4 Główne wyzwania związane z formułowaniem żywności i napojów

Chemiczna i fizyczna destabilizacja żywności i napojów jest nieunikniona, a liczne powiązane ze sobą czynniki zmieniają długoterminowe zachowanie termodynamiczne emulsji, zawiesin i pianek spożywczych. Może to mieć dramatyczne konsekwencje dla trwałości produktu, tekstury i odczucia w ustach, a nawet smaku. Dlatego też poprawa stabilności systemów koloidalnych stosowanych w produktach spożywczych i napojach jest priorytetem dla zachowania jakości produktu w czasie i zapewnienia najlepszego postrzegania przez klientów. Podstawowym wyzwaniem związanym ze stabilnością dyspersji żywności i napojów jest złożona natura mechaniki niestabilności koloidalnej. Wiele zjawisk destabilizacji może wpływać na stabilność koloidalną w zależności od interakcji surowców w dyspersji, ich warunków środowiskowych lub przechowywania oraz metody ich stosowania lub dostarczania. W tym artykule przedstawiamy bardziej szczegółowo niektóre z kluczowych wyzwań związanych ze stabilnością żywności i napojów.

Analiza Wielkości Cząstek - Przegląd produktu

Microtrac offers products for all particle size analysis technologies.

Przegląd produktu Skontaktuj się z nami!

1. Tworzenie się pierścieni w napojach

Powstawanie pierścieni jest powszechnym procesem pogarszania się jakości skoncentrowanych napojów. Jest to forma kremowania, która występuje w menisku dyspersji, gdzie napięcie powierzchniowe powoduje, że skoncentrowana faza płynu przylega do wnętrza pojemnika, tworząc pierścień. Zjawisko to może trwać do sześciu miesięcy, zanim stanie się widoczne gołym okiem. Aby jednak utrzymać wysoką jakość produktów i wydajność procesów produkcyjnych, produkty muszą być testowane w znacznie krótszym czasie. Środki ważące, takie jak bromowany olej roślinny (BVO), są często diagnozowane pod kątem ograniczania skutków różnic gęstości między dyspersyjnymi kroplami oleju a fazą wodną w celu poprawy stabilności koloidalnej. Jednak BVO i inne konwencjonalne środki ważące są uważane za niezdrowe. Testy stabilności napojów coraz częściej dotyczą nowych składników stosowanych w celu zastąpienia BVO.

2. Kremowanie i flokulacja produktów mlecznych

Kremowanie jest wysoce złożoną mechaniką niestabilności, na którą wpływają różne właściwości materiału i wpływy mechaniczne. Jest to kluczowe zjawisko leżące u podstaw okresu przydatności do spożycia różnych produktów mlecznych; szybkość i nasilenie tego zjawiska będą się różnić w zależności od zawartości tłuszczu, jednorodności kuleczek tłuszczu w fazie wodnej, obecności dodatkowych minerałów, takich jak wapń (Ca), lub dodatków, takich jak bakterie i białka. Różne produkty mogą również utrudniać testowanie stabilności dyspersji. Beztłuszczowe i bezcukrowe produkty mleczne mogą wykazywać znacznie inną kinetykę lub mechanikę niestabilności niż typowe produkty. Śmietana będzie następnie występować z różną szybkością w tych samych warunkach dla homogenizowanych i niehomogenizowanych produktów mlecznych, z szybszym tworzeniem grubszych warstw kremu związanych zarówno z pełnotłustym, jak i półtłustym niehomogenizowanym mlekiem. Produkty mleczne charakteryzują się tak złożonymi zjawiskami niestabilności. Jogurt powstaje w wyniku żelowania białek mleka, formy flokulacji, która charakteryzuje się kilkoma odrębnymi obszarami kinetycznymi (koagulacja, wzrost bakterii i tworzenie galaretowatej sieci).

