” a könyvelőnek tisztában kell lennie a stabilitási adatokkal ahhoz, hogy megállapítsa és igazolja a feldolgozási technikák lehetséges módosításaira, a tápanyag-előkeverékek költségeire stb.fordított kiadásokat.
” a táplálkozási szakembernek tisztában kell lennie a stabilitási adatokkal, hogy felmérje a választási lehetőségeket, és végső soron a fogyasztók tápanyag-ellátását.A tápanyag stabilitását fizikai és kémiai tényezők befolyásolják. A tápanyagok stabilitását befolyásoló fizikai és kémiai tényezők széles skálája látható az 1.ábrán. Bár számos tényező súlyos tápanyag-lebomlást okozhat,intézkedéseket lehet kidolgozni a veszteségek minimalizálása érdekében megfelelő technológia alkalmazásával, amely magában foglalja az egyes tápanyagok védőbevonatának alkalmazását;antioxidánsok hozzáadása; hőmérséklet, nedvesség és pH ellenőrzése; valamint védelem a levegőtől, a fénytől és az inkompatibilis fémektől a feldolgozás és tárolás során. Ebben a tanulmányban számos eszköz a lebomlás mértékének csökkentéséremegvitatják, különös tekintettel az A-vitaminra, a jódra, a vasra.
A-Vitamin
az A-Vitamin kritikus mikrotápanyag, elengedhetetlen az éjszakai látáshoz és a bőr és a nyálkahártya integritásának fenntartásához. A vitaminhiány korai jele az éjszakai vakság. Súlyos a-vitamin-hiány eredményezhetállandó vakság. Az A-Vitamin hiánya továbbra is jelentős táplálkozási problémaindonéziában, valamint a világ számos más részén. Az indonéz kormány által alkalmazott A-vitamin-hiány elleni fő beavatkozási programok a táplálkozási oktatás, az A-vitamin-kapszulák elosztása, valamint a kiválasztott széles körben fogyasztott élelmiszerek megerősítése.
az élelmiszerek A-vitaminnal való dúsítása nagyon ígéretes stratégiának bizonyult. A monosodiumglutamát (MSG) a-vitamin-dúsításáról szóló kísérleti projekt három tartományban az A-vitamin-hiány prevalenciájának csökkenését eredményezte. A további fejlemények az MSG A-vitaminnal történő dúsítása által okozott színváltozások leküzdésétől függenek.
az A-Vitamin számos formában fordul elő, például retinol (alkohol), retina(aldehid), retinil-acetát vagy retinil-palmitát (észterek), valamint provitamin-Akarotenoidok (b-karotin, a-karotin stb.). Az A-Vitamin viszonylagnem stabil normál tárolási körülmények között, különösen zord környezetben.Az instabilitás elsősorban annak kémiai szerkezetének köszönhető, amely sokatkettős kötések hajlamosak a lebomlásra (ábra. 2).
az A-vitamin lebomlásának minimalizálása érdekében számos megközelítést vezettek be. Mivel az A-vitamin érzékeny a légköri oxigénre (az A-vitamin alkoholformája kevésbé stabil, mint az észterek), általában kereskedelmi forgalomban kapható olyan bevonattal védett készítményként, amely magában foglalja az antioxidáns(OK) t. Murphy szerint csak egy fő beszállító voltaz a-vitamin (retinil-palmitát vagy acetát formájában) az élelmiszer-dúsításhoz,a svájci Hoffman-La Roche. Az 1. táblázat felsorolja azokat a főbb készítményeket, amelyek rendelkezésre álltak.
az A-vitamin premixekhez adott antioxidánsok a butilezett hidroxianizol (BHA), a butilezett hidroxitoluol(BHT) és az a-tokoferolok (E-vitamin). Az E-vitamin antioxidánsként való használata egyre népszerűbb. A nyomfémek (különösen a vas és a réz) és az ultraibolya fény felgyorsítják az A-vitamin lebomlását. 5,0 pH alatt az A-vitamin nagyon instabil.
