“ účetní si musí být vědom, stability údaje zjistit a zdůvodnit výdaje na potenciální změny processingtechniques, náklady na živiny premixů, atd.
“ odborník na výživu si musí být vědom údajů o stabilitěposoudit volby a nakonec dodávky živin pro spotřebitele.Stabilita živin je ovlivněna fyzikálními a chemickými faktory. Široká škálafyzikální a chemické faktory ovlivňující stabilitu živin lze vidětna obrázku 1. Ačkoli mnoho faktorů může způsobit vážné nutriční degradace,opatření mohou být vyvinuty tak, aby minimalizovali ztráty, použitím správné technologie,která zahrnuje použití ochranný nátěr pro jednotlivé živiny;kromě antioxidantů; řízení teploty, vlhkosti a pH; andprotection od vzduchu, světla a neslučitelné kovů při zpracování andstorage. V tomto článku je několik prostředků ke snížení velikosti degradacebude diskutováno, zejména s ohledem na vitamín A, jód a železo.
Vitamin A
Vitamin A je kritický mikroživin, nezbytný pro noční viděnía pro udržení integrity kůže a sliznice. Časný příznak vitamínudostatek je noční slepota. Může dojít k závažnému nedostatku vitaminu atrvalá slepota. Nedostatek vitaminu A je stále hlavním nutričním problémemv Indonésii, stejně jako v mnoha dalších částech světa. Hlavní interventionprogrammes proti nedostatek vitaminu A spravuje Indonesiangovernment jsou vzdělávání v oblasti výživy, distribuce kapsle vitaminu A, andfortification vybraných široce konzumovány potraviny.
ukázalo se, že obohacování potravin vitamínem A je velmi slibnou strategií. Pilotní projekt opevnění vitaminu A monosodiumglutamátu (MSG)ve třech provinciích vedl ke snížení prevalence nedostatku vitaminu A. Další vývoj závisí na překonáníbarevní změny způsobené opevněním MSG vitamínem A. Jiné potraviny, jako je palmový olej a nudle, byly také považovány jako nosiče pro vitamin a.
Vitamin A se vyskytuje v mnoha formách, jako jsou retinol (alkohol), retinal(aldehyd), retinyl-acetát nebo retinyl palmitát (estery), a provitamin Acarotenoids (b-karoten, a-karoten, atd.). Vitamin A je relativněnestabilní za normálních skladovacích podmínek, zejména v drsném prostředí.Nestabilita je většinou způsobena jeho chemickou strukturou, která obsahuje mnohodvojité vazby náchylné k degradaci (obr. 2).
pro minimalizaci degradace vitaminu A bylo zavedeno několik přístupů. Vzhledem k tomu, vitamin A je citlivé k atmosférickému kyslíku (alcoholform vitaminu A je méně stabilní než estery), to je obvykle availablecommercially jako přípravek chráněn vrstvou, která includesantioxidant(s). Podle Murphyho existuje pouze jeden hlavní dodavatel vitaminu A (jako retinylpalmitát nebo acetát) pro opevnění potravin, Hoffman-La Roche ze Švýcarska. Tabulka 1 uvádí hlavní formulace, které jsounebo byly k dispozici.
Antioxidanty, které možná přidán vitamin A premixů jsou butylatedhydroxyanisole (BHA), butylhydroxytoluen (BHT), a-tokoferol(vitamin E). Použití vitaminu E jako antioxidantu získává popularitu. Stopové kovy (zejména železo a měď) a ultrafialové světlo urychlujídegradace vitaminu A. stabilita vitaminu A je také ovlivněna kyselostí. Pod pH 5,0 je vitamin a velmi nestabilní.
železo a jód
nedostatek železa je nejrozšířenějším nutričním problémem vsvět. V Indonésii prevalence anémie u těhotných žen, do pěti let věku a žen je 64%, 55% a 30%, resp.Nedostatek železa má nepříznivé účinky na odolnost vůči infekci, nemocnost andmortality z infekčních onemocnění, procesy učení, chování, physicalcondition, a produktivity.
jedním z důležitých faktorů, které by měly být pečlivě posouzenypříprava minerálních premixů (jako přísady pro opevnění potravin) jetyp soli, která má být opevněna. Železo je obvykle dodáván ve formě ferricphosphate, pyrofosforečnan železitý, chlorid železitý pyrofosforečnan, železnatý glukonát,laktát železnatý, síran železnatý, nebo redukované železo (tabulka 2), vzhledem k tomu, že jód isnormally dodávané ve formě jodidu draselného nebo otruby.
