Срок хранения растительного каротина сильно зависит от кислорода в воздухе

Срок годности растительных каротиноидов в порошкообразной форме сильно зависит от кислорода в окружающей среде — это оказывает большое влияние на пищевую промышленность, но эффект можно значительно снизить за счёт оптимизированных производственных процессов. К такому выводу пришло масштабное исследование, проведённое с использованием оборудования и экспертизы EQ BOKU. Исследование, поддержанное мировым лидером по производству окрашивающих растительных концентратов, сравнивало разные процессы и составы при производстве богатого пигментами порошка из морковного концентрата и их влияние на сохраняемость. Результаты имеют большое значение для пищевой промышленности, поскольку окрашивающие концентраты из фруктов и овощей всё чаще используются как альтернатива искусственным красителям. Результаты исследования опубликованы в Food Research International.

Оптимизация процессов и материалов

Исследовательская группа под руководством профессора Генри Ягера из Института пищевых технологий BOKU изучила, как можно улучшить сохранность пигментов в порошковых продуктах.

• Ключевой фактор: Основным фактором, влияющим на срок годности, является проникновение кислорода воздуха в частицы порошка.
• Роль носителей: В производстве используются «носители» для стабильной структуры порошка. Исследование показало, что часто используемый мальтодекстрин оставляет на поверхности частиц незащищёнными более трети чувствительного каротина. При замене на модифицированный крахмал или гуммиарабик эта доля снижается до четверти или пятой части, что обеспечивает лучшую защиту от кислорода.
• Влияние метода сушки: Метод производства порошка также сильно влияет на сохраняемость.
  • Сублимационная сушка создаёт частицы с микропорами и нанопорами, через которые кислород быстро проникает.
  • Оптимизированная распылительная сушка даёт более плотные частицы с меньшей площадью поверхности, что снижает диффузию кислорода и значительно повышает стабильность концентрата. Идеальный размер частиц — чуть более 90 микрометров: более крупные частицы имеют большую долю каротиноидов внутри, где они защищены от кислорода.
• Роль антиоксидантов: Добавление антиоксидантов, таких как токоферол, аскорбилпальмитат и аскорбат натрия, может снизить окисление, но их эффективность ограничена, если микроструктура частиц не препятствует диффузии кислорода. В частицах с правильной структурой собственных антиоксидантов моркови достаточно для защиты каротиноидов.

Практический результат

Без оптимизации производства в экстремальных случаях может теряться почти 90% каротина за три месяца. Использование оптимизированного процесса сушки и таких носителей, как модифицированный крахмал или гуммиарабик, позволяет снизить эти потери до менее чем 10%, значительно увеличивая срок хранения растительных окрашивающих концентратов в порошке.