vas és jód
a vashiány a legelterjedtebb táplálkozási probléma a világon. Indonéziában a vérszegénység gyakorisága a terhes nők, az öt év alatti gyermekek és a női munkavállalók körében 64%, 55%, illetve 30%.A vashiány káros hatással van a fertőzésekkel szembeni rezisztenciára, a fertőző betegségek okozta morbiditásra és halandóságra, a tanulási folyamatokra, a viselkedésre, a fizikai állapotra és a termelékenységre.
az ásványi előkeverékek (mint az élelmiszer-dúsítás összetevőinek) elkészítésekor az egyik fontos tényező a dúsítandó só típusa. A vasat általában vas-foszfát, vas-pirofoszfát, vas-nátrium-pirofoszfát, vas-glükonát,vas-Laktát, vas-szulfát vagy redukált vas formájában szállítják (2.táblázat), míg a jódot általában kálium-jodid vagy jodát formájában szállítják.
FIG. 1. Befolyásoló tényezőka tápanyagok stabilitása
FIG. 2. A vitamin-alkohol és a b-karotin kémiai szerkezete
1. táblázat. Kereskedelmi A-vitamin készítmények kaphatókhoffman-La Roche
|
Típus |
összetevők |
Élelmiszer alkalmazás |
|
retinil-palmitát, akác, cukor, módosított élelmiszer-keményítő, BHT, BHA, nátrium-benzoát, a-tokoferol |
nem zsíros száraz tej, dehidratált élelmiszerek, száraz gabonafélék, italporokfelhasználás előtt feloldandó |
|
|
250 sz |
retinil-palmitát, zselatin, szorbit-módosított 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. Az élelmiszer-erődítményben jelenleg használt kiválasztott vasforrások
|
vegyület |
Egyéb közhasználatú név |
képlet |
vastartalom (g / kg) |
RBVa |
|
vas-ortofoszfát |
FePO4 db xh2ob |
3-46 |
||
|
vas-pirofoszfát |
vas 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 |
|
|
redukált vas, karbonil |
Fe |
980 |
67 |
forrás: ref. 4.
a. RBV relatív biológiai értéket jelöl. Vas-deficientrats gyógyítható vashiány etetésével őket vagy egy teszt vas minta vagy areference dózis vas-szulfát. A gyógyulást haemoglobinszinttel vagy csomagolt sejttérfogat-pótlással mérik a patkányok vérében, és a minták biohasznosulását a vas-szulfát 100-as értékével szemben jelentették. Így minden olyan vasminta, amely kevésbé áll rendelkezésre, mint a vas-szulfát, RBV-je kevesebb, mint 100.
b. a vas-ortofoszfát egy-négy hidrációs molekulát tartalmaz.
c. a vassók pontos szerkezete bizonytalan.
a következő kémiai és fizikai tényezőket kell ellenőriznialaposan a készítményben az élelmiszer-dúsítás, különösen a vas:
” oldhatóság: a vassók jobban oldódnak, mint a vassók.
” oxidatív állapot: a vas-sókat hatékonyabban lehet felhasználni, mint a vas-sókat; a vas-sók azonban reakcióképesebbek az élelmiszer-rendszerekben is.
” komplexek kialakításának képessége: a vas-vas általában hajlamosabb komplexek kialakítására, mint a vas-vas; a komplexek kialakulása nagymértékben csökkenti a vas biohasznosulását.
a vas élelmiszer-erődítmény összetevőjeként történő előállítása során meg kell vizsgálni annak lehetőségét, hogy a vas reagáljon vagy társuljon más tápanyagokkal. A fémionok (például vas) jelenléte lehetkáros hatással van a minőségre, ha az intézkedéseket nem megfelelően hajtják végre. Kimutatták, hogy a vas felgyorsítja a vitaminok lebomlását (különösen az A-és C-vitamin, valamint a tiamin), katalizálja az olajok és zsírok oxidatív avasodását, és nemkívánatos változásokat eredményez (szín, ízek stb.)
