Quels antioxydants contrôlent
Les antioxydants présents dans les systèmes alimentaires sont utilisés pour ralentir les réactions oxydatives qui créent le rancissement, la saveur fade, la perte de couleur, la dégradation des nutriments et la défaillance de la durée de conservation.La cible la plus courante est l’oxydation des lipides, mais les antioxydants peuvent également protéger les pigments, les vitamines et les composés aromatiques.Le mécanisme dépend de la matrice alimentaire.Un antioxydant qui agit dans l’huile en vrac peut ne pas fonctionner dans une émulsion, un produit carné, une garniture de boulangerie, une boisson ou une poudre sèche, car l’oxygène, les métaux, l’eau, le pH, les protéines et les interfaces sont différents.
L'oxydation des lipides commence par des réactions d'initiation, de propagation et de décomposition qui génèrent des hydroperoxydes, des aldéhydes, des cétones et d'autres composés.Les produits d'oxydation primaires peuvent ne pas avoir une forte odeur, tandis que les produits secondaires tels que l'hexanal peuvent donner des notes rances ou cartonnées.Une stratégie d’antioxydants alimentaires doit donc mesurer le bon stade d’oxydation plutôt que de se fier à un seul chiffre.
Mécanismes
Les antioxydants peuvent donner des atomes d'hydrogène ou des électrons à des radicaux, chélater des métaux pro-oxydants, éteindre l'oxygène singulet, décomposer les peroxydes, récupérer l'oxygène ou régénérer d'autres antioxydants.Les tocophérols, l'extrait de romarin, le palmitate d'ascorbyle, l'extrait de thé vert, les composés phénoliques végétaux, les caroténoïdes et les antioxydants synthétiques diffèrent par leur polarité et leur emplacement.Dans les émulsions, l'emplacement est essentiel car l'oxydation commence souvent à l'interface huile-eau où se rencontrent les lipides, l'oxygène, les métaux et les émulsifiants.
Certains composés peuvent devenir pro-oxydants dans certaines conditions.Les polyphénols peuvent réduire les ions métalliques et l'acide ascorbique peut accélérer l'oxydation en présence de métaux et d'oxygène.Une dose élevée d’antioxydants n’est pas toujours meilleure.Le choix correct dépend du type de lipide, du niveau d’insaturation, de l’exposition aux métaux, de l’activité de l’eau, du pH, de la température de traitement, de l’oxygène de l’emballage et de la durée de conservation cible.
Conception spécifique à la matrice
Les huiles en vrac sont souvent surveillées par l'indice de peroxyde, les diènes conjugués, l'indice d'anisidine et les marqueurs volatils.Les émulsions nécessitent une attention particulière à la taille des gouttelettes, au type d’émulsifiant, à la charge interfaciale, aux chélateurs et à la polarité des antioxydants.La viande et les produits de la mer nécessitent du fer héminique, du sel, de la cuisson, de l'emballage et de l'oxydation des protéines.Les produits de boulangerie peuvent nécessiter une protection des graisses pendant le stockage et une exposition thermique pendant la cuisson.Les boissons peuvent nécessiter une protection des pigments et de la saveur, mais les antioxydants peuvent interagir avec des colorants tels que les anthocyanes.
Le même antioxydant peut agir différemment selon l’endroit où il se répartit.Un antioxydant hydrophile peut rester dans la phase aqueuse d'une émulsion tandis que l'oxydation commence dans la phase huileuse ou à l'interface.Un antioxydant lipophile peut protéger l’huile en vrac mais ne parvient pas à contrôler les réactions catalysées par les métaux à l’interface.La polarité, le choix de l'émulsifiant et la stratégie de chélation doivent donc être conçus ensemble.
Les produits secs ne sont pas à l’abri.Une faible humidité peut ralentir certaines réactions, mais l'exposition à l'oxygène, la lumière, la contamination par les métaux et les graisses insaturées peuvent toujours créer du rancissement.Les poudres ont également une grande surface, ce qui peut rendre le contact avec l’oxygène important.L’emballage et l’oxygène dans l’espace libre sont souvent aussi importants que la sélection des antioxydants.
