Quando Benjamin Franklin ha detto, "un grammo di prevenzione vale un chilo di cura", avrebbe potuto anche parlare di ossidazione.
Cartone, erba, vernice, metallo e pesce sono descrittori che non vorresti sentire quando i consumatori chiamano per discutere del tuo prodotto alimentare. Con un tasso di rilevamento sensoriale così basso (spesso inferiore a 1 ppm) e un profilo aromatico sgradevole, i prodotti di ossidazione possono ridurre le vendite. Una volta che i consumatori non sono soddisfatti del sapore del tuo prodotto, ci vorrà uno sforzo enorme per ottenere vendite ripetute. La prevenzione dell'ossidazione negli alimenti contenenti grassi è fondamentale per mantenere la qualità nel corso della durata di conservazione.
Autoossidazione
Le matrici alimentari sono complesse e difficili da prevedere quando si tratta di stabilità ossidativa. Solo una piccola quantità di ossigeno può innescare l'ossidazione in un sistema alimentare e, una volta iniziata l'autoossidazione, continua fino al completamento delle reazioni. I prodotti ossidanti, aldeidi e chetoni, emanano aromi e prodotti finali potenzialmente tossici. L'ossidazione può anche modificare negativamente l'aspetto e la nutrizione degli alimenti; reazioni di ossidazione secondaria possono provocare imbrunimento e perdita di pigmento, riduzione delle vitamine, degli acidi grassi essenziali e della qualità delle proteine.
Le condizioni che guidano l'ossidazione includono luce, calore, presenza di ossigeno, presenza di ioni metallici come rame e ferro, attività dell'acqua (troppo bassa o troppo alta), enzimi lipossigenasi, proteine eme, clorofilla e tempo. Anche i prodotti che utilizzano grassi insaturi, come quelli che fanno parte della tendenza dei grassi salutari, sono più inclini all'ossidazione. Sebbene non esista una soluzione che prevenga l'ossidazione per sempre, gli antiossidanti sono strumenti chiave nella battaglia contro l'ossidazione.
Antiossidanti
Antiossidanti sintetici come BHA (idrossianisolo butilato), BHT (idrossitoluene butilato), TBHQ (butilidrochinone terziario) e gallato di propile sono molto efficaci, facili da aggiungere a una varietà di prodotti alimentari e a basso costo. Tuttavia, con le tendenze degli ingredienti puliti, i consumatori potrebbero essere alla ricerca di antiossidanti dal suono più naturale.
Gli antiossidanti naturali come i tocoferoli come l'ɑ-tocoferolo e gli estratti vegetali come il rosmarino, i semi d'uva, il tè verde e l'acido citrico sono buone alternative agli antiossidanti sintetici. La maggior parte delle piante contiene naturalmente antiossidanti.
Tocoferoli:
- Si trova naturalmente nell'olio di soia e in molti altri grassi vegetali
- Forme:alfa (ɑ) (vitamina E nutriente), beta, delta, gamma e tocoferoli misti ad alta e bassa alfa
- La gamma ha la maggiore capacità antiossidante; i tocoferoli misti a bassa alfa hanno una maggiore capacità antiossidante rispetto ai tocoferoli misti ad alta alfa
- La stabilità al calore e il profilo blando/incolore consentono una facile formulazione
Estratti vegetali (esempi:acido citrico, rosmarino, semi d'uva, tè verde, origano, salvia, timo, chiodi di garofano o pimento)
- Ricco di composti fenolici
- La maggior parte contiene un aroma o pigmenti colorati originali della pianta di origine, sebbene i fornitori abbiano lavorato per creare ingredienti che possono essere utilizzati senza problemi, senza aromatizzare il prodotto finito.
- Può essere volatile
La maggior parte degli antiossidanti di origine vegetale potrebbe essere etichettata come aromi naturali o spezie e, se abbinati al livello massimo di antiossidanti sintetici, il sistema totale può ottenere una maggiore protezione dall'ossidazione.
Una ricerca del 2016, che ha testato in che modo l'ɑ-tocoferolo e l'acido citrico influiscono sulla durata di conservazione, ha scoperto che tre grassi di pollame (oca, anatra e pollo) avevano una durata di conservazione drasticamente più lunga quando venivano aggiunti gli antiossidanti. A basse temperature (-20℃), il grasso d'oca ha avuto una durata di conservazione aumentata di 480 giorni quando è stato aggiunto ɑ-tocoferolo e una durata di conservazione aumentata di 150 giorni quando è stato aggiunto acido citrico.
