Brevet FR2935084A1 — publié le 20100226

ADDITIF POUR L'ALIMENTATION ANIMALE ET SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION L'invention concerne un additif destiné, notamment, à favoriser la prise alimentaire par des animaux tels que les porcelets. L'invention a trait, également, à un procédé de préparation d'un tel additif. Arrière-plan de l'invention Pour des raisons économiques, chez les animaux de rente, la consommation doit être optimale durant la période de l'élevage. Toutefois, différentes situations (sevrage, stress, infections...) peuvent s'accompagner d'une vulnérabilité accrue de la santé de l'animal. Pour prévenir ce risque, l'aliment est parfois supplémenté en additifs divers, tels que des extraits de plantes. En effet, les plantes, de par leurs composants actifs intrinsèques, ont montré qu'elles pouvaient avoir une action positive sur l'environnement digestif. C'est pourquoi depuis de nombreuses années elles sont utilisées comme additifs en alimentation animale. L'utilisation d'extraits de plantes joue pleinement son rôle en cas de faiblesse de l'animal : stress, chaleur, problème digestif, etc., états qui s'accompagnent généralement d'une baisse de l'appétence et de la prise alimentaire. Il s'ensuit que l'animal rentre dans un cycle négatif, avec une baisse de la consommation aggravant son état physiologique. Certains extraits végétaux, tels que les huiles essentielles, résines, oléorésines et arômes, existent sous forme liquide, voire pâteuse. Ces extraits végétaux sont parfois utilisés peu de temps après leur obtention. Leur conservation ne peut être assurée que pendant une période de temps relativement courte, car un stockage prolongé de quelques mois, voire quelques semaines, entraîne une perte de leurs propriétés qui sont souvent liées à certains de leurs constituants très volatils ou sensibles à l'oxydation. II faut également noter qu'une forme liquide est souvent difficile à disperser de façon homogène dans l'aliment, d'où la nécessité de fixer les extraits végétaux sur un support solide, qui se présente sous la forme de poudre. De plus, un certain nombre des molécules dont sont constitués ces extraits végétaux peuvent : être toxiques ou irritantes pour le manipulateur poser des problèmes d'arrière-goût ou d'inappétence, - être incompatibles avec un co-ingrédient utilisé dans les pré-mélanges ou dans l'aliment, être sensibles aux différents processus de fabrication de l'aliment (granulation à la vapeur...). C'est pourquoi des techniques d'incorporation dans une matrice ont été développées. Les techniques actuellement utilisées pour l'incorporation des extraits végétaux dans une matrice sont nombreuses. A titre d'exemples, on peut citer : - le séchage par pulvérisation (en anglais, "spray drying"), - la coacervation, le refroidissement par pulvérisation ("spray cooling/chilling"), - l'extrusion, - la granulation et la granulation en lit fluidisé. Les produits issus de ces techniques d'incorporation sont essentiellement des micro-particules dans lesquelles l'extrait de plante est piégé dans une matrice. Dans une telle configuration, une partie non négligeable des principes actifs se retrouve en surface et donc en contact direct avec l'environnement. Cela peut avoir un impact négatif sur la consommation de l'aliment car les extraits végétaux peuvent avoir un effet gustatif répulsif ou irritant qui défavorise la prise d'aliment par l'animal et entraîne une baisse de ses performances de croissance. On cherche alors à stimuler l'appétit de l'animal, pour que ce dernier consomme le maximum d'aliments supplémentés, en lui offrant un aliment dont il apprécie particulièrement la saveur sucrée. Ceci peut être réalisé en ajoutant directement à la matrice et aux extraits végétaux un édulcorant. Toutefois, les extraits de plantes sous forme de microparticules incorporées dans une matrice sont généralement de taille relativement importante afin de favoriser l'effet protecteur de la matrice (en diminuant la surface spécifique et donc la surface d'échange