Kiedy Benjamin Franklin powiedział:„Uncja prewencji jest warta funta leczenia”, równie dobrze mógł mówić o utlenianiu.
Tektura, trawa, farba, metaliczny i rybny to deskryptory, których nie chcesz słyszeć, gdy konsumenci dzwonią, aby porozmawiać o twoim produkcie spożywczym. Przy tak niskim (często poniżej 1 ppm) wykrywalności sensorycznej i nieprzyjemnym profilu smakowym, produkty utleniania mogą obniżyć sprzedaż. Gdy konsumenci będą niezadowoleni ze smaku Twojego produktu, uzyskanie powtarzalnej sprzedaży będzie wymagało ogromnego wysiłku. Zapobieganie utlenianiu w żywności zawierającej tłuszcz ma kluczowe znaczenie dla utrzymania jakości przez cały okres przydatności do spożycia.
Auto-utlenianie
Matryce spożywcze są złożone i trudne do przewidzenia, jeśli chodzi o stabilność oksydacyjną. Tylko niewielka ilość tlenu może wywołać utlenianie w systemie żywnościowym, a gdy samoutlenienie się rozpocznie, trwa ono aż do zakończenia reakcji. Produkty utleniania, aldehydy i ketony, wydzielają smaki i potencjalnie toksyczne produkty końcowe. Utlenianie może również negatywnie wpłynąć na wygląd i odżywianie żywności; wtórne reakcje utleniania mogą powodować brązowienie i utratę pigmentu, redukcję witamin, niezbędnych kwasów tłuszczowych i jakości białka.
Warunki, które napędzają utlenianie obejmują światło, ciepło, obecność tlenu, obecność jonów metali, takich jak miedź i żelazo, aktywność wody (albo zbyt niska lub zbyt wysoka), enzymy lipooksygenazy, białka hemu, chlorofil i czas. Produkty wykorzystujące tłuszcze nienasycone, takie jak te w ramach trendu na zdrowe tłuszcze, są również bardziej podatne na utlenianie. Chociaż nie ma rozwiązania, które na zawsze zapobiegnie utlenianiu, przeciwutleniacze są kluczowymi narzędziami w walce z utlenianiem.
Antyoksydanty
Syntetyczne przeciwutleniacze, takie jak BHA (butylowany hydroksyanizol), BHT (butylowany hydroksytoluen), TBHQ (trzeciorzędowy butylohydrochinon) i galusan propylu są bardzo skuteczne, łatwe do dodania do różnych produktów spożywczych i niedrogie. Jednak dzięki trendom dotyczącym czystych składników konsumenci mogą szukać bardziej naturalnie brzmiących przeciwutleniaczy.
Naturalne przeciwutleniacze, takie jak tokoferole, takie jak ɑ-tokoferol i ekstrakty roślinne, takie jak rozmaryn, pestki winogron, zielona herbata i kwas cytrynowy są dobrą alternatywą dla syntetycznych przeciwutleniaczy. Większość roślin naturalnie zawiera przeciwutleniacze.
Tokoferole:
- Naturalnie występuje w oleju sojowym i wielu innych tłuszczach roślinnych
- Formy:alfa (ɑ) (składnik odżywczy witamina E), beta, delta, gamma oraz tokoferole o wysokiej i niskiej zawartości alfa
- Gamma ma największą zdolność antyoksydacyjną; Mieszane tokoferole o niskiej zawartości alfa mają większą zdolność antyoksydacyjną w porównaniu z mieszanymi tokoferolami o wysokiej zawartości alfa
- Stabilność termiczna i łagodny/bezbarwny profil umożliwiają łatwe formułowanie
Ekstrakty roślinne (przykłady:kwas cytrynowy, rozmaryn, pestki winogron, zielona herbata, oregano, szałwia, tymianek, goździki lub ziele angielskie)
- Wysoka zawartość związków fenolowych
- Większość zawiera smakowe lub kolorowe pigmenty oryginalne dla rośliny źródłowej, chociaż sprzedawcy pracowali nad stworzeniem składników, które mogą być używane bezproblemowo, bez aromatyzowania gotowego produktu.
- Może być niestabilny
Większość przeciwutleniaczy pochodzenia roślinnego można nazwać naturalnymi aromatami lub przyprawami, a w połączeniu z maksymalnym poziomem syntetycznych przeciwutleniaczy, cały system może osiągnąć lepszą ochronę przed utlenianiem.
Badania z 2016 roku, w których testowano, w jaki sposób ɑ-tokoferol i kwas cytrynowy wpływają na okres przydatności do spożycia, wykazały, że trzy tłuszcze drobiowe (gęsina, kaczka i kurczak) miały drastycznie dłuższy okres przydatności do spożycia po dodaniu przeciwutleniaczy. W niskich temperaturach (-20 ℃) tłuszcz gęsi miał wydłużony okres przydatności do spożycia o 480 dni po dodaniu ɑ-tokoferolu i wydłużony o 150 dni po dodaniu kwasu cytrynowego.
