¿Qué controlan los antioxidantes?
Los antioxidantes en los sistemas alimentarios se utilizan para retardar las reacciones oxidativas que crean rancidez, sabor rancio, pérdida de color, degradación de nutrientes y fallas en la vida útil.El objetivo más común es la oxidación de lípidos, pero los antioxidantes también pueden proteger pigmentos, vitaminas y compuestos aromáticos.El mecanismo depende de la matriz alimentaria.Un antioxidante que funciona en aceite a granel puede no funcionar en una emulsión, un producto cárnico, un relleno de panadería, una bebida o un polvo seco porque el oxígeno, los metales, el agua, el pH, las proteínas y las interfaces son diferentes.
La oxidación de lípidos comienza con reacciones de iniciación, propagación y descomposición que generan hidroperóxidos, aldehídos, cetonas y otros compuestos.Es posible que los productos de oxidación primaria no huelan fuerte, mientras que los productos secundarios como el hexanal pueden generar notas rancias o de cartón.Por lo tanto, una estrategia de antioxidantes alimentarios debería medir la etapa correcta de oxidación en lugar de depender de un número.
Mecanismos
Los antioxidantes pueden donar átomos de hidrógeno o electrones a radicales, quelar metales prooxidantes, apagar el oxígeno singlete, descomponer peróxidos, eliminar oxígeno o regenerar otros antioxidantes.Los tocoferoles, el extracto de romero, el palmitato de ascorbilo, el extracto de té verde, los fenólicos vegetales, los carotenoides y los antioxidantes sintéticos difieren en polaridad y ubicación.En las emulsiones, la ubicación es crítica porque la oxidación a menudo comienza en la interfaz aceite-agua donde se encuentran los lípidos, el oxígeno, los metales y los emulsionantes.
Algunos compuestos pueden volverse prooxidantes bajo ciertas condiciones.Los polifenoles pueden reducir los iones metálicos y el ácido ascórbico puede acelerar la oxidación cuando hay metales y oxígeno presentes.Una dosis alta de antioxidantes no siempre es mejor.La elección correcta depende del tipo de lípido, el nivel de insaturación, la exposición al metal, la actividad del agua, el pH, la temperatura de procesamiento, el oxígeno del paquete y la vida útil objetivo.
Diseño específico de matriz
Los aceites a granel a menudo se controlan mediante el índice de peróxido, dienos conjugados, índice de anisidina y marcadores volátiles.Las emulsiones necesitan atención al tamaño de las gotas, el tipo de emulsionante, la carga interfacial, los quelantes y la polaridad de los antioxidantes.Los productos cárnicos y marinos necesitan tener en cuenta el hierro hemo, la sal, la cocción, el envasado y la oxidación de proteínas.Los productos de panadería pueden necesitar protección de las grasas durante el almacenamiento y exposición térmica durante el horneado.Las bebidas pueden necesitar protección de pigmentos y sabores, pero los antioxidantes pueden interactuar con colorantes como las antocianinas.
El mismo antioxidante puede funcionar de manera diferente dependiendo de dónde se divida.Un antioxidante hidrófilo puede permanecer en la fase acuosa de una emulsión mientras que la oxidación comienza en la fase oleosa o en la interfaz.Un antioxidante lipófilo puede proteger el aceite a granel pero no logra controlar las reacciones catalizadas por metales en la interfaz.Por lo tanto, la polaridad, la elección del emulsionante y la estrategia de quelación deben diseñarse juntas.
Los productos secos no son inmunes.La baja humedad puede retardar algunas reacciones, pero la exposición al oxígeno, la luz, la contaminación por metales y las grasas insaturadas aún pueden provocar rancidez.Los polvos también tienen una gran superficie, lo que puede hacer que el contacto con el oxígeno sea importante.El envasado y el oxígeno en el espacio de cabeza suelen ser tan importantes como la selección de antioxidantes.
Medición
La medición debe seguir la vía de oxidación.El índice de peróxido y los dienos conjugados miden la oxidación temprana.TBARS, p-anisidina, aldehídos volátiles y medidas sensoriales de oxidación o descomposición posterior.Los ensayos de capacidad antioxidante como DPPH, ABTS, ORAC o FRAP pueden comparar extractos, pero no predicen automáticamente el rendimiento en un alimento real.La validación de la vida útil debe utilizar marcadores de oxidación específicos de los alimentos y evaluación sensorial.
La selección de marcadores debe coincidir con el tipo de lípido y alimento.El hexanal es útil para muchos sistemas ricos en linoleico, pero no todas las grasas producen el mismo perfil volátil.Los aceites de pescado, las grasas lácteas, los sistemas cárnicos y los aceites de frutos secos pueden requerir marcadores diferentes.Los paneles sensoriales deben estar entrenados para detectar el defecto esperado, como notas de nueces rancias, picadas, acartonadas, rancias, recalentadas u oxidadas.
El plan de prueba debe incluir un control, niveles de antioxidantes, condiciones de empaque, temperatura de almacenamiento, exposición a la luz y días de muestreo.El almacenamiento acelerado puede seleccionar opciones, pero puede cambiar las vías de oxidación si la temperatura no es realista.La validación final debe utilizar el paquete comercial y las condiciones reales de distribución.