Mesures
La mesure doit suivre la voie de l’oxydation.L'indice de peroxyde et les diènes conjugués mesurent l'oxydation précoce.Les TBARS, la p-anisidine, les aldéhydes volatils et les mesures sensorielles ultérieures de l'oxydation ou de la décomposition.Les tests de capacité antioxydante tels que DPPH, ABTS, ORAC ou FRAP peuvent comparer des extraits, mais ils ne prédisent pas automatiquement les performances dans un aliment réel.La validation de la durée de conservation doit utiliser des marqueurs d'oxydation spécifiques aux aliments et une évaluation sensorielle.
La sélection des marqueurs doit correspondre au type de lipide et d’aliment.L'hexanal est utile pour de nombreux systèmes riches en linoléique, mais toutes les graisses ne produisent pas le même profil volatil.Les huiles de poisson, les graisses laitières, les systèmes carnés et les huiles de noix peuvent nécessiter des marqueurs différents.Les panneaux sensoriels doivent être formés au défaut attendu, tel que des notes de noix rances, peintes, cartonnées, rassis, réchauffées ou oxydées.
Le plan de test doit inclure un contrôle, les niveaux d'antioxydants, l'état de l'emballage, la température de stockage, l'exposition à la lumière et les jours d'échantillonnage.Le stockage accéléré peut filtrer les options mais peut modifier les voies d'oxydation si la température n'est pas réaliste.La validation finale doit utiliser le package commercial et les conditions réelles de distribution.
Sélection et sortie
La sélection des antioxydants doit tenir compte du statut réglementaire, des allégations sur l'étiquette, de l'impact de la saveur, de l'impact de la couleur, de la solubilité, de la stabilité du processus et du coût.L'extrait de romarin peut être efficace mais peut ajouter des notes végétales.Les tocophérols peuvent protéger les huiles mais peuvent être moins efficaces si la catalyse métallique domine.Les chélateurs peuvent être puissants dans les émulsions, mais peuvent ne pas correspondre aux objectifs du clean label.Les extraits de plantes varient selon la source et la standardisation, les contrôles des fournisseurs sont donc importants.
La transformation peut détruire ou redistribuer les antioxydants.La friture, la cuisson au four, l'homogénéisation, le séchage par pulvérisation et le mélange à cisaillement élevé peuvent modifier l'emplacement de l'antioxydant et sa durée de survie.Si l’antioxydant est ajouté avant une étape de chaleur intense, l’étude devrait prouver qu’une protection active suffisante demeure pendant le stockage.S'il est ajouté après chauffage, le mélange et la répartition doivent être uniformes.
Le contrôle des fournisseurs fait partie du contrôle des antioxydants.Les extraits naturels peuvent varier en termes de marqueurs actifs, d’huiles de support, de solvants résiduels, de couleur, d’odeur et de stabilité thermique.Une formule qui dépend d'un extrait de romarin, de thé ou d'épice doit définir le marqueur standardisé et le contrôle sensoriel entrant plutôt que d'accepter n'importe quel extrait portant le même nom commun.
La décision de libération doit être basée sur la protection de la durée de conservation, et pas seulement sur la capacité antioxydante de laboratoire.Un système antioxydant efficace retarde les défauts que les consommateurs remarqueraient : odeur rance, saveur fade, décoloration, perte de nutriments ou changement de texture causé par l'oxydation.Si le défaut n’est pas retardé dans l’aliment lui-même, le système antioxydant n’a pas été validé.
Objectif de validation pour les antioxydants dans les systèmes alimentaires
Cette page sur les antioxydants dans les systèmes alimentaires devrait aider le lecteur à décider quoi faire ensuite.Si une variation inexpliquée, une logique de libération faible, une récurrence des plaintes ou un mauvais transfert de l'essai à la production sont observés, la réponse la plus forte consiste à confirmer le mécanisme, à protéger le lot d'une libération prématurée et à ajuster uniquement la variable étayée par les preuves.
