4 hlavní výzvy ve formulacích potravin a nápojů

Chemická a fyzikální destabilizace potravin a nápojů je nevyhnutelná, přičemž řada vzájemně souvisejících faktorů se spojuje a mění dlouhodobé termodynamické chování potravinářských emulzí, suspenzí a pěn. To může mít dramatické důsledky pro trvanlivost produktu, texturu a pocit v ústech, dokonce i chuť.

Proto je zvýšení stability koloidních systémů používaných v potravinářském zboží a nápojích vysokou prioritou pro zachování kvality produktů v průběhu času a zajištění nejlepšího vnímání zákazníkem.

Základním problémem stability disperze potravin a nápojů je složitá povaha mechanismu koloidní nestability. Mnohočetné destabilizační jevy mohou ovlivnit koloidní stabilitu v závislosti na interagujících surovinách v disperzi, jejich podmínkách prostředí nebo skladování a jejich způsobu aplikace nebo dodání.

V tomto článku podrobněji nastíníme některé z klíčových problémů stability potravin a nápojů.

Analýza velikosti částic - Přehled produktů

Microtrac nabízí produkty pro všechny technologie analýzy velikosti částic.

Přehled produktů Kontaktujte nás!

1. Tvorba prstenců v nápojích

Tvorba prstenců je běžný proces zhoršování, který ovlivňuje koncentrované nápoje. Je to forma krémování, ke které dochází v meniscích disperzí, kde povrchové napětí způsobuje, že koncentrovaná fáze této tekutiny přilne k vnitřku nádoby a vytvoří prstenec.

Tento jev může trvat až šest měsíců, než se stane viditelným pouhým okem. Ale pro udržení vysoce kvalitních produktů a efektivních výrobních procesů musí být produkty testovány v mnohem kratším časovém rámci.

Váhová činidla, jako je bromovaný rostlinný olej (BVO), jsou často diagnostikována pro omezení účinků rozdílů v hustotě mezi kapičkami disperzního oleje a vodnou fází pro zlepšení koloidní stability. BVO a další konvenční vážicí prostředky jsou však považovány za nezdravé. Testování stability nápojů se stále více zabývá novými přísadami používanými k nahrazení podobných BVO.

2. Krémování a flokulace mléčných výrobků

Krémování je vysoce komplexní mechanika nestability, která je ovlivněna různými vlastnostmi materiálu a mechanickými vlivy. Je to klíčový jev, který je základem trvanlivosti různých mléčných výrobků; jehož rychlost a závažnost se bude lišit v závislosti na obsahu tuku, homogenitě tukových kuliček ve vodné fázi, přítomnosti extra minerálů, jako je vápník (Ca), nebo dalších přísad, jako jsou bakterie a proteiny. Odlišné produkty mohou také ztížit testování stability disperze. Mléčné výrobky bez tuku a cukru mohou vykazovat výrazně odlišnou kinetiku nebo mechaniku nestability než typické výrobky.

U homogenizovaných a nehomogenizovaných mléčných výrobků bude následně docházet ke vzniku smetany různými rychlostmi za stejných podmínek, přičemž rychlejší tvorba silnějších vrstev smetany je spojena s plnotučným i polotučným nehomogenizovaným mlékem.

Mléčné výrobky se vyznačují tak komplexními jevy nestability. Jogurt vzniká gelací mléčné bílkoviny, formou flokulace, která se vyznačuje několika odlišnými kinetickými oblastmi (koagulace, růst bakterií a tvorba želé sítě).

3. Rekonstituce potravinového prášku

Mléčný průmysl se historicky vyhýbá problému koloidní nestability dehydratací mléčných výrobků na prášek, který lze na požádání rehydratovat. To je ideální, protože prášek je nákladově efektivní a prostorově úsporný, což přispívá k zeleným iniciativám. Dehydratace však přináší řadu dalších problémů z hlediska stability. Je důležité posoudit vlastnosti rekonstituovaného přípravku, aby se určila jeho podobnost s nativní formou. Rozdíly v globální stabilitě rehydratovaného sušeného mléka by mohly naznačovat srovnatelně nekvalitní produkt nebo suboptimální rehydratační procesy.

Stabilita potravinářského prášku je často charakterizována jeho kinetikou rozpouštění, která je určena parametry, jako je smáčivost, ponořitelnost a dispergovatelnost. Posouzení kvality suchého prášku pro rekonstituci v kapalinách může vyžadovat důkladné pochopení toho, jak dobře vrstva prášku proniká objemem vody (smáčivost), jak rychle může překonat povrchové napětí kapaliny a ponořit se do kapaliny (potopitelnost) a rychlost, jakou vrstva sedimentu se rozpouští v tekutině (dispergovatelnost).

4. Emulgační vlastnosti rostlinných proteinů

Tržní výzvy také představují významné překážky stability potravin a nápojů, protože dostupnost a cena základních složek může dramaticky ovlivnit návratnost investic (ROI) z konečných produktů. Dostupnost emulgačních proteinů je zvláštní výzvou, protože tyto základní suroviny podléhají značné nestálosti trhu a kolísání dostupnosti.

Výzkumníci se pokoušejí překonat tento problém vyhodnocením potenciálních emulgačních vlastností rostlinných proteinů, jako jsou extrakty z hrachu a sóji. Vyloučení používání živočišných bílkovin je nyní záležitostí komerčního, etického a ekologického významu. Rostlinné bílkoviny jsou v současnosti odpadním produktem s velmi nízkou zjevnou hodnotou. Využití tohoto odpadu k emulgaci by mělo významné výhody pro naši planetu, protože by v souladu s ekologicky důležitým trendem směrem k veganství odstranilo závislost na živočišných produktech.

To vyžaduje důkladné pochopení globální stability disperze a kinetiky stability koloidů vzorku, vedle koncentrace proteinu a velikosti kapiček.

5. Testování stability potravin a nápojů pomocí Turbiscan

Řada Turbiscan se specializuje na testování stability formulací se sadou pokročilých přístrojů navržených s ohledem na složitost trhu s potravinami a nápoji. Technologie SMLS zabudovaná do řady Turbiscan urychluje analýzu až 1000krát rychleji než vizuální testování, se spolehlivou detekcí a kvantifikací jakýchkoli destabilizačních mechanismů. Není potřeba ředění jako u alternativních testovacích technik, což umožňuje přesné předpovídání trvanlivosti nativního produktu.

Řada Turbiscan již pomohla při hodnocení účinnosti rostlinných bílkovin jako emulgátorů v potravinách, vývoji metod pro odhad rekonstituce potravinového prášku v kapalině a mnohem více.

Máte-li jakékoli dotazy ohledně testování stability s našimi produkty Turbiscan, neváhejte nás kontaktovat.

na produktovou řadu "Statický vícenásobný rozptyl světla (SMLS)"

Kontaktujte nás pro bezplatnou konzultaci

Volba, zda použít jednoduché řešení jako je sítování nebo investovat do laserové difrakce či dynamické analýzy obrazu, bude nakonec záviset na objemu testování, dostupném rozpočtu financí, personálním zajištění a na všech konkrétních mezinárodních standardech nebo požadavcích zákazníka.

Proč nekontaktovat Microtrac o bezplatnou konzultaci a zjistit, které řešení přinese požadovaný výsledek a návratnost investic?

Kontaktujte nás!