obr. 1. Faktory ovlivňujícístabilita živin
obr. 2. Chemická struktura vitamínualkohol a B-karoten
tabulka 1. Komerční vitamin A přípravky dostupné fromHoffman-La Roche
|
Typ |
Ingredience |
Potravinářské aplikace |
|
Retinyl-palmitát, akát, cukr, modifikované potraviny škrob, BHT, BHA,benzoan sodný, tokoferol |
Non-tuk, sušené mléko, sušené potraviny, suché cereálie, nápoje powdersto být před použitím naředit |
|
|
250 S |
Retinyl-palmitát, želatina, sorbitol-modifikované food starch, sodiumcitrate, corn syrup, ascorbic acid, coconut oil, BHT, a-tocopherol, silicondioxide, BHA |
Dry mix and fluid milk products |
|
Retinyl palmitate, acacia, lactose, coconut oil, BHT, sodiumbenzoate, sorbic acid, silicon dioxide, BHA |
Foods and baked products, dehydrated potato flakes, drymilk |
|
|
500 |
Retinyl palmitate, gelatin, invert sugar, tricalcium phosphate,BHT, BHA, sodium benzoate, sorbic acid, sodium bisulphite |
Dry mix and fluid milk products |
|
Sucrose – retinyl palmitate emulsion in water |
||
|
Oil |
Retinyl palmitate, BHA, BHT |
None |
TABLE 2. Vybrané žehlička zdroje používané v současnosti v foodfortification
|
Sloučenina |
Další běžné jméno |
Vzorec |
obsah Železa (g/kg) |
RBVa |
|
Železitý, fosforečnan |
FePO4×xH2Ob |
3-46 |
||
|
pyrofosforečnan Železitý |
Žehlička pyrophosphate |
Fe4(P2O7)3×9H2O |
45 |
|
|
Ferric sodium pyrophosphate |
Sodium iron pyrophosphate |
FeNaP2O3×2H2O |
14 |
|
|
Ferric ammonium citrate |
FexNH3(C6H8O7)x |
107 |
||
|
Ferrous fumarate |
Fe(C4H2O4) |
330 |
95 |
|
|
Ferrous gluconate |
Fe(C6H12O7)Xc |
120 |
97 |
|
|
Ferrous lactate |
Fe(C3H5O3)2×3H2O |
– |
||
|
Ferrous sulphate |
FeSO4×7H2O |
320 |
100C |
|
|
Iron |
Elemental iron, ferrum reductum, metallic iron |
1,000 |
||
|
Reduced iron, H2 or CO process |
Fe |
960 |
34 |
|
|
Reduced iron, electrolytic |
Fe |
970 |
50 |
|
|
redukované železo, karbonylové |
Fe |
980 |
67 |
Zdroj: ref. 4.
a. RBV označuje relativní biologickou hodnotu. Nedostatek železa se z nedostatku železa vyléčí tak, že se jim podává buď zkušební vzorek železa, nebo se jedná o dávku síranu železnatého. Lék se měří koncentrace hemoglobinu orpacked-buněčný objem naplněnost v krysí krev, a biologická dostupnost thesamples je hlásil, proti hodnotu 100 pro železnatého. Takže jakýkoli vzorek železa, který je méně dostupný než síran železnatý, bude mít RBV lessthan 100.
b. Ortofosfát železitý obsahuje jednu až čtyři molekuly hydrogenace.
c. přesné struktury solí železa jsou nejisté.
následující chemické a fyzikální faktory by měly být důkladně zkontrolovány ve formulaci pro obohacování potravin, zejména pro železo:
“ rozpustnost: železité soli jsou rozpustnější než železité soli.
“ oxidační stav: železné soli mohou být využity více než železité soli; avšak železné soli jsou také reaktivnější v potravinových systémech.
“ schopnost tvořit komplexy: železité železo má obecně větší tendenci tvořit komplexy než železné železo; tvorba komplexů výrazně sníží biologickou dostupnost železa.
při přípravě železa jako složky pro potravinyopevnění je třeba prozkoumat možnost, že železo bude reagovat nebo se bude spojovat s jinýmiživin. Přítomnost kovových iontů (jako je železo) můžemají škodlivý vliv na kvalitu, pokud nejsou řádně přijata opatření. Ironhas bylo prokázáno, že k urychlení degradace vitaminu (zejména vitamíny a a C andthiamine), katalyzují oxidační žluknutí olejů a tuků, a produceundesirable změny (barva, off příchutě, atd.)
