La exageración sobre los probióticos es obvia, ya que los envases anuncian su inclusión en los productos alimenticios en casi todas las tiendas de comestibles. Sin embargo, los probióticos forman parte de la dieta humana desde hace miles de años, aunque fueron desconocidos hasta el sigloXIX. Sin embargo, antes de que se descubrieran los microbios probióticos, la gente los consumía en alimentos y bebidas fermentados como el vino, el yogur, el queso, la cerveza, el kéfir, el kimchi y el chucrut. De hecho, Plinio el Viejoun antiguo naturalista romano, prescribía leche fermentada para tratar problemas intestinales.
Los conocimientos sobre los probióticos empezaron a profundizarse en la década de 1890. Cuando en los Balcanes, el zoólogo ruso Ilya Ilyich Metchnikoff observó que los habitantes de las zonas rurales de Bulgaria vivían notablemente más que los habitantes de las ciudades europeas, mucho más ricos, y que muchos de ellos superaban los 100 años de vida a pesar de las duras condiciones climáticas y de la extrema pobreza. Descubrió que un alimento básico de su dieta, un tipo de leche agria (básicamente yogur), contribuía en gran medida a prolongar su esperanza de vida. Tras algunas investigaciones, Metchnikoff llegó a la conclusión de que esto se debía al ácido láctico de un tipo de bacteria Lactobacillus que ayudaba a fermentar este yogur.
En la década de 1990, los científicos empezaron a investigar el microbioma del aparato digestivo humano, estudiando cómo afectaban a la salud los microbios que comían las personas. A principiosdel siglo XXI, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estableció una definición oficial de probiótico, lo que impulsó la investigación sobre los efectos de las distintas cepas microbianas en el organismo. Algunas cepas o especies microbianas no son beneficiosas para la salud, mientras que otras sí lo son. Esto llevó a utilizar el término "probiótico" para describir las bacterias beneficiosas del intestino. Hoy en día, los probióticos ofrecen numerosos beneficios, más allá de sus antepasados, lo que ha llevado a las empresas de procesamiento de alimentos y a los fabricantes de suplementos a estudiar la producción de probióticos para sus productos.
¿Por qué son importantes los probióticos?
Antes de analizar cómo se fabrican los probióticos, es esencial entender por qué son tan importantes. Definidos por la OMS como "microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio para la salud del huésped", los probióticos se encuentran en diversos alimentos y suplementos. Cuando se consumen en las cantidades adecuadas, se ha demostrado que ayudan a la digestión, refuerzan el sistema inmunitario, mejoran el metabolismo y aportan otros beneficios para la salud.
Desde principios de la década de 2000, los estudios científicos han corroborado lo que tanto Plinio el Viejo como Ilya Ilyich Metchnikoff reconocieron: que los probióticos afectan positivamente a la salud humana. Esto ha llevado al desarrollo de diversos productos alimentarios, la mayoría de los cuales utilizan la leche fermentada como base para la fabricación de probióticos. Los probióticos pueden incorporarse no sólo a alimentos similares al yogur, sino también a matrices de alimentos secos y suplementos dietéticos, muchos de los cuales permanecen estables hasta dos años.
¿Cómo se fabrican los probióticos?
Para obtener un probiótico de alta calidad apto para los consumidores, el proceso de fabricación de probióticos requiere experiencia, equipos avanzados y un entorno de procesamiento moderno. La producción difiere según el producto formulado, las cepas y los métodos de procesamiento. Aunque se consideran suplementos dietéticos, los métodos de fabricación de probióticos son diferentes.
Los pasos: ¿Cómo se fabrican los probióticos?
La fabricación de probióticos puede dividirse en cinco pasos básicos, aunque las pruebas de calidad deben incluirse a lo largo de todo el proceso.
Entre ellas se encuentran:
Selección de una cepa
La selección de la cepa depende de los problemas de salud que se pretenda resolver; por ejemplo, facilitar la digestión, fortalecer el sistema inmunitario o aliviar el estrés. Los probióticos también deben ser capaces de sobrevivir en las condiciones ácidas del estómago.
Las cepas más utilizadas en la fabricación de probióticos son:
- Lactobacillus: Estas cepas producen ácido láctico, una de las cientos de especies probióticas que se encuentran dentro del cuerpo humano.
Sus beneficios incluyen:
- Aumenta la biodisponibilidad de los minerales
- Estimula los factores de crecimiento
- Favorece las funciones inmunitarias
- Genera ácido láctico y peróxido de hidrógeno
- Mantiene niveles beneficiosos de Candida albicans
- Minimiza la absorción intestinal
- Estabiliza la barrera de la mucosa intestinal
- Mantiene el equilibrio necesario de tipos bacterianos
- Bifidobacterium: Al igual que el Lactobacillus, estas bacterias producen ácido láctico. Colonizan el colon y ayudan a crear una barrera microbiana contra las bacterias adversas. Ciertas especies impiden que las bacterias perjudiciales se adhieran uniéndose a la barrera de la mucosa intestinal.
- Bacillus: Este género forma a su alrededor una envoltura proteica similar a una espora, lo que le permite sobrevivir intacto a los ácidos del estómago. Las proteínas que forman esta envoltura protectora les permiten germinar y multiplicarse una vez que llegan al intestino delgado. Incluso son capaces de resistir la bilis, por lo que también pueden sobrevivir en el intestino delgado.
- Streptococcus: Utilizado en la industria láctea, el Streptococcus thermophilus ayuda a fermentar el yogur y múltiples tipos de queso.
