre cristallisé pour former un mélange. Puis on ajoute de l'eau au mélange barrière pour hydrater le sel sodique AA. On ajoute ensuite des particules alimentaires au mélange barrière et on les combine uniformément dans le mélange. On ajoute à la combinaison de particules alimentaires et de mélange barrière un cation polyvalent, tel que Ça++, à une concentration inférieure à environ 0, Ol à 2,0 %. Dans un mode de réalisation, on ajoute une formulation ayant environ 0, 0008 % de cation polyvalent. Lorsque la combinaison vient au contact des cations polyvalents, le sel sodique AA réticule et forme un gel. La quantité et la source de l'ion calcium affectent la vitesse de gélification et la force de gélification du sel sodique d'acide alginique. Bien que l'on ait décrit du calcium(2+), on pense que d'autres cations divalents tels que Ça++, Mg++, Ba++ et Sr++ sont également utilisables. La combinaison gélifiée est transférée dans une extrudeuse où elle est mise en forme et découpée pour former des composants particulaires qui comprennent des particules alimentaires et la barrière en sel sodique d'acide alginique qui enferme les particules alimentaires. Les particules alimentaires enfermées à l'intérieur de la barrière sont protégées vis-àvis d'une réaction avec les graisses, les huiles, et l'eau. Cette protection est présente pour des particules entières, des particules qui ont été broyées en une poudre partielle, et les particules qui ont été broyées en une poudre. Les particules qui sont enfermées par la barrière ont un aspect, pour le consommateur, qui ne peut pas être distingué de celui de particules qui ne comprennent pas la barrière. Les modes de réalisation de barrière sont utiles dans des aliments tels que des beignets, des bonbons, des en-cas, des céréales, des crèmes glacées, des gâteaux, des yaourts, etc, ainsi que des produits pharmaceutiques, cosmétiques et de soin. Dans un mode de réalisation appliqué aux céréales, un agent de saveur ou un colorant ou les deux sont encapsulés par la barrière et sont empêchés de migrer. La barrière est particulièrement utile pour stabiliser la migration de l'humidité pour des aliments tels que les particules de céréales. Les particules de céréales comprennent le son aux raisins secs connus sous le nom de Raisin Bran, qui contient une fraction à base de grains et une fraction de fruits ou légumes secs. La migration d'humidité des raisins secs aux flocons de son est un problème courant avec les céréales à base de son et aux raisins secs, qui a pour résultat que les raisins secs deviennent durs et les flocons deviennent pâteux. Une solution de la technique antérieure consistait à enrober les pétales avec une solution de sucre. Avec les modes de réalisation de barrière décrits ici, les ingrédients générant la barrière sont mélangés avec du sucre de manière à recouvrir la surface des particules de sucre et, par conséquent, à empêcher la migration de l'humidité. Dans un autre mode de réalisation, on utilise de la maltodextrine à la place du sucre. La maltodextrine est également formulée avec la barrière afin de couvrir la zone de surface de la maltodextrine et réduire sensiblement la migration de l'humidité. Dans un autre mode de réalisation, les particules à base de grains sont enfermées par la barrière et sont ajoutées à une matrice contenant de l'eau ou une graisse, telle que du yaourt ou de la crème glacée. Dans un mode de réalisation appliqué à un yaourt, la barrière peut être utilisée pour mettre en suspension des particules telles que des particules de céréales tendres Granola dans une matrice de yaourt. En particulier les particules de céréales tendres Granola sont enfermées dans le système de barrière de façon qu'aucune surface des particules de céréales tendres Granola ne soit exposée au yaourt ou à la crème glacée. A l'heure actuelle, les fragments de céréales tendres Granola sont conditionnées séparément du yaourt, de façon que les particules ne deviennent pas détrempées durant le stockage. Les modes de réalisation de barrière décrits ici retardent la réaction de l'humidité du yaourt avec les morceaux de céréales tendres Granola. Pour certains modes de réalisation, les morceaux de céréales tendres Granola peuvent être en suspension dans du yaourt, y compris du yaourt aromatisé, pendant deux mois. Dans un autre mode de réalisation, les particules enfermées dans la barrière comprennent des particules d'un croustillant de beignet. Des particules de croustillant de beignet sont appliquées à la surface d'un beignet. Dans un mode de réalisation, le croustillant de beignet a les ingrédients suivants, avec les pourcentages en poids suivants. Formulation en pourcentage en poids du croustillant de beignet Sucre cristallisé 41,44 Huile végétale 3,49 Grains de céréales 10,61 Farine de froment 30,58 Emulsion de noix de coco 0,62 Colorant artificiel 0,15 Eau 7,49 Noix de coco grillée 5,62 Pour préparer le croustillant de beignet, on combine au préalable tous les ingrédients, à l'exception de la matière grasse, de l'eau et de la noix de coco, dans un mélangeur horizontal pendant cinq minutes pour préparer un mélange combiné. On fond la matière grasse dans un récipient séparé. On transfère les ingrédients combinés dans une trémie de retenue disposée au-dessus de l'extrudeuse. On transfère ensuite les ingrédients combinés dans une chambre de mélange au niveau d'une entrée de l'extrudeuse à une vitesse pratiquement uniforme. Une fois que la vitesse uniforme est atteinte, on dose l'eau et les matières grasses fondues