Naturliga antioxidanter för hållbarhet

När Benjamin Franklin sa, "ett uns av förebyggande är värt ett halvt kilo botemedel", kan han lika gärna ha pratat om oxidation.

Kartong, gräs, färg, metallic och fishy är beskrivningar som du inte vill höra när konsumenter ringer för att diskutera din matprodukt. Med en så låg (ofta mindre än 1 ppm) sensorisk upptäcktshastighet och obehaglig smakprofil kan oxidationsprodukter driva ned försäljningen. När konsumenterna är missnöjda med smaken på din produkt kommer det att krävas en enorm ansträngning för att få återförsäljning. Förebyggande av oxidation i fetthaltiga livsmedel är avgörande för att bibehålla kvaliteten under hållbarhetstid.

Auto-oxidation

Matmatriser är komplexa och svåra att förutsäga när det kommer till oxidativ stabilitet. Endast en liten mängd syre kan sätta igång oxidation i ett livsmedelssystem, och när autooxidationen väl startar fortsätter den tills reaktionerna är avslutade. Oxidationsprodukter, aldehyder och ketoner, avger smaker och potentiellt giftiga slutprodukter. Oxidation kan också negativt förändra matens utseende och näring; sekundära oxidationsreaktioner kan resultera i brunfärgning och pigmentförlust, minskning av vitaminer, essentiella fettsyror och proteinkvalitet.

Tillstånd som driver oxidation inkluderar ljus, värme, närvaro av syre, närvaro av metalljoner som koppar och järn, vattenaktivitet (antingen för låg eller för hög), lipoxygenasenzymer, hemproteiner, klorofyll och tid. Produkter som använder omättade fetter, som de som ingår i trenden för hälsosamma fetter, är också mer benägna att oxidera. Även om det inte finns en lösning som kommer att förhindra oxidation för alltid, är antioxidanter nyckelverktyg i kampen mot oxidation.

Antioxidanter

Syntetiska antioxidanter som BHA (butylerad hydroxianisol), BHT (butylerad hydroxitoluen), TBHQ (tertiär butylhydrokinon) och propylgallat är mycket effektiva, lätta att lägga till en mängd olika livsmedelsprodukter och låg kostnad. Men med trender med rena ingredienser kan konsumenter leta efter mer naturligt klingande antioxidanter.

Naturliga antioxidanter som tokoferoler som ɑ-tokoferol och växtextrakt som rosmarin, druvkärnor, grönt te och citronsyra är bra alternativ till syntetiska antioxidanter. De flesta växter innehåller naturligt antioxidanter.

Tokoferoler:

• Finns naturligt i sojabönolja och många andra vegetabiliska fetter
• Former:alfa (ɑ) (näringsämne E-vitamin), beta, delta, gamma och blandade tokoferoler med hög alfa och låg alfahalt
• Gamma har den största antioxidantförmågan; lågalfablandade tokoferoler har en större antioxidantförmåga jämfört med högalfablandade tokoferoler
• Värmestabilitet och mild/färglös profil möjliggör enkel formulering

Växtextrakt (exempel:citronsyra, rosmarin, druvkärnor, grönt te, oregano, salvia, timjan, kryddnejlika eller kryddpeppar)

• Högt innehåll av fenoliska föreningar
• De flesta innehåller en smak eller färgpigment som är original från källan, även om leverantörer har arbetat med att skapa ingredienser som kan användas sömlöst, inte för att smaksätta den färdiga produkten.
• Kan vara flyktig

De flesta växtbaserade antioxidanter kan märkas som naturliga smaker eller kryddor, och när de kombineras med den maximala nivån av syntetiska antioxidanter kan hela systemet uppnå ett bättre oxidationsskydd.

Forskning från 2016, som testade hur ɑ-tokoferol och citronsyra påverkade hållbarheten, fann att tre fjäderfäfetter (gås, anka och kyckling) hade drastiskt längre hållbarhet när antioxidanter tillsattes. Vid låga temperaturer (-20 ℃) ​​hade gåsfettet en hållbarhetstid som ökade med 480 dagar när ɑ-tokoferol tillsattes, och hållbarheten ökade med 150 dagar när citronsyra tillsattes.