a feldolgozás hatása a hozzáadott tápanyagok stabilitására
a tápanyagok stabilitását számos kémiai ésfizikai tényező befolyásolja (ábra. 1). Következésképpen a dúsított élelmiszerek feldolgozása során ki kell választani és ellenőrizni kell a feldolgozási paramétereket a tápanyagveszteség minimalizálása érdekében.
a vitaminokkal összehasonlítva az ásványi anyagok (vas és jód) nagyon stabilakextrém feldolgozási körülmények között. Az ásványi anyagok elvesztésének elsődleges mechanizmusavízoldható anyagok kimosódásával . Az A-Vitamin viszont nagyon labilis a feldolgozási környezetben. A 3. ábra az A-vitamin lebomlásának lehetőségeit mutatja be (különösen a provitaminform b-karotinban). Az A-Vitamin mind oxigénre, mind hőmérsékletre érzékeny.Borenstain és Ottaway egyaránt arról számoltak be, hogy az A-vitamin (és az isob-karotin), amelyet az élelmiszerekhez adnak, érzékeny az oxidatív károsodásra. Formájábanretinol, az A-vitamin labilisabb, mint észter formája; emiatt a vitaminA-észtereket általában élelmiszerek dúsítására használják, amint azt az intable lista szemlélteti 1.
a 3.táblázat az A-vitamin stabilitását mutatja pasztőrözött,multivitaminnal kiegészített narancslében. Az A-Vitamin enyhén lebomlotta tárolás első két hónapja. Az A-Vitamin aktivitása sokkal stabilabb volt, amikora vitamint b-karotinként adták hozzá.
az A-vitamin stabilitását a pH is erősen befolyásolja. 5-nél kisebb apH-nál az A-vitamin érzékeny az oxidációra. Alacsony pH-értéknél a vitaminhajlamos izomerizálni a transz-ból a cisz-konfigurációba, amelyalacsonyabb vitaminaktivitással rendelkezik. Különösen az alacsony pH problémája merül fela gyümölcslé feldolgozása során. A gyümölcslevek pH-ja általában alacsony (körülbelül 3,0). Tocompensate alacsony pH, szénsavas, amely kiűzi az oxigént, lehet használni, hogystabilize vitamin
3.táblázat. Az A-vitamin lebomlása a feldolgozás és tárolás soránpasztőrözött, multivitaminnal kiegészített narancslé
FIG. 3. Lebomlási útvonala B-karotin
a magas hőmérsékletű kezelés hatása a tápanyag (vitamin)stabilitására
mivel a dúsított élelmiszerek gyártása során magas hőmérsékleteket lehet használni, intézkedéseket kell hozni a termikus lebontásból származó veszteségek minimalizálása érdekében. A szárítás olyan feldolgozási módszer, amely magas hőmérsékletet használ, ésszámos alkalmazás van a dúsított élelmiszerek gyártásában. A szárítást általában az idő és a hőmérséklet több kombinációjával hajtják végre, például 9-12 óra 50 kb, 2-3 óra 95 Kb, vagy 2-5 másodperc 140 KB C.To a tápanyagveszteségek minimalizálása, az idő éshőmérséklet alacsonyabb kombinációinak alkalmazása kívánatos, ami a felület növelésével vagy a szárítási folyamat során a nyomás csökkentésével érhető el.
a sütő szárítása a leggyakoribb módszer. Tészta termékek, forexample, lehet szárítani egy kemencében 9 nak nek 12 órán át 50 6CC vagy 2 nak nek 3hours at 95 6ccc. O ‘ Brien és Roberton arról számoltak be, hogy a B-karotin stabilabb volt, mint az A-vitamin észter formája a kemencében történő szárítás során. A makaróni feldolgozása során a kemencében történő szárítás 9-12 órán át 50cc-n A14%-os a-vitaminveszteséget eredményezett. Ezenkívül 3-5 órán át történő szárítás 95cc-en az A-vitamin 23% – ának, de a B-karotinnak csak 8% – ának pusztulását okozta.