Vliv zpracování na stabilitu přidány živiny
stabilita živin je ovlivněna mnoha chemických afyzická faktory (obr. 1). V důsledku toho musí být zvoleny parametry zpracovánía kontrolovány během zpracování obohacených potravin, aby se minimalizovaly nutriční ztráty.
ve srovnání s vitamíny jsou minerály (železo a jód) velmi stabilníza extrémních podmínek zpracování. Primární mechanismus ztráty minerálůje vyluhováním ve vodě rozpustných materiálů . Vitamin A, na druhéruce, je ve zpracovatelském prostředí velmi labilní. Obrázek 3 ilustruje možnosti degradace vitaminu A (zejména v jeho provitaminformě b-karotenu). Vitamin A je citlivý na kyslík i teplotu.Borenstain a Ottaway uvedli, že vitamín A (a alsob-karoten) přidaný do potravin je citlivý na oxidační poškození. Ve forměretinol je vitamin A labilnější než jeho esterová forma; z tohoto důvodu se estery vitaminy obvykle používají k opevnění potravin, jak ilustruje seznam v 1.
Tabulka 3 ukazuje stabilitu vitaminu A v pasterizované pomerančové šťávě doplněné multivitaminem. Vitamin A byl mírně degradován běhemprvní dva měsíce skladování. Aktivita vitaminu A byla mnohem stabilnějšívitamin byl přidán jako b-karoten.
stabilita vitaminu A je také silně ovlivněna pH. Na apH menší než 5, vitamin A je náchylné k oxidaci. Při nízkém pH, vitamín ukončí izomerizaci z trans do konfigurace cis, kterámá nižší aktivitu vitamínů. Problém s nízkým pH se vyskytuje zvláštěběhem zpracování šťávy. Ovocné šťávy mají obvykle nízké pH (asi 3,0). Tocompensate pro nízké pH, karbonatace, který vytlačuje kyslík, může být použit tostabilize vitaminu a.
TABULKA 3. Degradace vitaminu A během zpracování a skladováníz pasterizované pomerančové šťávy doplněné multivitaminem
obr. 3. Odbourávání ofb-karoten
Účinek vysoké teploty léčby na živiny (vitamín)stabilita
Protože vysoké teploty mohou být použity při výrobě offortified potraviny, musí být přijata opatření, aby se minimalizovalo ztráty z thermaldegradation. Sušení je způsob zpracování, který využívá vysoké teploty, a to jemá mnoho aplikací při výrobě obohacených potravin. Sušení je usuallyperformed pomocí několika kombinací času a teploty, jako je 9 až 12 hodin při 50°C 2 až 3 hodiny při 95°C, nebo 2 až 5 sekund při teplotě 140°C. Pro minimalizaci ztrát živin, použití nižší kombinace času a je žádoucí, který může být dosaženo buď zvýšením surfacearea nebo snížení tlaku během procesu sušení.
sušení v peci je nejběžnější metodou. Těstoviny lze například sušit v sušárně po dobu 9 až 12 hodin při 50°C nebo po dobu 2 až 3 hodin při 95°C. O ‚ Brien a Roberton uvedli, že b-karoten bylstabilnější než esterová forma vitaminu A během sušení v peci. Během theprocessing makaronů, trouba sušení pro 9 až 12 hodin při 50°C mělo za následek a14% ztráta vitaminu a. Nicméně, stejné zacházení způsobil ztrátu onlyapproximately 5% b-karoten. Kromě toho, sušení pro 3 až 5 hodin at95°C způsobila zničení 23% vitaminu A, ale pouze 8% ofb-karoten.
sušení bubnu se často používá k výrobě obohacených potravin v práškové formě. Výhodou sušení bubnu oproti konvenčnímu sušení v peci ježe vyšší teploty lze použít s dobou zpracování pouze 2 až 30 sekund. Kombinace vysoké teploty a krátkého času (HTST) maximalizujezadržování živin.
kromě toho se Bubnová sušička obvykle používá pro tekuté potraviny. Proto může materiál dosáhnout velmi vysoké teploty, protože vytváří afilm nad povrchem bubnu. Tvorba tohoto filmu během sušení může poskytnout živinám ochranu před oxidačním poškozením, zejména ve srovnání s podobnými procesy HTST,jako je proces vytlačování. Tabulka 4 ukazuje, žezachování živin je mnohem lepší během sušení bubnem / válečkem než při extruzním zpracování kvůli tvorbě filmu .
sušení postřikem je další technika, kterou lze použítvýroba obohacených potravin. Kromě kombinace času a teploty, jinéopatření k zabránění nebo minimalizaci kontaktu stříkaných potravin s kyslíkemje třeba aplikovat. Během sušení postřikem se zavádí jemný sprej potravinysušicí komora, kde narazí na proud horkého vzduchu, který produkuje rychlesušení. Proces postřiku výrazně zvyšuje kontakt s potravinoukyslík, čímž urychluje oxidační poškození.