avec le milieu extérieur) lors du stockage ou lors de leur incorporation à l'aliment. Ceci n'est pas sans conséquence sur la distribution des microparticules dans l'aliment une fois granulé. Une forte hétérogénéité de dispersion peut alors se produire au niveau des granulés, entraînant des variations dans le profil gustatif des aliments, une bouchée pouvant présenter un goût irritant à peine perceptible, tandis que la bouchée suivante peut être, elle, très irritante voire répulsive avec un effet masquant de l'édulcorant insuffisant. Cette hétérogénéité peut avoir des conséquences sur la consommation de l'animal, en particulier chez les plus jeunes. C'est pourquoi, il est nécessaire que la quantité d'édulcorant soit toujours présente dans la même proportion que l'extrait de plante et ceci dans chaque granulé ou bouchée. Pour remédier à cela, on ajoute parfois une couche d'enrobage afin de séparer totalement les extraits végétaux du milieu extérieur. Différents excipients d'enrobage peuvent être utilisés tel que des dérivés de cellulose, des graisses hydrogénées, des gommes (gomme arabique), etc. Dans les additifs habituellement introduits dans l'alimentation animale, les excipients d'enrobage généralement utilisés se bornent à neutraliser les problèmes d'odeur, de goût ou d'irritation des extraits végétaux utilisés, ils ne favorisent pas la consommation de ces additifs. Il a alors été envisagé d'utiliser du sucre. Essentiellement constitué de sucrose ou saccharose, c'est un glucide apprécié des animaux mais il présente des inconvénients, notamment son coût relativement élevé, son caractère encombrant, les risques de sa caramélisation lors du chauffage des aliments et la menace du déclenchement de diarrhées lors de sa consommation excessive. Exposé sommaire de l'invention La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients précités grâce à un additif alimentaire se présentant sous forme de granulés comprenant chacun au moins un extrait de plante incorporé dans une matrice, chaque granulé étant pourvu d'un enrobage comprenant au moins un édulcorant, au moins un potentiateur et éventuellement au moins un arôme ou substance aromatique. L'additif alimentaire selon l'invention associe donc les bénéfices des extraits de plantes sur la physiologie de l'animal avec un enrobage à base d'édulcorant qui permet non seulement de neutraliser des goûts désagréables éventuels et masquer des arrière-goûts éventuels mais également de favoriser la prise alimentaire en stimulant l'appétit de l'animal. De plus, il permet de préserver l'intégrité du/des principes actifs vis-à-vis de l'environnement pendant une période de stockage prolongé. L'invention se rapporte aussi à un procédé de préparation d'un additif selon l'invention qui comporte les étapes suivantes : une première étape de formation de granulés comprenant chacun au moins un extrait de plante incorporé dans une matrice ; - une deuxième étape de formation d'un enrobage autour des granulés obtenus précédemment ; ce procédé se caractérisant en ce que, dans la deuxième étape, l'enrobage est formé avec au moins un édulcorant, au moins un potentiateur et éventuellement au moins un arôme. Ainsi, le procédé selon l'invention permet notamment : - d'obtenir une homogénéité de la répartition des extraits de plantes dans la matrice, - de protéger le/les principes actifs lors de leur incorporation dans l'aliment, et - de protéger l'environnement de toxicité potentiel du/des principes actifs. Exposé détaillé de l'invention a) Additif selon l'invention L'additif selon l'invention se présente sous la forme de granulés dont chacun comprend une matrice incorporant au moins un extrait de plante, qui est toujours un principe actif. La matériau constituant la matrice peut être, par exemple, de la maltodextrine, de l'amidon modifié, de la gomme arabique ou un mélange de plusieurs de ces composés. L'extrait de plante peut être d'une nature très variée. Ce peut être, par exemple, une oléorésine, une huile essentielle ou un principe actif naturel ou de nature