a Dobszárítást gyakran használják dúsított élelmiszerek gyártásáraporított formában. A dobszárítás előnye a hagyományos kemenceszárítással szembenhogy a magasabb hőmérsékletek csak 2-30 másodperc feldolgozási idővel használhatók. A magas hőmérséklet és a rövid idő (HTST) kombinációja maximalizálja a tápanyagok visszatartását.
ezenkívül a dobszárítót általában folyékony élelmiszerekhez használják. Ezért az anyag nagyon magas hőmérsékletet érhet el, mivel filmet képez a dob felületén. Ennek a filmnek a szárítás során történő képződése bizonyos védelmet nyújthat a tápanyagoknak az oxidatív károsodásoktól, különösen a hasonló HTST eljárásokkal, például az extrudálási eljárással összehasonlítva. A 4. táblázat azt mutatjaa tápanyagok megtartása sokkal jobb a dob/ henger szárítás során, mintextrúziós feldolgozás a filmképződés miatt .
a porlasztva szárítás egy másik technika, amelyet dúsított élelmiszerek gyártására lehet használni. Az idő-hőmérséklet kombinációk mellett másintézkedéseket kell alkalmazni a permetezett élelmiszerek oxigénnel való érintkezésének megakadályozására vagy minimalizálására. A porlasztva szárítás során finom ételpermetet vezetünk Bea szárítókamra, ahol forró levegőárammal találkozik, amely gyors szárítást eredményez. A permetezési folyamat nagymértékben növeli az élelmiszer érintkezésétoxigént, ezáltal felgyorsítja az oxidatív károsodást.
számos módszert vezettek be az oxidatív károsodás minimalizálására,beleértve az antioxidánsok hozzáadását, valamint a bevonóanyagok és a kapszula alkalmazását. A bevonó anyagot szacharóz nyersanyag-készítményben történő alkalmazásával lehet alkalmazni. Johnson et al. kimutatták, hogy legalább 10% szacharózt tartalmazó bevonatra van szükség ahhoz, hogy a porlasztva szárítás során jó védelmet nyújtson az oxidatív támadásokkal szemben. Azt is megjegyezték, hogy ha lehetséges, kívánatos 15-20% szacharóz hozzáadása a nyersanyagkészítményhez, mivel ez nagyobb védelmet nyújt az oxidáció ellen.
4.táblázat. Vitamin veszteségek: extrudálás vs. görgős szárítás
forrás: ref. 8.
a szárítás során az oxidáció által okozott romlás minimalizálása érdekében szárítás után tápanyagokat adhatunk hozzá. Ezt a tej dúsítása során végezték el, amelyben a kívánt szintű tápanyagot tartalmazó száraz premixeket használtunk.Ez a folyamat (fig. 4) viszonylag egyszerű és hatékony, de extramixing berendezést igényel.
egy másik élelmiszer-feldolgozási művelet, amely magas hőmérsékletet használaz extrudálási folyamat. Az extrudálás nagyon népszerű a snack ételek gyártásáhozés kész reggeli gabonafélék. Az extrudálásnak számos előnye van a többivel szembenmódszerek, mivel ez egy nagyon sokoldalú folyamat, amely több műveletet is magában foglalegyszerre: keverés, szakács, formázás. Számos paraméter fontos, amely meghatározza a végtermék minőségét, beleértve a hőmérsékletet (100-140 6C vagy annál magasabb), a nedvességtartalmat, a bevonó rendszert és az oxigént, valamint az extrudálási folyamatra jellemző egyéb paramétereket, például a nyomást, az áteresztőképességet,a csavar sebességét (rpm) és a szerszám átmérőjét . Ha lehetséges, az utolsó folyamat során meg kell erősíteni a tápanyag-visszatartás maximalizálását. Ebben a szakaszban a dúsítás elvégezhetőaz íz alkalmazása során.