Několik způsobů, jak minimalizovat oxidační poškození byly zavedeny,včetně přidání antioxidantů a aplikace nátěrových materiála capsulation. Potahový materiál může být aplikován použitím sacharózy v surovémmateriální formulace. Johnson a kol. ukázalo se, že povlak obsahující nejméně 10% sacharózy byl potřebný k zajištění dobré ochrany před oxidačním útokem během sušení postřikem. Rovněž poznamenali, že pokud je to možné, je žádoucí přidání 15% až 20% sacharózy k surovinové formulaci, protože nabízí většíochrana před oxidací.
tabulka 4. Ztráty vitamínů: vytlačování vs. sušení válečkem
zdroj: ref. 8.
aby se minimalizovalo zhoršení způsobené oxidací během sušení, mohou být po sušení přidány živiny. Toto bylo provedeno v mléčném opevnění, ve kterém byly použity suché premixy obsahující živinu na požadované úrovni.Tento proces (obr. 4) je relativně jednoduchý a efektivní, ale vyžaduje extramixační zařízení.
další operace zpracování potravin, která využívá vysoké teploty, je proces vytlačování. Vytlačování je velmi oblíbené pro výrobu jídel na občerstvenía snídaňové cereálie připravené k jídlu. Vytlačování má několik výhod oproti ostatnímetody, protože je to velmi všestranný proces, který zahrnuje několik operacíjednou: míchání, vaření a tváření. Několik parametrů jsou důležité indetermining kvalitu konečného produktu, včetně teploty (100°až 140°C nebo vyšší), obsahu vlhkosti, nátěrového systému, a kyslíku, jakož i další parametry charakteristické pro vytlačování proces, jako je tlak,propustnost, rychlost (ot / min) šroub, a zemřít průměru . Pokud je to možné, opevnění by mělo být provedeno během konečného procesu, aby se maximalizovala retence živin. V této fázi může být provedeno opevněníběhem aplikace chuti.
obr. 4. Opevnění sprej-driedmilk s vitamíny
Stabilita živin a správné označování
Zvýšení povědomí spotřebitelů o zdravé stravování má nuceni foodproducers zveřejnit informace o složení svých výrobků na thelabel. U obohacených potravin je množství přidané živiny deklarované naznačka je velmi důležitá.
splňují etikety v rámci realistického trvanlivost, manufacturersmust studovat chování a kinetiky odbourávání živin důkladně. Pro správné tvrzení o obsahu živin produktu na jeho etiketě by množství přidané živiny mělo být ve skutečnosti vyšší než množství uvedené nebo deklarované na etiketě. Rozdíl mezi formulovaným a deklarovanýmúrovně jsou známé jako nadměrné. Nadbytek = (množství živiny přítomné ve výrobku-množství deklarované na štítku)/množství deklarované na štítku × 100.
nadsazení se bude lišit v závislosti na inherentní stability thenutrients, podmínky, za kterých je jídlo připravené a zabalené, a theanticipated trvanlivost výrobku. Tím více labilní nebo nestabilníživiny, jako je vitamin a, obecně vyžadují vysoké přetížení. Tabulka 5 ukazujepříklady přebytku vitaminu A používané ve třech různých produktech. Překročení 25% znamená, že pokud je deklarované množství vitaminu A například 20 mg na gram produktu, pak vstupní úroveň nebo množství živiny vformulace by měla být 25 mg na gram produktu.
trvanlivost a deklarovaného množství živin na etiketě(na základě množství živin zbývající na konci produktu je shelflife) může být stanovena několika způsoby, z nichž jeden je Arrhenius metoda u o Labuza a Riboh .
kinetiku degradace živin lze modelovat jako kinetiku nuly nebo prvního řádu . Pomocí jednoduchého kinetického modelu můžeme předpovědět trvanlivost a nadbytek určité živiny. Tabulka 6 porovnává ztráty živin předpovídané Arrheniovým modelem se skutečnými ztrátami.