Formuleringstankar:

Tidigt tillägg: Oavsett vilken antioxidant som används, tillsätt antioxidanter tidigt i bearbetningen. Antioxidanter som kommer in med en råvara överförs till den färdiga produkten med större framgång än antioxidanter som tillsätts efter att oxidationen har börjat.

Synergi: Parning av antioxidanter kan uppnå stor antioxidantförmåga, men det finns också en klass av ingredienser, synergister, som regenererar oxiderade antioxidanter, så att de kan fungera längre. Exempel på synergister inkluderar citronsyra, askorbinsyra, fosforsyra och lecitin. Arbeta med leverantörer för att förstå synergipotentialen för din produkt.

Användningsnivå och kostnader: Vissa av de naturliga antioxidanterna är dyrare och mindre effektiva än deras syntetiska kemiska motsvarigheter, vilket innebär att användningsnivån kan vara högre, vilket resulterar i en högre produktkostnad.

Smaker/färg: Naturliga antioxidanter är ofta extrakt av kryddor, som kan ge en smak eller färg till slutprodukten. Arbete har gjorts inom detta område för att skapa naturliga antioxidanter, som har mindre inverkan på slutprodukten.

Föreskrifter: Reglerna för både syntetiska och naturliga antioxidanter varierar mellan olika ingrediens- och livsmedelskategorier. Kontrollera med dina lokala bestämmelser för att säkerställa att slutprodukten är kompatibel.

Ytterligare förvaringsmöjligheter:

Förändringar av antioxidanter kommer att kräva nya hållbarhetsstudier. Ofta med korta tidslinjer uppmanas utvecklare att förutsäga hållbarhet innan studier av hållbarhet i realtid är klara. För att möjliggöra produktkvalitet om den lanseras innan hållbarheten är klar kan utvecklare lägga till ytterligare lager av skydd till produktdesignen med målet att bromsa oxidativa reaktioner. Dessa extra lager kan tas bort för att minska kostnaderna när hållbarhetsstudieresultaten återkommer.

Taktik för minskning av syre:

• Välj att röra om/pumpa flytande ingredienser långsamt för att minska syreinkorporeringen
• Använd Modified Atmosphere Packaging (MAP) för att minska syreutrymmet (kväve eller vakuumförpackning). Vissa studier har visat att aktiv förpackning, där en antioxidant som grönt te-extrakt införlivas i förpackningsfilmen, kan vara effektiva.
• Användning av livsmedelsgodkända torkmedelsförpackningar kan hjälpa till att dämpa den färdiga produktens fuktighet, om tillämpligt på produkten och förpackningen.
• Minimera exponeringen för ljus medan du lagrar ingredienser och färdig produkt under bearbetning
• Välj ogenomskinlig förpackning och/eller ordna att den färdiga produkten ställs bort från den översta livsmedelshyllan, om möjligt
• Minimera värmen
• Förvara råvaror och färdig produkt i svala/torra förhållanden
• Kylning genom lager och transport kommer att göra det möjligt för produktens hållbarhet att effektivt "starta" när produkten når matvaruhyllorna
• Minimera metalljoner, som koppar och järn
• Granska bearbetningsutrustning för metallkällor
• Granska råvaruspecifikationer och arbeta med leverantörer för att minska innehållet av metalljoner i ingredienser
• Använd en metallkelaterande ingrediens, som EDTA eller naturliga kelatbildande ingredienser som kojinsyra eller Guardian™ Chelox L
• Förkorta hållbarheten
• När hållbarhetsdata i realtid är klar, förläng hållbarheten

För de produkter som för närvarande inte innehåller antioxidanter kommer tillägget av ett antioxidantsystem att öka produktkostnaden men kan möjliggöra förlängning av hållbarheten, vilket i sin tur kan minska osäljbara produkter eller öppna upp nya marknadskanaler för att kompensera kostnaderna.