Medios de formulación
Al considerar las medidas correctas de materia prima para una fórmula probiótica eficaz, las cepas deben resistir tanto los ácidos estomacales como la bilis para sobrevivir a través del estómago y en el tracto intestinal. Una vez elegidas las cepas, deben fermentar y estabilizar la cepa para controlar qué nutrientes y parámetros optimizarán el crecimiento, tras cuyo establecimiento puede comenzar la producción a gran escala.
Materia prima de fermentación
El cultivo de bacterias tarda hasta seis semanas y debe producirse especialmente para preservar la calidad y frescura de cada pedido. El cultivo no puede apresurarse y, una vez iniciado, no hay forma de obtener una cepa idéntica de otro proveedor, ya que los números de identificación de las cepas son específicos de los proveedores de materias primas.
En la fermentación, todo el equipo debe esterilizarse para evitar la contaminación. Una vez añadida al medio, la cepa se multiplica dentro de un tanque a granel, donde un baño caliente y rico en nutrientes nutre la colonia bacteriana hasta que alcanza el recuento requerido. Es entonces cuando se forman unos subproductos llamados metabolitos a medida que las bacterias metabolizan los nutrientes.
Separación y secado
Los metabolitos y las cepas probióticas se separan mediante una centrifugadora, y la estabilidad de los probióticos requiere una estrecha vigilancia, ya que pierden frescura en cuanto se envasan. Las bacterias probióticas se enfrían a temperaturas muy bajas, tras lo cual se secan en un ambiente que no sea ni demasiado cálido ni húmedo. Los probióticos pueden liofilizarse o secarse por pulverización. Estos procesos transforman el probiótico en un polvo seco.
Mezclado y envasado
Aunque este proceso da como resultado un polvo que sólo contiene una cepa, pueden mezclarse otros polvos probióticos para elaborar fórmulas multicepas con una amalgama equilibrada y uniformemente dispersa.
Otros ingredientes que pueden ir en la mezcla incluyen:
- Aglutinantes para producir formas alternativas de dosificación
- Ingredientes complementarios con un enfoque sanitario similar
- Ingredientes aromatizantes
- Prebióticos que favorecen el crecimiento de probióticos en el organismo
Una vez mezclados adecuadamente, los ingredientes se transforman en cápsulas, polvos o comprimidos. Las fechas de caducidad de los probióticos varían en función de la cepa bacteriana. También son muy sensibles a la humedad, la luz y la temperatura, por lo que deben envasarse y transportarse con cuidado para que no queden expuestos a la humedad, la luz solar directa o las altas temperaturas.
El equipo: ¿Cómo se fabrican los probióticos?
A la hora de considerar cómo se fabrican los probióticos, el equipo utilizado en el proceso de producción debe garantizar tanto la estabilidad como un alto rendimiento, protegiendo al mismo tiempo contra determinados alérgenos. El aspecto más importante de la fabricación de probióticos consiste en hacer que los procesos sean coherentes y reproducibles para garantizar el rendimiento de los probióticos y la calidad del producto final. Para ello es necesario contar con equipos específicos adaptados a la producción de probióticos, muchos de los cuales se utilizan en la industria farmacéutica. industria farmacéutica o para fabricación de nutracéuticos.
Dependiendo de los procesos exactos empleados, los fabricantes pueden necesitar lo siguiente:
- Tanques de formulación donde se mezclan nutrientes y agua para prepararlo como medio para promover la fermentación.
- Autoclave u otro equipo de esterilización para desinfectar los medios ricos en nutrientes a altas temperaturas antes de continuar con la fermentación.
- Biorreactor o fermentador que controla la temperatura, el pH, los niveles de oxígeno y otras condiciones ambientales durante el proceso de fermentación para formar colonias bacterianas a partir de los medios.
- Centrifugadora con un tamiz que separa las bacterias probióticas de los medios usados, tamizando el concentrado para la siguiente etapa de procesamiento mientras filtra el permeado.
- Recipientes de concentrado en los que se añaden crioprotectores o lioprotectores para proteger las bacterias probióticas durante los procesos de congelación o liofilización.
- Peletizador que transforma la biomasa sólida en pellets.
- Válvula de alimentación para regular el flujo de pellets hacia donde se congelan o liofilizan.
- Liofilizador u otro equipo de secado para eliminar la humedad de los gránulos probióticos.
La fabricación comercial de probióticos requiere que los fabricantes conozcan las sensibilidades de las cepas. Para ello es necesario probar los métodos de producción en un laboratorio. El aumento de escala suele plantear retos importantes, ya que el control de cada proceso durante la producción a gran escala es más difícil. Por ejemplo, mientras que el centrifugado puede llevar sólo unos minutos en el laboratorio, la producción comercial puede llevar muchas horas debido al enorme volumen de probióticos procesados. Por esta razón, las pruebas de un sistema deben realizarse antes de establecerlo en un entorno industrial.
¿Cómo se fabrican los probióticos con la maquinaria Prater?
Prater Industries fabrica equipos y sistemas para las industrias farmacéutica y nutracéutica, sectores hermanos de la industria probiótica. Las tamizadoras centrífugas rotativas de Prater actúan como tamices para separar las bacterias probióticas de los medios usados. Antes de la fase de liofilización de la producción, las válvulas alimentadoras de esclusa gir atorias de Prater pueden alimentar y dosificar probióticos peletizados desde el peletizador. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre cómo se fabrican los probióticos y qué otros equipos Prater pueden utilizarse en su sistema específico.
