Les caroténoïdes ont besoin d'un support
Les caroténoïdes tels que le bêta-carotène, le lycopène, la lutéine et l'astaxanthine sont des pigments lipophiles.Ils ne se dissolvent pas naturellement dans l’eau, ce qui rend la dispersion des boissons difficile.Un développeur de boissons doit placer le caroténoïde dans une phase huileuse, une gouttelette d'émulsion, une particule ou un autre système de distribution qui peut rester physiquement stable, visuellement acceptable et chimiquement protégé pendant le traitement et le stockage.
La première décision est la promesse du produit.Le caroténoïde est-il utilisé pour la couleur, la nutrition, le positionnement en antioxydants ou les deux ?Une application couleur uniquement peut donner la priorité à la teinte, à la clarté et au coût.Une application nutritionnelle doit également prendre en compte la rétention et la bioaccessibilité.La même couleur orange peut provenir de systèmes ayant un comportement de digestion et une stabilité différents.
Les travaux sur les émulsions de boissons au lycopène et les examens de l'administration des caroténoïdes montrent pourquoi la conception de la formulation est importante : les caroténoïdes sont sensibles à l'oxygène, à la lumière, à la chaleur, aux acides et aux interactions avec la matrice alimentaire.Une mauvaise dispersion crée une formation d’anneaux, des sédiments, une couleur terne ou une décoloration rapide.
Conception d'émulsion
La plupart des boissons à base d’eau utilisent une distribution de caroténoïdes à base d’émulsion.La phase huileuse dissout le caroténoïde ;l'émulsifiant stabilise les gouttelettes ;la phase continue contrôle la viscosité, le pH et l'environnement ionique.La taille des gouttelettes affecte l’intensité de la couleur, la turbidité, le crémage, la surface d’oxydation et la bioaccessibilité.Des gouttelettes plus petites peuvent améliorer la dispersion et la digestion, mais elles augmentent également la surface interfaciale, ce qui peut accélérer l'oxydation si l'interface n'est pas protégée.
La sélection de l’huile est importante.Les triglycérides à chaîne longue, les triglycérides à chaîne moyenne ou les huiles spéciales peuvent modifier la solubilité, la saveur, l'oxydation et la digestion.Le système émulsifiant doit fonctionner au pH de la boisson et avec des minéraux, des édulcorants, des conservateurs et des arômes.La gomme arabique, l'amidon modifié, les protéines et les émulsifiants de faible poids moléculaire se comportent différemment.
Différence de densité entre les gouttelettes d'huile et le crémage des boissons.Si les gouttelettes montent, le goulot de la bouteille peut devenir plus coloré que le fond.Les agents alourdissants peuvent ne pas être acceptables sur tous les marchés, c'est pourquoi la taille des gouttelettes, la viscosité et les instructions sur l'emballage doivent être prises en compte.
Traitement et stabilité
Un cisaillement et une homogénéisation élevés réduisent la taille des gouttelettes mais peuvent augmenter la température et l'exposition à l'oxygène.Le traitement thermique peut dégrader les caroténoïdes ou modifier la stabilité de l'émulsion.L'exposition à la lumière peut décolorer la couleur.L'oxygène dans l'espace libre et l'oxygène dissous doivent être contrôlés pour détecter les caroténoïdes sensibles.Des antioxydants, des emballages opaques ou des barrières contre l'oxygène peuvent être nécessaires.
Le pH et la force ionique influencent l'émulsion.Les boissons acides peuvent déstabiliser les gouttelettes recouvertes de protéines ;les minéraux peuvent filtrer les charges ;les conservateurs et les arômes peuvent se répartir dans la phase huileuse.Testez la dispersion dans la boisson finie, pas dans l'eau.Un concentré de couleur stable peut échouer après dilution dans une boisson contenant de l'acide et des sels.
Le stockage doit être évalué visuellement et analytiquement.Mesurez les valeurs de couleur, la rétention de caroténoïdes, la taille des gouttelettes, les sédiments, l'anneau, le crémage, l'oxydation des arômes et la qualité sensorielle.Un produit peut conserver sa couleur mais développer une saveur désagréable si l’huile de support s’oxyde.
Bioaccessibilité
Lorsqu’une boisson utilise des caroténoïdes à des fins nutritionnelles, la bioaccessibilité est importante.Les revues d'administration basées sur les émulsions expliquent que les propriétés des gouttelettes, la digestion des lipides, l'interaction des sels biliaires et la matrice alimentaire influencent la quantité de caroténoïde disponible pour l'absorption.Une dispersion visuellement stable n’est pas automatiquement efficace sur le plan nutritionnel.
La correspondance des nuances doit utiliser l’emballage final et l’exposition à la lumière prévue.Les caroténoïdes peuvent avoir un aspect différent dans le PET transparent, le verre, le carton ou le PEHD opaque, car la couleur de l'emballage, l'épaisseur de la paroi et la barrière contre l'oxygène changent d'apparence et se dégradent.Si le produit est vendu dans des flacons transparents, l'exposition à la lumière doit faire partie du test de stabilité.