dans la chambre de mélange pour préparer un mélange humidifié ayant les concentrations décrites ci-dessus. On transfère le mélange humidifié vers la chambre de mélange et dans l'extrudeuse. On introduit une petite quantité d'eau supplémentaire dans l'extrudeuse. Lorsque le mélange sort de l'extrudeuse par l'intermédiaire de la filière, le mélange est coupé en petits fragments homogènes. Dans un mode de réalisation, les petits fragments homogènes sont transférés vers un four à bande continue perforée. Le four comprend deux chambres, chacune étant contrôlée en température de façon indépendante. Le contrôle permet des ajustements du temps de séjour dans chaque chambre. Le produit est transféré à travers les chambres au moyen de la bande perforée. Le produit extrudé est séché à 107 C (225 F) pendant 5,3 minutes dans la chambre 1 et à 135 C (275 F) pendant 5,3 minutes dans la chambre 2 pour que le pourcentage d'humidité soit de 4 % à 7 en poids. Une fois séché, le produit extrudé est refroidi pendant dix minutes sur la bande perforée. Le produit est transféré vers un broyeur à cylindres et broyé à une dimension souhaitée. Une série de tamis placée après le broyeur à cylindres classifie le produit. Les particules surdimensionnées sont renvoyées au broyeur pour y poursuivre le broyage. Les fines sont collectées et renvoyées dans le mélange pré-combiné initial pour une deuxième extrusion. Les particules situées à l'intérieur de la plage de classification souhaitée sont envoyées vers une trémie de retenue. Avant le conditionnement, la noix de coco grillée est dosée dans le produit à un taux souhaité. La barrière pour les modes de réalisation de produit et de procédé décrits ici comprend un polymère du sel sodique d'acide alginique. Le catalyseur de la polymérisation est le calcium. Pour certains modes de réalisation, la polymérisation est un procédé qui 10, commence immédiatement et prend jusqu'à environ 24 heures ou plus pour se terminer. Bien que l'on décrive un croustillant de beignet, on pense que n'importe quelle particule alimentaire bioactive peut être protégée contre une dégradation par l'eau ou les lipides avec le sel sodique d'acide alginique. Les "substances bioactives", telles qu'utilisées ici, font référence à un matériau quelconque qui a une activité fonctionnelle ou nutritive et qui présente typiquement une faible stabilité et/ou une réduction ou une perte de bio-efficacité quand il est exposé à des conditions défavorables. Les conditions défavorables peuvent comprendre, par exemple, l'humidité, une température élevée, l'oxygène, et un pH acide ou basique. Quand la substance bioactive est exposée à de telles conditions, la substance bioactive peut, par exemple, se décomposer, se dissocier, se désactiver et/ou perdre sa viabilité. Les particules alimentaires enfermées à l'intérieur du système barrière conservent leur intégrité quand elles sont en contact avec des substrats alimentaires qui comprennent de l'eau ou des lipides ou les deux. Le système barrière empêche une détérioration des particules alimentaires enfermées, due à un contact avec l'eau ou des lipides ou les deux, provenant des substrats alimentaires. Les substrats alimentaires comprennent, mais sans s'y limiter, les beignets et d'autres substrats farineux, les biscuits, les gâteaux, les yaourts, les puddings, les glaçages, les sauces, les pâtes, les pains, et les crèmes glacées. Les particules alimentaires qui peuvent être enfermées par le système barrière comprennent, mais sans s'y limiter, les analogues alimentaires et les particules alimentaires bioactives. Dans un autre mode de réalisation, un en-cas saupoudré de sel, tel qu'un bretzel, est traité avec la formulation barrière afin que des gros cristaux de sel soient fermement maintenus sur le bretzel. En particulier, les cristaux de sel sont enfermés par le système barrière de façon que les surfaces des cristaux de sel soient enfermées. Le système barrière empêche la migration de l'eau et des graisses à partir du bretzel vers les cristaux de sel. Dans un autre mode de réalisation, une confiserie est traitée avec la formulation barrière. En particulier, la confiserie comprend des fragments colorés brillants qui sont "fixés sur" des morceaux de confiserie plus gros. La formulation barrière agit de manière à fixer ou faire fortement adhérer les fragments colorés brillants sur les fragments de confiserie plus gros pour former un pont de fixation stable. Le pont de fixation est stabilisé par une moindre migration de l'eau entre les fragments colorés et le fragment de confiserie plus gros. Un autre mode de réalisation comprend une gourmandise pour chiens. La gourmandise comprend des particules colorées aromatisées qui sont fixées dans un biscuit pour chiens. La fixation ou la liaison a lieu parce que la migration de l'eau est minimisée par le système barrière. En particulier, les particules colorées aromatisées sont pratiquement enfermées par le système barrière. Par conséquent, la couleur et la saveur des particules sont conservées dans les particules. Un autre mode de réalisation comprend l'application d'un mélange de sucre coloré enrobé sur un substrat tel qu'un pain traditionnel mexicain Concha. Les particules du mélange de sucre coloré enrobé sont revêtues du système barrière décrit ici. Le système barrière non seulement empêche la migration de l'eau et des graisses, mais aussi il fait fortement adhérer le mélange de sucre coloré au pain. Ces avantages s'appliquent aussi à d'autres produits de boulangerie. Un autre mode