FIG. 4. A porlasztva szárított tej vitaminokkal való dúsítása
a tápanyagok stabilitása és a megfelelő címkézés
az egészséges táplálkozás iránti fokozott fogyasztói tudatosság arra kényszerítette az élelmiszertermelőket, hogy termékeik összetételére vonatkozó információkat tegyenek közzé a címkén. Dúsított élelmiszerekkel a hozzáadott tápanyag mennyiségea címke nagyon fontos.
ahhoz, hogy a címkén szereplő állítások valósághű eltarthatósági időn belül teljesüljenek, a gyártóknak alaposan meg kell vizsgálniuk a tápanyag-lebomlás viselkedését és kinetikáját. A termék tápanyagtartalmára vonatkozó helyes állítások megfogalmazása a címkén, a hozzáadott tápanyag mennyiségének valójában meg kell haladnia a feltüntetett vagy a címkén feltüntetett mennyiséget. A különbség a megfogalmazott és a deklarált közöttszinteket túlterhelésnek nevezik. Túltermelés = (a termékben jelen lévő tápanyag mennyisége – a címkén feltüntetett mennyiség)/a címkén feltüntetett mennyiség 600.
a túllépés a tápanyagok inherens stabilitásától, az élelmiszer elkészítésének és csomagolásának körülményeitől, valamint a termék várható eltarthatóságától függ. Így a labilisabb vagy instabila tápanyagok, mint például az A-vitamin, általában magas túlterhelést igényelnek. Az 5. táblázat mutatjapéldák az A-vitamin túlterhelésekre, amelyeket három különböző termékben használnak. A 25% – os túllépés azt jelenti, hogy ha az A-vitamin deklarált mennyisége például 20 mg pergram termék, akkor a bemeneti szint vagy a tápanyag mennyisége aa készítménynek 25 mg / gramm terméknek kell lennie.
az eltarthatósági idő és a címkén feltüntetett tápanyagmennyiség(a termék eltarthatósági ideje végén megmaradó tápanyag mennyisége alapján) több módszerrel is meghatározható, amelyek közül az egyik az Arrhenius által a Labuza és Riboh által leírt módszer .
a tápanyag-lebomlás kinetikája nulla vagy elsőrendű kinetikával modellezhető . Egy egyszerű kinetikus modell segítségével megjósolhatjukegy adott tápanyag eltarthatósági ideje és túlterhelése. A 6. táblázat összehasonlítja az Arrhenius modellje által előre jelzett tápanyagveszteségeket a tényleges Elveszett összegekkel.
a dúsított élelmiszerek címkézésének másik aspektusa a tápanyagokra vonatkozó állítás. Az Egyesült Királyságban például, ha a címkén azt állítják, hogy egy élelmiszer egy adott vitamin vagy ásványi anyag “gazdag” vagy “kiváló” forrása, akkor a napi élelmiszer-adagnak (amelyet “egy nap alatt várhatóan elfogyasztandó élelmiszer mennyiségének” neveznek) tartalmaznia kell az adott tápanyagra vonatkozó ajánlott étrendi támogatás (RDA) legalább felét . Más országok követelményeit illetően különleges Élelmiszerügyi törvényekkel és rendeletekkel kell konzultálni.