La manipulation du concentré doit être contrôlée.Les concentrés de caroténoïdes peuvent se déposer, s'oxyder ou modifier la taille des gouttelettes avant utilisation.Les instructions de mélange doivent définir la température de stockage, l'inversion ou l'agitation, le temps d'ouverture maximum et le point d'addition.Une bonne formule de boisson peut échouer si la dispersion des couleurs est mal gérée dans l’usine.
La compatibilité avec les systèmes de vitamines et de minéraux doit être vérifiée.Le fer, le cuivre et d’autres métaux de transition peuvent accélérer l’oxydation ;l'acide ascorbique peut protéger ou participer aux réactions redox selon les conditions ;les conservateurs et les arômes peuvent se diviser en gouttelettes.Le système caroténoïde doit être analysé dans la boisson complète, y compris dans les prémélanges d’enrichissement.
Utilisez une courbe de rétention des couleurs plutôt que de simplement réussir/échouer.La mesure semaine par semaine de la couleur et du dosage des caroténoïdes montre si la décoloration est linéaire, rapide au début ou déclenchée par les conditions de stockage.Cette courbe permet de choisir entre une meilleure interface d’émulsion, une teneur plus faible en oxygène, un emballage opaque ou un système antioxydant.
Les cibles de la taille d’une gouttelette doivent être liées à l’apparence.De très petites gouttelettes peuvent augmenter l’uniformité de la couleur et la bioaccessibilité, mais les boissons troubles peuvent nécessiter une densité visuelle différente de celle des eaux claires aromatisées.Si le produit semble naturellement trouble, une petite quantité de turbidité peut être positive ;s'il paraît transparent, la même turbidité est un défaut.
L'oxygène de traitement doit être mesuré pendant les essais.L'homogénéisation, le renouvellement du réservoir et le remplissage peuvent introduire de l'oxygène qui accélère la perte de pigment.L'eau désaérée, la couverture d'azote ou l'oxygène dans l'espace de tête inférieur peuvent être plus efficaces que la simple augmentation de la dose de pigment.
Les produits alternatifs du fournisseur doivent être approuvés en termes de rétention et de stabilité, et pas seulement en fonction de l'ombre fraîche dans l'eau lors du premier essai.
Le dossier de développement doit indiquer la forme du caroténoïde, la dose, la phase huileuse, l'émulsifiant, la cible des gouttelettes, le point de traitement, les contrôles d'oxygène/lumière, la durée de conservation et les preuves de bioaccessibilité si nécessaire.La dispersion des caroténoïdes réussit lorsque la couleur, la stabilité physique, la qualité sensorielle et l'intention nutritionnelle sont toutes protégées.
Détail du mécanisme de dispersion des caroténoïdes dans les boissons
Pour la dispersion des caroténoïdes dans les boissons, le lycopène dans les émulsions de boissons : optimisation de la conception de la formulation et des effets de traitement pour une administration améliorée est le mécanisme le plus utile à l'origine du sujet.L'amélioration de la bioaccessibilité et de la biodisponibilité des caroténoïdes à l'aide de systèmes d'administration basés sur des émulsions permet de recouper le même mécanisme dans une matrice alimentaire ou un contexte de transformation, tandis que les progrès récents sur les stratégies basées sur les nanoparticules pour améliorer la stabilité des caroténoïdes et l'activité biologique donnent à l'article un deuxième point de comparaison avant de transformer les preuves en recommandation.
Dispersion des caroténoïdes dans les boissons : spécification de la fonction additive
Dispersion des caroténoïdes dans les boissonsdoivent 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.
PourDispersion des caroténoïdes dans les boissons, 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.
DansDispersion des caroténoïdes dans les boissons, 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 caroténoïdes sont-ils difficiles à utiliser dans les boissons ?
Ils sont lipophiles, peu solubles dans l’eau et sensibles aux interactions de l’oxygène, de la lumière, de la chaleur et de la matrice.
La taille des gouttelettes plus petites améliore-t-elle toujours la stabilité des caroténoïdes ?
Pas toujours.Cela peut améliorer la dispersion mais peut augmenter le risque d’oxydation interfaciale si l’interface de l’émulsion est faible.
Sources
- Lycopène dans les émulsions de boissons : optimisation de la conception des formulations et des effets de traitement pour une livraison amélioréeExamen en libre accès utilisé pour la formulation, le traitement et la livraison des émulsions de boissons caroténoïdes.
- Améliorer la bioaccessibilité et la biodisponibilité des caroténoïdes à l'aide de systèmes d'administration à base d'émulsionExamen en libre accès utilisé pour la solubilité, la stabilité, les propriétés des gouttelettes et la bioaccessibilité des caroténoïdes.
- Progrès récents sur les stratégies basées sur les nanoparticules pour améliorer la stabilité des caroténoïdes et l'activité biologiqueExamen en libre accès utilisé pour la dégradation des caroténoïdes, la sensibilité à la lumière/à l'oxygène et les systèmes d'administration.
- Émulsions de boissons : aspects clés de leur formulation et de leur stabilité physicochimiqueExamen en libre accès utilisé pour la taille des gouttelettes, l'émulsifiant, l'adaptation de la densité et la stabilité physique.
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