identique issu d'une huile essentielle. Selon l'invention, chaque granulé comporte un enrobage qui comprend au moins un édulcorant, au moins un potentiateur et éventuellement au moins un arôme. L'édulcorant est un agent qui apporte le goût sucré. Ce peut être de la saccharine ou du saccharinate de sodium ou de calcium, de l'aspartame, de l'acésulfame, un cyclamate, du stévioside, ou éventuellement un autre édulcorant intense d'origine naturelle ou de nature identique. Bien entendu, il est possible d'utiliser une combinaison de ces édulcorants, suivant toutes proportions. De préférence, on utilise comme édulcorant du saccharinate de sodium. Le deuxième constituant de l'enrobage est un potentiateur. Ce dernier a un double effet. D'abord, il prolonge la perception du goût sucré qui, en son absence, serait trop fugitive. Un bon potentiateur, tels que ceux utilisés classiquement, permet d'augmenter la perception sucrée dans le temps d'environ 50 à 80 %. L'autre effet du potentiateur est de masquer les goûts secondaires ou parasites de l'édulcorant, par exemple de masquer le goût amer et métallique de la saccharine ou de ses sels de sodium et de calcium. Comme potentiateur, on peut utiliser de la glycyrrhizine, du glycyrrhizinate d'ammonium, de potassium, de sodium, ou d'un autre métal alcalin ou alcalino-terreux, de la thaumatine, de la néohespéridine dihydrochalcone (NHDC) ou une combinaison de ces potentiateurs, suivant toutes proportions. De préférence, on utilise comme potentiateur du glycyrrhizinate de mono-10 ammonium. II est souhaitable que le mélange d'enrobage comprenne également au moins un arôme dont le rôle est également de masquer les goûts secondaires ou parasites de l'édulcorant. Comme arôme, on peut choisir tout arôme, en particulier, la vanilline (3-méthoxy-4-hydroxybenzaldéhyde), l'éthyl-vanilline (3-éthoxy-4-hydroxybenzaldéhyde), 15 un autre dérivé de la vanilline qui a un pouvoir aromatique semblable, le maltol ou l'éthyl-maltol. De préférence, on utilise comme arôme un mélange de vanilline et de maltol. En règle générale, l'enrobage selon l'invention comprend : - de 85 à 99,95% et de préférence de 95 à 99,95% en poids 20 d'édulcorant(s) ; - de 0,05 à 15% et de préférence de 0,05 à 5% en poids de potentiateur (s) ; et - de 0 à 1% en poids d'arôme(s) ; la somme de ces constituants étant bien entendu égale à 100% en 25 poids rapporté au poids total de l'enrobage. De préférence, l'additif pour l'alimentation animale selon l'invention comprend : de 5 à 50% en poids d'extrait de plante ; - de 5 à 70% en poids de matrice ; et - de 1 à 90% en poids du mélange d'enrobage ; 30 - la somme de ces constituants étant égale à 100% du poids total de l'additif. L'additif selon l'invention peut être utilisé directement dans l'alimentation des animaux d'élevage à une dose moyenne de 70 à 500 g/t, de préférence d'environ 100 g/t. 35 b) Procédé selon l'invention ère étape La première étape de fabrication de l'additif selon l'invention consiste à former des granulés comprenant chacun au moins extrait de plante qui est un principe actif et qui est incorporé dans une matrice. Pour cela, on peut utiliser tout procédé de granulation connu. On peut alors préparer une émulsion, en général aqueuse, contenant le principe actif et le matériau devant constituer la matrice. Ensuite, l'émulsion est pulvérisée pour former les granulés qui sont constitués de la matrice incorporant le principe actif. De préférence, la technique utilisée est une granulation par pulvérisation dans un lit fluidisé. L'intérêt de cette technique est qu'elle offre la possibilité de développer des microparticules relativement sphériques et homogènes permettant d'appliquer dans une seconde étape un enrobage de bonne qualité. 