Antioxydants In : spécification de la fonction additive
Antioxydants dans les systèmes alimentairesdoivent être traités en fonction de l'identité des additifs, de la pureté, de la catégorie alimentaire légale, du niveau maximum autorisé, du transfert, de la compatibilité matricielle, de la déclaration et de la fonction technologique.Ces mots ne sont pas remplis ;ils définissent les preuves qui prouvent si le produit, le lot ou le processus se trouve toujours à l'intérieur de sa limite de contrôle prévue.
PourAntioxydants dans les systèmes alimentaires, la limite de décision est l’approbation des doses, la vérification des étiquettes, la restriction du marché, la sélection de produits de substitution ou la requalification des fournisseurs.L'examinateur doit retracer cette limite jusqu'au test, à la déclaration de pureté, au calcul de la dose de formulation, à la vérification du produit fini, à l'examen de l'étiquette et au test de performance de la matrice, puis enregistrer pourquoi ces données sont suffisantes pour ce produit et ce titre précis.
DansAntioxydants dans les systèmes alimentaires, la déclaration de défaillance doit mentionner une mauvaise classe d'additif, une dose excessive, une fonction faible, une inadéquation réglementaire, un transfert non déclaré ou une mauvaise compatibilité avec le pH et l'historique thermique.Le dossier de suivi doit conserver le point d'échantillonnage, l'état de la méthode, l'identité du lot, l'âge de stockage et les mesures correctives afin qu'un autre examinateur puisse répéter la conclusion.
FAQ
Pourquoi les tests de capacité antioxydante ne parviennent-ils pas à prédire la durée de conservation des aliments ?
Il s'agit d'analyses chimiques simplifiées et peuvent ne pas représenter l'oxygène, les métaux, les interfaces, le pH, l'emballage et les effets de matrice dans les aliments réels.
Les antioxydants peuvent-ils devenir pro-oxydants ?
Oui.Certains systèmes d'acide phénolique ou ascorbique peuvent favoriser l'oxydation dans des conditions riches en métaux ou en oxygène, une validation dans l'aliment lui-même est donc nécessaire.
Sources
- Méthodes analytiques pour l'oxydation des lipides et la capacité antioxydante dans les systèmes alimentairesRevue en libre accès utilisée pour les tests d'indice de peroxyde, de diènes conjugués, de TBARS, de marqueurs volatils et de capacité antioxydante.
- Antioxydants végétaux naturels pour la conservation des aliments et tendances émergentes dans les applications nutraceutiquesRevue en libre accès utilisée pour les classes d'antioxydants végétaux et les mécanismes de préservation.
- Rôles et mécanismes d'action des herbes ajoutées à l'émulsion sur son oxydation lipidiqueRevue en libre accès utilisée pour le comportement antioxydant et pro-oxydant des polyphénols dans les aliments émulsionnés.
- Utilisation d'antioxydants naturels d'origine végétale et de tapis de nanofibres pour améliorer la stabilité oxydative et prolonger la durée de conservation des alimentsRevue en libre accès utilisée pour les antioxydants naturels, les huiles comestibles et les stratégies de prolongation de la durée de conservation.
- Application d'antioxydants comme alternative pour améliorer la durée de conservation des alimentsRevue en libre accès utilisée pour les applications d'antioxydants, l'oxydation des aliments et les stratégies de protection de la durée de conservation.
- Antioxydants polyphénoliques dans les émulsions lipidiques : effets de partitionnement et phénomènes interfaciauxRevue en libre accès utilisée pour le partage des antioxydants et le comportement interfacial dans les émulsions lipidiques.
- Orientation à l'intention de l'industrie : Guide pour minimiser les risques microbiens en matière de salubrité des aliments pour les fruits et légumes fraisAjouté pour les antioxydants dans les systèmes alimentaires, car cette source prend en charge les preuves relatives aux aliments, aux processus et à la qualité et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
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