dalším aspektem označování obohacených potravin je tvrzení oživin. Ve Spojeném Království, například, v případě tvrzení o labelthat jídlo je „bohaté“ nebo „vynikající“ zdrojem zejména vitaminu ormineral, denní jídlo část (popsáno jako „množství potravin, které canreasonably se očekává, že být konzumovány v den“) musí obsahovat alespoň polovinu z doporučené dietní příspěvek (RDA) pro tuto živin . Pro ostatní země by měly být zavedeny zvláštní potravinové zákony a předpisy.
tabulka 5. Vitamin A prohry v tři produkty
|
Produkt |
trvanlivost (mo) |
Nadsazení (%) |
|
Mléko-založeno opevněné nápoj v prášku |
12 |
25 |
|
Opevněné nahrazení jídla bar |
12 |
45 |
|
Multivitamin tablet |
30 |
60 |
Závěr
obohacování Potravin je nutriční intervence programu s aspecifically definované cílové populace, a jeho účinnost je měřena bywhether nebo ne opevněný jídlo je přijato, koupil, a spotřebované thatpopulation. Úspěšnost programu opevnění potravin se měří podle toho, zda nebyla zlepšena výživa a zdravotní stav cílové populace. Proto by mělo být při vývoji programu obohacování potravin pečlivě posouzeno několik důležitých aspektů, jako je stanovení nutriční stálosti za běžných podmínek skladování a používání. Z technického hlediska je nutriční stabilita při formulaci, přípravě a zpracováníje rozhodující pro efektivní výrobu obohacených potravin.
mnoho faktorů může způsobit vážnou degradaci živin. V důsledku toho je třeba implementovat správnou technologii pro minimalizaci ztrát. Somestrategies pro stabilizaci obsahu živin patří aplikace ofprotective povlak pro jednotlivé živiny; kromě antioxidantů;řízení teploty, vlhkosti a pH; a ochranu před vzduchem, světlem a neslučitelné kovů během zpracování a skladování.
stabilita živin a podmínky, za whichfortified potraviny jsou připraveny, vyrobeny a zabaleny bude mít vliv na shelflife výrobku a, současně, živin nadsazení. Stupeň degradace živin v potravinách a délka trvanlivosti se bude říditúroveň nadbytku. Stupeň odbourávání živin může být stanovena byseveral metody, z nichž jeden je relativně jednoduchý Arrhenius metoda, němžse může být použit k předpovědět trvanlivost a příjmu určité živiny.
Tabulka 6. Vitamin ztráty (%) po šesti měsících skladování at20°C a 75% relativní vlhkosti
|
Vitamin |
Předvídat z Arrheniovy‘ model |
Analyzovány po skladování |
|
24.0 |
23.0 |
|
|
Vitamin A příprava |
15.0 |
10.0 |
|
kyselina Listová |
8.1 |
7.4 |
|
Vitamin B12 |
9.2 |
7.7 |
Zdroj: ref.11.
3. Murphy PA. Technologie vitaminu opevnění potravin v rozvojových zemích. Food Technol 1996; 50 (9): 69-74.
4. Richardson DP. Železné opevnění v potravinách a nápojích. Chem Ind1983; 13: 498-501.
5. Archer MC, Tannenbaum SR.vitamíny. In: Tannenbaum SR, ed.Nutriční a bezpečnostní aspekty zpracování potravin. New York: Marcel Dekker, 1979.
6. Borenstain B. Technologie opevnění. In: Tannenbaum SR, ed. Nutriční a bezpečnostní aspekty zpracování potravin. New York: Marcel Dekker, 1979: 217-31.
9. Johnson LE, Gordon HT, Borenstain B. technologie snídaněobilové opevnění. Cereální Svět 1988; 33: 278-330.
10. Schlude m. stabilita vitamínů při vytlačování vaření. In: O ‚ Connor C, ed. Technologie vytlačování pro potravinářský průmysl. Londýn: ElsevierApplied Science, 1987.
11. Labuza TP, Riboh D. teorie a aplikace Arrhenius ‚ kinetiky na predikci ztrát živin v potravinách. Potravinářská Technol1982; 36 (2):66-74.
12. Labuza TP. Otevřená doba použitelnosti chodit s někým potravin. Westport, Conn, USA: Food and Nutrition Press, 1982.