2ème étape La deuxième étape consiste à enrober les microparticules obtenues à l'issue de la première étape. L'enrobage est généralement réalisé à partir d'un mélange de l'édulcorant, du potentiateur et de l'arôme, de préférence sous la forme d'une solution, généralement aqueuse. Ce mélange ou cette solution est ensuite pulvérisé(e) sur les microparticules qui ont de préférence été préalablement mises en suspension dans un lit fluidisé. Le produit final ainsi obtenu se présente sous la forme de granulés enrobés dont la répartition extrait de plante/édulcorant-potentiateur est homogène et dont la proportion pourra donc être constante dans l'aliment. Exemple Formulation Une formulation a été préparée en utilisant comme principe actif le carvacrol et comme matrice de la maltodextrine. L'enrobage appliqué ensuite était constitué d'un mélange comprenant un édulcorant, un potentiateur et des arômes.35 1. Matières premières Le carvacrol (2-méthyl-5-iso-propylphénol) (Ernesto, Ventos, Barcelone, Espagne) est utilisé en tant que principe actif. La maltodextrine Granadex 20 (Avebe veendam Hollande) et de l'amidon modifié HlCap 100 (National Starch, France) sont utilisés comme excipient pour la granulation en lit d'air fluidisé. Enfin, un mélange de saccharine, de maltol et de glycyrrhizinate de mono-ammonium est employé comme solution d'enrobage. 2. Préparation des microparticules 2.1 Préparation de la formulation FI Dans une première étape, le carvacrol est mélangé avec la maltodextrine et l'eau (Tableau N°1). Puis la solution est homogénéisée dans un homogénéisateur de laboratoire Niro Soavi, type panda (Niro Soavi France, Saint Quentin en Yvelines France) à une pression de 250 bars afin de créer une émulsion (micelles inférieures à 5 pm). Tableau N°1: Composition de l'émulsion à base de carvacrol Composé Quantité (g) Emulsion (%) Solide (°/a) Maltodextine 180 18 45 Hicap 100 100 10 25 Carvacrol 120 12 30 Eau 600 60 - Total 1000 100,00 Cette composition est ensuite granulée par pulvérisation dans un lit d'air fluidisé de type Procell 5 (Glatt GmbH, Weimar, Allemagne) suivant les conditions décrites dans le tableau N°2. Après fabrication, les microparticules sont tamisées afin d'obtenir une taille homogène comprise entre 500 et 710 pm (formulation F1).25 Tableau N°2: Paramètres de granulation de la formulation F1 dans un lit d'air fluidisé de type Procell 5 (Glatt GmbH, Weimar, Allemagne) Paramètres Pulvérisation par le bas Débit d'air m3/h 100-140 Température du produit (°C) 27-36 Buse (mm) 1 Pression d'air de pulvérisation (bar) 2,5 Débit de pulvérisation (g/min) 15 2.2. Préparation de la formulation F2 L'enrobage de la composition F1 est réalisé en lit d'air fluidisé de type Procell 5 en utilisant comme excipient d'enrobage un mélange (tableau N°3) à base d'édulcorant. On prépare une solution de saccharinate de sodium en introduisant 0,780 litres d'eau dans une cuve, en chauffant jusqu'à 70°C, puis en ajoutant lentement 1,051 kg de saccharinate de sodium et en agitant la solution pendant 30 minutes jusqu'à dissolution complète (la solution devient transparente). Ensuite, on ajoute lentement le glycyrrhyzinate de mono-ammonium, l'arôme de type maltol, puis on laisse dissolution s'opérer pendant 30 minutes sous agitation à 70°C. Lorsque la solution obtenue devient transparente, on procède à l'opération d'enrobage dans un lit d'air fluidisé dont les conditions de travail sont décrites dans le tableau N°4. L'enrobage est réalisé jusqu'à 50% (p/p) du produit final c'est-à-dire jusqu'à l'obtention de la formulation F2 (tableau N°5). Tableau N°3: Composition de la formulation d'enrobage Composé Quantité (g) Emulsion (%) Solide (%) Saccharinate de sodium 1,077 57,2 97,4 Maltol 0,022 1,2 2,3 Glycyrrhizinate de mono- 0,003 0,2 0,3 ammonium Eau 0,780 41,4 0,0 Total 1,882 100 100,0020 Tableau N°4 : Paramètres d'enrobage (50%, p/p) de la formulation F2 dans un lit d'air fluidisé de type Procell 5 (Glatt GmbH, Weimar, Allemagne) Paramètres Pulvérisation par le bas Débit d'air m3/h 120-300 Température du produit (°C) 27-36 Buse (mm) 1,2 Température de la buse (°C) 70 Pression d'air de pulvérisation (bar) 2,5 Température du produit (°C) 48-50 Débit de pulvérisation (g/min) 56-86 Tableau N°5: Composition de la formulation F2 Composé Pourcentage pondéral Formulation F1 50 Saccharinate de sodium 47,3 Vanilline 1,4 Maltol 1,2 Glycyrrhizinate de mono-ammonium 0,2 Total 100 Revendications1.