Pensieri di formulazione:
Aggiunta anticipata: Indipendentemente dall'antiossidante utilizzato, aggiungere gli antiossidanti all'inizio della lavorazione. Gli antiossidanti che entrano con una materia prima vengono trasferiti nel prodotto finito con maggiore successo rispetto agli antiossidanti aggiunti dopo l'inizio dell'ossidazione.
Sinergia: L'associazione di antiossidanti può raggiungere una grande capacità antiossidante, ma esiste anche una classe di ingredienti, sinergizzanti, che rigenerano gli antiossidanti ossidati, quindi sono in grado di funzionare più a lungo. Esempi di sinergizzanti includono acido citrico, acido ascorbico, acido fosforico e lecitina. Collabora con i fornitori per comprendere il potenziale di sinergia per il tuo prodotto.
Livello di utilizzo e costi: Alcuni degli antiossidanti naturali sono più costosi e meno efficaci delle loro controparti chimiche sintetiche, il che significa che il livello di utilizzo potrebbe essere più elevato, con conseguente aumento del costo del prodotto.
Sapori/colore: Gli antiossidanti naturali sono spesso estratti di spezie, che possono conferire un sapore o un colore al prodotto finale. In quest'area è stato lavorato per creare antiossidanti naturali, che hanno un impatto minore sul prodotto finale.
Normativa: I regolamenti per gli antiossidanti sia sintetici che naturali variano tra i singoli ingredienti e le categorie di alimenti. Verificare con le normative locali per assicurarsi che il prodotto finale sia conforme.
Abilitanti aggiuntivi per la durata di conservazione:
Le modifiche alla formula antiossidante richiederanno nuovi studi sulla durata di conservazione. Spesso con tempi brevi, agli sviluppatori viene chiesto di prevedere la durata di conservazione prima che gli studi sulla durata di conservazione in tempo reale siano completati. Per consentire la qualità del prodotto in caso di lancio prima del completamento della durata di conservazione, gli sviluppatori possono aggiungere ulteriori livelli di protezione alla progettazione del prodotto con l'obiettivo di rallentare le reazioni ossidative. Questi strati aggiuntivi possono essere rimossi per ridurre i costi quando i risultati dello studio sulla durata di conservazione ritornano.
Tattiche per la riduzione dell'ossigeno:
- Scegli di agitare/pompare lentamente gli ingredienti liquidi per ridurre l'incorporazione di ossigeno
- Utilizzare il confezionamento in atmosfera modificata (MAP) per ridurre lo spazio di testa dell'ossigeno (confezionamento di azoto o sottovuoto). Alcuni studi hanno dimostrato che l'imballaggio attivo, in cui un antiossidante come l'estratto di tè verde è incorporato nella pellicola di imballaggio, può essere efficace.
- L'uso di confezioni di essiccante per uso alimentare può aiutare a moderare l'umidità del prodotto finito, se applicabile al prodotto e all'imballaggio.
- Ridurre al minimo l'esposizione alla luce durante la conservazione degli ingredienti e del prodotto finito durante la lavorazione
- Scegliere un imballaggio opaco e/o sistemare il prodotto finito lontano dallo scaffale più in alto, se possibile
- Riduci al minimo il calore
- Immagazzinare le materie prime e il prodotto finito in condizioni fresche/asciutte
- La refrigerazione attraverso il magazzino e il trasporto consentirà alla durata di conservazione del prodotto di "iniziare" in modo efficace quando il prodotto raggiunge gli scaffali della spesa
- Riduci al minimo gli ioni metallici, come rame e ferro
- Esaminare le apparecchiature di elaborazione per le fonti di metallo
- Rivedi le specifiche delle materie prime e collabora con i fornitori per ridurre il contenuto di ioni metallici degli ingredienti
- Utilizzare un ingrediente chelante per i metalli, come EDTA o ingredienti chelanti naturali come l'acido cogico o Guardian™ Chelox L
- Ridurre la durata di conservazione
- Quando i dati sulla durata di conservazione in tempo reale sono completati, prolunga la durata di conservazione
Per quei prodotti che attualmente non contengono antiossidanti, l'aggiunta di un sistema antiossidante aumenterà il costo del prodotto ma potrebbe consentire l'estensione della durata di conservazione, che a sua volta potrebbe ridurre i prodotti invendibili o aprire nuovi canali di mercato per compensare il costo.