5.táblázat. Az A-Vitamin túlterhelése három termékben
|
termék |
Felhasználhatósági időtartam (mo) |
túlterhelés (%) |
|
tej alapú dúsított italpor |
12 |
25 |
|
dúsított étkezés helyettesítő bár |
12 |
45 |
|
Multivitamin tabletta |
30 |
60 |
következtetés
az élelmiszer-dúsítás olyan táplálkozási intervenciós program, amelynek célpopulációja pontosan meghatározott, és hatékonyságát az határozza meg, hogy a dúsított élelmiszert elfogadja-e, megvásárolja-e vagy sem. Az élelmiszer-dúsítási program sikerességét az méri, hogy javult-e a megcélzott populáció táplálkozása és egészségi állapota, vagy sem. Ezért számos fontos szempontot alaposan meg kell vizsgálni egy élelmiszer-dúsítási program kidolgozásakor, mint például a tápanyagok stabilitásának meghatározása a szokásos tárolási és felhasználási körülmények között. Technikai szempontból a táplálkozási stabilitás a készítmény, az elkészítés és a feldolgozás során döntő fontosságú a dúsított élelmiszerek hatékony előállításához.
számos tényező okozhat súlyos tápanyag-lebomlást. Következésképpen a veszteségek minimalizálására szolgáló megfelelő technológiát kell alkalmazni. A tápanyagtartalom stabilizálásának néhány stratégiája magában foglalja az egyes tápanyagok védőbevonatának alkalmazását; antioxidánsok hozzáadása; a hőmérséklet, a nedvesség és a pH szabályozása; valamint a levegő, a fény és az inkompatibilis Fémek elleni védelem a feldolgozás és tárolás során.
a tápanyagok stabilitása és a megerősített élelmiszerek elkészítésének, gyártásának és csomagolásának feltételei befolyásolják a termék polctartalmát és ezzel párhuzamosan a tápanyag-túltöltést. Az élelmiszerekben lévő tápanyagok lebomlásának mértéke és az eltarthatósági idő hossza határozza meg a túltermelés szintjét. A tápanyag-lebomlás mértékét számos módszerrel lehet meghatározni, amelyek közül az egyik a viszonylag egyszerű Arrhenius-módszer, amely felhasználható egy adott tápanyag eltarthatóságának és túlterhelésének előrejelzésére.
6.táblázat. Vitaminveszteség ( % ) hat hónapos tárolás után, 20cc és 75% relatív páratartalom mellett
|
Vitamin |
Arrhenius modelljéből jósolták |
tárolás után elemezve |
|
24.0 |
23.0 |
|
|
A-Vitamin készítmény |
15.0 |
10.0 |
|
folsav |
8.1 |
7.4 |
|
B12-Vitamin |
9.2 |
7.7 |
forrás: ref.11.
3. Murphy PA. Az A-vitamin élelmiszerek dúsítási technológiájafejlődő országokban. Élelmiszer-Technológia 1996;50 (9): 69-74.
4. Richardson DP. Vas erődítmény élelmiszerekben és italokban. Chem Ind1983; 13: 498-501.
5. Archer MC, Tannenbaum Sr. vitaminok. In: Tannenbaum SR, Szerk.Az élelmiszer-feldolgozás táplálkozási és biztonsági szempontjai. New York: Marcel Dekker, 1979.
6. Borenstain B. Az erődítmény technológiája. In: Tannenbaum SR, Szerk. Az élelmiszer-feldolgozás táplálkozási és biztonsági szempontjai. New York: Marcel Dekker, 1979: 217-31.
9. Johnson LE, Gordon HT, Borenstain B. A reggeli technológiájagabona erődítmény. Gabonavilág 1988; 33: 278-330.
10. Schlude M. a vitaminok stabilitása az extrudálás szakácsában. In: O ‘ Connor C, szerk. Extrudálási technológia az élelmiszeripar számára. London: ElsevierApplied Science, 1987.
11. Labuza TP, Riboh D. az Arrhenius kinetikájának elmélete és alkalmazása az élelmiszerek tápanyagveszteségének előrejelzésére. Élelmiszer-Technológia1982; 36(2):66-74.
12. Labuza TP. Nyitott eltarthatósági idő társkereső élelmiszerek. Westport, Conn, USA: Food and Nutrition Press,1982.