保质期的天然抗氧化剂

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当本杰明富兰克林说“一盎司的预防胜过一磅的治疗”时,他可能一直在谈论氧化。

纸板、草、油漆、金属和鱼腥味是消费者来电讨论您的食品时您不想听到的描述词。由于如此低(通常低于 1ppm)的感官检测率和令人不快的风味特征,氧化产品可能会降低销售量。一旦消费者对您产品的味道不满意,就需要付出巨大的努力才能获得重复销售。含脂肪食品的氧化预防对于在保质期内保持质量至关重要。

自动氧化

就氧化稳定性而言,食物基质很复杂且难以预测。在食品系统中,只有少量的氧气可以引发氧化,一旦自动氧化开始,它就会一直持续到反应完成。氧化产物、醛类和酮类会散发出香味和潜在有毒的最终产品。氧化也会对食物的外观和营养产生负面影响;二次氧化反应会导致褐变和色素流失,降低维生素、必需脂肪酸和蛋白质质量。

驱动氧化的条件包括光、热、氧气的存在、铜和铁等金属离子的存在、水分活度(太低或太高)、脂氧合酶、血红素蛋白、叶绿素和时间。使用不饱和脂肪的产品,如健康脂肪趋势的一部分,也更容易氧化。虽然没有永久防止氧化的解决方案,但抗氧化剂是对抗氧化的关键工具。

抗氧化剂

BHA(丁基羟基苯甲醚)、BHT(丁基羟基甲苯)、TBHQ(叔丁基对苯二酚)和没食子酸丙酯等合成抗氧化剂非常有效,易于添加到各种食品中,成本低廉。然而,随着清洁成分的趋势,消费者可能正在寻找听起来更自然的抗氧化剂。

天然抗氧化剂如 ɑ-生育酚等生育酚和迷迭香、葡萄籽、绿茶和柠檬酸等植物提取物是合成抗氧化剂的良好替代品。大多数植物天然含有抗氧化剂。

生育酚:

  • 天然存在于大豆油和许多其他植物脂肪中
  • 形式:α (ɑ)(营养维生素 E)、β、δ、γ,以及高 α 和低 α 混合生育酚
  • 伽马具有最强的抗氧化能力;与高α混合生育酚相比,低α混合生育酚具有更强的抗氧化能力
  • 热稳定性和温和/无色的特性使配方变得简单

植物提取物(例如:柠檬酸、迷迭香、葡萄籽、绿茶、牛至、鼠尾草、百里香、丁香或多香果)

  • 富含酚类化合物
  • 尽管供应商一直在努力创造可以无缝使用的成分,而不是为成品调味。
  • 可能不稳定

大多数植物来源的抗氧化剂可以标记为天然香料或香料,当与最大水平的合成抗氧化剂搭配时,整个系统可以实现更大的氧化保护。

2016 年的研究测试了 ɑ-生育酚和柠檬酸如何影响保质期,发现添加抗氧化剂后,三种家禽脂肪(鹅、鸭和鸡肉)的保质期大大延长。在低温(-20℃)下,鹅脂加入ɑ-​​生育酚后保质期延长480天,加入柠檬酸后保质期延长150天。

配方思路:

提前添加: 无论使用哪种抗氧化剂,都应在加工早期添加抗氧化剂。与开始氧化后添加的抗氧化剂相比,与原材料一起进入成品的抗氧化剂更成功。

协同作用: 配对抗氧化剂可以达到很好的抗氧化能力,但也有一类成分,增效剂,可以再生氧化的抗氧化剂,因此它们能够执行更长时间。增效剂的例子包括柠檬酸、抗坏血酸、磷酸和卵磷脂。与供应商合作,了解您产品的协同潜力。

使用水平和费用: 一些天然抗氧化剂比它们的合成化学对应物更昂贵且效果更差,这意味着使用水平可能更高,导致产品成本更高。

口味/颜色: 天然抗氧化剂通常是香料的提取物,可以赋予最终产品风味或颜色。在这方面已经开展工作,以创造对最终产品影响较小的天然抗氧化剂。

监管: 合成和天然抗氧化剂的规定因成分和食品类别而异。请查看您当地的法规,以确保最终产品符合要求。

其他保质期促进剂:

抗氧化剂配方的变化将需要新的保质期研究。通常情况下,开发人员需要在实时保质期研究完成之前预测保质期。如果在保质期完成之前推出产品,为了确保产品质量,开发人员可以为产品设计添加额外的保护层,以减缓氧化反应。随着保质期研究结果的返回,这些额外的层可以移除以降低成本。

减少氧气的策略:

  • 选择缓慢搅拌/泵送液体成分以减少氧气掺入
  • 利用气调包装 (MAP) 减少氧气顶空(氮气或真空包装)。一些研究表明,在包装薄膜中加入绿茶提取物等抗氧化剂的活性包装是有效的。
  • 如果适用于产品和包装,使用食品级干燥剂包可能有助于调节成品水分。
  • 在加工过程中储存原料和成品时尽量减少暴露在光线下
  • 如果可能,请选择不透明的包装和/或安排将成品上架远离顶部杂货货架
  • 尽量减少热量
  • 将原材料和成品储存在凉爽/干燥的环境中
  • 通过仓库和运输进行冷藏将使产品的保质期在产品上架时有效地“开始”
  • 尽量减少金属离子,例如铜和铁
  • 审查金属来源的加工设备
  • 审查原材料规格并与供应商合作以降低成分中的金属离子含量
  • 使用金属螯合成分(如 EDTA)或天然螯合成分(如曲酸或 Guardian™ Chelox L)
  • 缩短保质期
  • 实时保质期数据完成后,延长保质期

对于那些目前不含抗氧化剂的产品,添加抗氧化剂系统会增加产品成本,但可能会延长保质期,从而减少滞销产品或开辟新的市场渠道以抵消成本。