- Additif pour l'alimentation animale se présentant sous forme de granulés comprenant chacun au moins un extrait de plante incorporé dans une matrice, caractérisé en ce que chaque granulé est pourvu d'un enrobage comprenant au moins un édulcorant, au moins un potentiateur et éventuellement au moins un arôme. 2.- Additif pour l'alimentation animale selon la revendication 1, dans lequel l'édulcorant est choisi dans le groupe constitué par la saccharine, le saccharinate de sodium ou de 10 calcium, l'aspartame, l'acésulfame, les cyclamates, le stévioside et leurs mélanges. 3.- Additif pour l'alimentation animale selon la revendication 2, dans lequel l'édulcorant et le saccharinate de sodium. 15 4.- Additif pour l'alimentation animale selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le potentiateur est choisi dans le groupe constitué par la glycyrrhine, le glycyrrhizinate d'ammonium, de potassium, de sodium, ou d'un autre métal alcalin ou alcalino-terreux, la thaumatine, la néohespéridine dihydrochalcone (NHDC) et leurs mélanges. 20 5.- Additif pour l'alimentation animale selon la revendication 4, dans lequel le potentiateur est le glycyrrhyzinate de mono-ammonium. 6.- Additif pour l'alimentation animale selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'arôme est choisi dans le groupe constitué par la vanilline, l'éthyl-vanilline, le maltol, 25 l'éthyl-maltol et leurs mélanges. 7.- Additif pour l'alimentation animale selon la revendication 6, dans lequel on utilise, comme arôme, un mélange de vanilline et de maltol. 30 8.- Additif pour l'alimentation animale selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant : - de 5 à 50% en poids d'extrait(s) de plante ; de 5 à 70% en poids de matrice ; et - de 1 à 90% en poids d'enrobage ; la somme de ces constituants étant égale à 100% du poids total de 35 l'additif. 9.- Additif pour l'alimentation animale selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'enrobage comprend : - de 85 à 99,95% en poids d'édulcorant(s) ; - de 0,05 à 15% en poids de potentiateur (s) ; et de 0 à 1% en poids d'arôme(s) ; la somme de ces constituants étant égale à 100% du poids total de l'enrobage. 10.- Aliment pour animal d'élevage, comprenant 70 à 500 g/t d'additif selon l'une des revendications 1 à 9. 11.- Utilisation d'un additif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, ou d'un aliment selon la revendication 10, pour favoriser la prise alimentaire chez un animal. 12.- Procédé de préparation d'un additif pour l'alimentation animale selon l'une des revendication 1 à 11, comprenant : - une première étape de formation de granulés comprenant chacun au moins un extrait de plante incorporé dans une matrice ; une deuxième étape de formation d'un enrobage autour des granulés obtenus précédemment ; caractérisé en ce que, dans la deuxième étape, l'enrobage est formé avec au moins un édulcorant, au moins un potentiateur et éventuellement au moins un arôme. 25 13.- Procédé selon la revendication 12, dans lequel la première étape comprend une granulation par pulvérisation dans un lit fluidisé. 14.- Procédé selon la revendication 13, dans lequel, dans la première étape, l'extrait de plante et les matériaux devant constituer la matrice sont mis sous la forme d'une 30 émulsion qui est ensuite pulvérisée pour former les granulés. 15.- Procédé selon la revendication 14, dans lequel l'émulsion est une émulsion aqueuse. 20 16.- Procédé selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel la deuxième étape comprend la mise en suspension des granulés dans un lit d'air fluidisé. 17.- Procédé selon l'une des revendication 12 à 16, dans lequel, dans la deuxième étape, l'édulcorant, le potentiateur et l'arôme éventuel sont mélangés puis pulvérisés sur les granulés. 18.- Procédé selon la revendication 17, dans lequel l'édulcorant, le potentiateur et l'arôme éventuel sont mélangés dans de l'eau puis la solution obtenue est pulvérisée sur les granulés.