Myśli o formułowaniu:
Wczesne dodawanie: Bez względu na to, który przeciwutleniacz jest używany, dodaj przeciwutleniacze na wczesnym etapie przetwarzania. Przeciwutleniacze wchodzące z surowcem przenoszą się do gotowego produktu z większym powodzeniem niż przeciwutleniacze dodane po rozpoczęciu utleniania.
Synergia: Połączenie przeciwutleniaczy może osiągnąć wspaniałe zdolności antyoksydacyjne, ale istnieje również klasa składników, synergetyków, które regenerują utlenione przeciwutleniacze, dzięki czemu są w stanie dłużej działać. Przykłady synergetyków obejmują kwas cytrynowy, kwas askorbinowy, kwas fosforowy i lecytynę. Współpracuj z dostawcami, aby zrozumieć potencjał synergii Twojego produktu.
Poziom wykorzystania i koszty: Niektóre z naturalnych przeciwutleniaczy są droższe i mniej skuteczne niż ich syntetyczne chemiczne odpowiedniki, co oznacza, że poziom ich użycia może być wyższy, co skutkuje wyższymi kosztami produktu.
Smaki/kolor: Naturalne przeciwutleniacze to często ekstrakty z przypraw, które mogą nadać smak lub kolor produktowi końcowemu. W tym obszarze wykonano prace nad stworzeniem naturalnych przeciwutleniaczy, które mają mniejszy wpływ na produkt końcowy.
Przepisy: Przepisy dotyczące zarówno syntetycznych, jak i naturalnych przeciwutleniaczy różnią się w zależności od poszczególnych składników i kategorii żywności. Sprawdź w lokalnych przepisach, aby upewnić się, że produkt końcowy jest zgodny.
Dodatkowe aktywatory dotyczące trwałości:
Zmiany formuły przeciwutleniaczy będą wymagały nowych badań dotyczących trwałości. Często przy krótkich terminach programiści są proszeni o przewidzenie okresu przydatności do spożycia przed zakończeniem badań trwałości w czasie rzeczywistym. Aby zapewnić jakość produktu w przypadku wprowadzenia na rynek przed zakończeniem okresu przydatności do spożycia, programiści mogą dodać dodatkowe warstwy ochronne do projektu produktu w celu spowolnienia reakcji utleniania. Te dodatkowe warstwy można usunąć, aby obniżyć koszty, gdy pojawią się wyniki badań trwałości.
Taktyka redukcji tlenu:
- Wybierz powolne mieszanie/pompowanie płynnych składników, aby zmniejszyć włączanie tlenu
- Wykorzystuj pakowanie w zmodyfikowanej atmosferze (MAP), aby zmniejszyć przestrzeń nad zawartością tlenu (opakowanie azotowe lub próżniowe). Niektóre badania wykazały, że aktywne opakowanie, w którym przeciwutleniacz, taki jak ekstrakt z zielonej herbaty, jest włączony do folii opakowaniowej, może być skuteczne.
- Stosowanie saszetek ze środkiem pochłaniającym wilgoć może pomóc w ograniczeniu wilgotności gotowego produktu, jeśli ma to zastosowanie do produktu i opakowania.
- Zminimalizuj ekspozycję na światło podczas przechowywania składników i gotowego produktu podczas przetwarzania
- Wybierz nieprzezroczyste opakowanie i/lub umieść gotowy produkt z dala od górnej półki, jeśli to możliwe
- Minimalizuj ciepło
- Przechowuj surowce i gotowy produkt w chłodnych/suchych warunkach
- Chłodzenie przez magazyn i transport umożliwi efektywne „rozpoczęcie okresu przydatności do spożycia”, gdy produkt trafi na półki spożywcze
- Minimalizuj jony metali, takich jak miedź i żelazo
- Przejrzyj sprzęt do przetwarzania źródeł metali
- Przejrzyj specyfikacje surowców i współpracuj z dostawcami, aby zmniejszyć zawartość jonów metali w składnikach
- Wykorzystaj składnik chelatujący metal, taki jak EDTA lub naturalne składniki chelatujące, takie jak kwas kojowy lub Guardian™ Chelox L
- Krótszy okres trwałości
- Po uzupełnieniu danych dotyczących okresu trwałości w czasie rzeczywistym, wydłuż okres trwałości
W przypadku produktów, które obecnie nie zawierają przeciwutleniaczy, dodanie systemu przeciwutleniaczy zwiększy koszt produktu, ale może umożliwić wydłużenie okresu przydatności do spożycia, co z kolei może zmniejszyć produkt niesprzedawany lub otworzyć nowe kanały rynkowe w celu zrównoważenia kosztów.