de réalisation comprend un glaçage, traité avec le système barrière, qui est appliqué à un substrat tel qu'une brioche sucrée fraîche, c'est-à-dire une brioche de carême. En raison du traitement avec le système barrière, le glaçage ne se déforme pas sur l'emballage du produit durant le système de distribution, ce qui réduirait l'aspect visuel et la durée de conservation effective du produit. Dans un mode de réalisation pharmaceutique, le système barrière est utilisable pour enfermer un cocktail de médicaments dans une seule matrice sans que les médicaments réagissent les uns avec les autres durant le stockage, ce qui prolonge donc la durée de conservation et empêche des réactions chimiques prématurées. Dans un mode de réalisation, des médicaments utilisés pour le traitement du SIDA, tels que l'éfavirenz, la lamivudine, et la zidovudine, sont formulés dans une seule pilule, par utilisation du système barrière décrit ici. Un autre cocktail de médicaments comprend l'adalimumab et le méthotrexate, utilisés pour le traitement de la polyarthrite rhumatoïde. Bien que l'on décrive un cocktail de médicaments contre le SIDA et un cocktail de médicaments contre la polyarthrite rhumatoïde, ce type de cocktail est aussi utilisable pour la séparation et l'enfermement d'autres types de cocktails pharmaceutiques. En outre, des modes de réalisation du système barrière de l'invention peuvent être utilisés pour séparer et enfermer des agents de soin de la peau dans un système de soin de la peau, des agents de soin des cheveux dans un système de soin des cheveux, et des agents cosmétiques dans un système cosmétique. Bien que l'invention ci-dessus ait été décrite avec certains détails dans un but de clarté de la compréhension, il apparaîtra de façon évidente que certains changements et modifications peuvent être mis en pratique à l'intérieur du cadre des revendications annexées. 14, REVENDICATIONS 1. Particule caractérisée en ce qu'elle comprend un composant bioactif et un composant barrière, le composant barrière empêchant la détérioration du composant bioactif. 2. Particule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composant barrière comprend un sel sodique 10 d'acide alginique. 3. Particule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composant bioactif comprend un croustillant de beignet. 4. Particule selon la revendication 2, caractérisée en ce que le sel sodique d'acide alginique est polymérisé. 5. Particule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composant bioactif comprend une particule bioactive. 6. Particule selon la revendication 1, caractérisée 25 en ce que le composant bioactif comprend plus d'une particule bioactive. 7. Particule selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus du sucre. 8. Aliment caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs des particules de la revendication 1. 15, 9. Produit pharmaceutique caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs des particules de la revendication 1. 10. Produit cosmétique caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs des particules de la revendication 1. 11. Produit de soin de la peau caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs des particules de la revendication 1. 12. Procédé pour protéger un matériau bioactif 15 contre les dommages dus à l'eau et les dommages dus aux lipides, caractérisé en ce qu'il comprend: la préparation d'une combinaison comprenant un sel sodique d'acide alginique, du sucre et de l'eau; l'addition du matériau bioactif à la combinaison et le mélange du matériau actif dans la combinaison pour préparer un mélange; l'addition d'un cation divalent au mélange à une concentration efficace pour polymériser le mélange; et l'extrusion du mélange polymérisé. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le découpage du mélange polymérisé extrudé. 14. Aliment caractérisé en ce qu'il comprend un substrat comprenant de l'eau et/ou un ou plusieurs lipides; et une ou plusieurs particules comprenant un composant bioactif et un composant barrière, le composant barrière empêchant la détérioration du composant bioactif, où la ou les particules viennent au contact du substrat. 15. Aliment selon la revendication 14, caractérisé en ce que le substrat comprend un beignet ou une pâtisserie. 16. Aliment selon la revendication 14, caractérisé en ce que le substrat comprend un croustillant de beignet. 17. Aliment selon la revendication 14, caractérisé 15 en ce que le substrat comprend un produit au levain. 18. Aliment selon la revendication 14, caractérisé en ce que le composant bioactif est le sucre et le substrat est choisi dans le groupe constitué par le pain, un substrat farineux, un substrat sans levain, un substrat au levain, un glaçage ou crémage, un yaourt, une crème glacée, un dessert glacé ou congelé, des céréales froides, des céréales chaudes, un aliment pour animaux, un substrat protéique. 19: Système de soin de la peau caractérisé en ce qu'il comprend des particules comprenant au moins deux agents de soin de la peau et le système barrière de la revendication 1. 20. Système cosmétique caractérisé en ce qu'il comprend des particules comprenant au moins deux agents cosmétiques et le système barrière de la revendication 1. 21. Système de soin des cheveux caractérisé en ce qu'il comprend des particules comprenant au moins deux agents de soin des cheveux et le système barrière de la revendication 1. 22. Aliment pour animaux caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs des particules de la revendication 1.