Selección y liberación
La selección de antioxidantes debe considerar el estado regulatorio, las declaraciones en la etiqueta, el impacto del sabor, el impacto del color, la solubilidad, la estabilidad del proceso y el costo.El extracto de romero puede ser eficaz pero puede agregar notas herbales.Los tocoferoles pueden proteger los aceites, pero pueden ser menos eficaces si domina la catálisis metálica.Los quelantes pueden ser potentes en las emulsiones, pero es posible que no alcancen los objetivos de etiqueta limpia.Los extractos de plantas varían según la fuente y la estandarización, por lo que los controles de los proveedores son importantes.
El procesamiento puede destruir o redistribuir los antioxidantes.Freír, hornear, homogeneizar, secar por aspersión y mezclar con alto cizallamiento pueden cambiar dónde se encuentra el antioxidante y cuánto tiempo sobrevive.Si el antioxidante se agrega antes de un paso de calor severo, el estudio debería demostrar que permanece suficiente protección activa durante el almacenamiento.Si se añade después de calentar, la mezcla y distribución deben ser uniformes.
El control de proveedores es parte del control de antioxidantes.Los extractos naturales pueden variar en cuanto a marcadores activos, aceites portadores, disolventes residuales, color, olor y estabilidad térmica.Una fórmula que depende de un extracto de romero, té o especias debería definir el marcador estandarizado y el control sensorial entrante en lugar de aceptar cualquier extracto con el mismo nombre común.
La decisión de liberación debe basarse en la protección de la vida útil, no solo en la capacidad antioxidante del banco.Un sistema antioxidante exitoso retrasa los defectos que los consumidores notarían: olor rancio, sabor rancio, pérdida de color, pérdida de nutrientes o cambio de textura causado por la oxidación.Si el defecto no se retrasa en el propio alimento, el sistema antioxidante no ha sido validado.
Enfoque de validación de antioxidantes en sistemas alimentarios
Esta página sobre antioxidantes en los sistemas alimentarios debería ayudar al lector a decidir qué hacer a continuación.Si se observa variación inexplicable, lógica de liberación débil, recurrencia de quejas o transferencia deficiente del ensayo a la producción, la respuesta más fuerte es confirmar el mecanismo, proteger el lote de la liberación prematura y ajustar solo la variable respaldada por la evidencia.
Antioxidantes En: especificación de función aditiva
Antioxidantes en los sistemas alimentariosdebe manejarse a través de la identidad del aditivo, la pureza, la categoría legal del alimento, el nivel máximo permitido, la transferencia, la compatibilidad de la matriz, la declaración y la función tecnológica.Esas palabras no son relleno;definen la evidencia que demuestra si el producto, lote o proceso todavía se encuentra dentro de los límites de control previstos.
ParaAntioxidantes en los sistemas alimentarios, el límite de decisión es la aprobación de la dosis, la verificación de la etiqueta, la restricción del mercado, la selección de sustitutos o la recalificación del proveedor.El revisor debe trazar ese límite hasta el ensayo, la declaración de pureza, el cálculo de la dosis de la formulación, la verificación del producto terminado, la revisión de la etiqueta y la prueba de rendimiento de la matriz, y luego registrar por qué esos datos son suficientes para este producto y título exactos.
EnAntioxidantes en los sistemas alimentarios, la declaración de falla debe nombrar una clase de aditivo incorrecta, dosis excesiva, función débil, falta de coincidencia regulatoria, transferencia no declarada o mala compatibilidad con el pH y el historial de calor.El registro de seguimiento debe preservar el punto de muestra, la condición del método, la identidad del lote, la edad de almacenamiento y la acción correctiva para que otro revisor pueda repetir la conclusión.
Preguntas frecuentes
¿Por qué los ensayos de capacidad antioxidante no pueden predecir la vida útil de los alimentos?
Son ensayos químicos simplificados y es posible que no representen los efectos del oxígeno, los metales, las interfaces, el pH, el envasado y la matriz en alimentos reales.
¿Pueden los antioxidantes convertirse en prooxidantes?
Sí.Algunos sistemas fenólicos o de ácido ascórbico pueden promover la oxidación en condiciones ricas en metales o oxígeno, por lo que es necesaria la validación en los alimentos reales.
Fuentes
- Métodos analíticos para la oxidación de lípidos y la capacidad antioxidante en sistemas alimentariosRevisión de acceso abierto utilizada para pruebas de valor de peróxido, dienos conjugados, TBARS, marcadores volátiles y capacidad antioxidante.
- Antioxidantes vegetales naturales para la conservación de alimentos y tendencias emergentes en aplicaciones nutracéuticas.Revisión de acceso abierto utilizada para clases de antioxidantes vegetales y mecanismos de conservación.
- Funciones y mecanismos de acción de las hierbas agregadas a la emulsión sobre su oxidación lipídica.Revisión de acceso abierto utilizada para el comportamiento antioxidante y prooxidante de los polifenoles en alimentos emulsionados.
- Utilización de antioxidantes naturales derivados de plantas y esteras de nanofibras para mejorar la estabilidad oxidativa y prolongar la vida útil de los alimentos.Revisión de acceso abierto utilizada para antioxidantes naturales, aceites comestibles y estrategias de extensión de la vida útil.
- Aplicación de antioxidantes como alternativa para mejorar la vida útil de los alimentosRevisión de acceso abierto utilizada para aplicaciones antioxidantes, oxidación de alimentos y estrategias de protección de la vida útil.
- Antioxidantes polifenólicos en emulsiones lipídicas: efectos de partición y fenómenos interfacialesRevisión de acceso abierto utilizada para la partición de antioxidantes y el comportamiento interfacial en emulsiones lipídicas.
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