3. Rekonstytucja żywności w proszku

W przeszłości przemysł mleczarski unikał kwestii niestabilności koloidalnej poprzez odwadnianie produktów mlecznych do postaci proszku, który może być ponownie nawodniony na żądanie. Jest to idealne rozwiązanie, ponieważ proszek jest opłacalny i zajmuje mało miejsca, przyczyniając się do inicjatyw ekologicznych. Jednakże odwodnienie wprowadza szereg dodatkowych wyzwań z punktu widzenia stabilności. Ważna jest ocena właściwości odtworzonego produktu w celu określenia jego podobieństwa do formy natywnej. Różnice w globalnej stabilności rehydratowanego mleka w proszku mogą sugerować stosunkowo niską jakość produktu lub nieoptymalne procesy rehydratacji. Stabilność proszku spożywczego jest często charakteryzowana przez kinetykę rozpuszczania, która jest określana przez parametry takie jak zwilżalność, zatapialność i dyspergowalność. Ocena jakości suchego proszku do odtworzenia w płynach może wymagać dokładnego zrozumienia, jak dobrze warstwa proszku przenika objętość wody (zwilżalność), jak szybko może pokonać napięcie powierzchniowe cieczy, aby zatonąć w płynie (zatapialność) oraz szybkość, z jaką warstwa osadu rozpuszcza się w płynie (dyspergowalność).

4. Właściwości emulgujące białek roślinnych

Wyzwania rynkowe stanowią również znaczące przeszkody dla stabilności żywności i napojów, ponieważ dostępność i koszt podstawowych składników może znacząco wpłynąć na zwrot z inwestycji (ROI) z produktów końcowych. Dostępność białek emulgujących jest szczególnym wyzwaniem, ponieważ te podstawowe surowce podlegają znacznej zmienności rynku i wahaniom dostępności. Naukowcy próbują przezwyciężyć ten problem, oceniając potencjalne właściwości emulgujące białek roślinnych, takich jak ekstrakty z grochu i soi. Wyeliminowanie stosowania białek zwierzęcych jest obecnie kwestią o znaczeniu komercyjnym, etycznym i ekologicznym. Białka roślinne są obecnie produktem odpadowym o bardzo niskiej oczywistej wartości. Wykorzystanie tych odpadów do emulgowania przyniosłoby znaczące korzyści dla naszej planety, eliminując zależność od produktów pochodzenia zwierzęcego, zgodnie z ekologicznie ważnym trendem w kierunku weganizmu. Wymaga to solidnego zrozumienia globalnej stabilności dyspersji i kinetyki stabilności koloidów próbki, a także stężenia białka i wielkości kropli.

5. Testowanie stabilności żywności i napojów za pomocą Turbiscan

Seria Turbiscan specjalizuje się w testach stabilności formulacji, z zestawem zaawansowanego oprzyrządowania zaprojektowanego z myślą o złożoności rynków żywności i napojów. Technologia SMLS wbudowana w urządzenia Turbiscan przyspiesza analizę do 1000 razy szybciej niż testy wizualne, z niezawodnym wykrywaniem i kwantyfikacją wszelkich mechanizmów destabilizacji. Nie ma potrzeby rozcieńczania, jak w przypadku alternatywnych technik testowania, co umożliwia dokładne prognozowanie okresu trwałości produktu natywnego. Seria Turbiscan pomogła już w ocenie skuteczności białek roślinnych jako emulgatorów w żywności, opracowaniu metod oceny rekonstytucji proszku spożywczego w płynie i wielu innych. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące testowania stabilności za pomocą naszych produktów Turbiscan, skontaktuj się z nami.

Zakres produktów "Statyczne wielokrotne rozpraszanie światła (SMLS)"

Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji

Ostatecznie wybór, czy użyć prostego rozwiązania przesiewania, czy też zainwestować w dyfrakcję laserową lub dynamiczną analizę obrazu, będzie zależał od ilości badań, dostępnego budżetu i personelu oraz wszelkich szczególnych norm międzynarodowych lub wymagań klienta, z którymi się Państwo stykają. Zachęcamy do kontaktu z Microtrac w celu bezpłatnej konsultacji, która pozwoli ustalić, jakie rozwiązanie zapewni optymalny wynik i zwrot z inwestycji.

Skontaktuj się z nami!