Kapsulacija sastojaka hrane - TIANJIA

Proizvođači hrane, pića, sportske prehrane i nutraceutika sve više traže načine za poboljšanjestabilnost sastojaka, okus, učinkovitost obrade, kontrolirano oslobađanje i fleksibilnost formulacije.

Tehnologija enkapsulacije postala je važan pristup formuliranju jer omogućuje smještaj aktivnog sastojka unutar zaštitnog premaza ili matrice. Umjesto da sastojak izravno stupi u interakciju s okolnim sustavom hrane ili pića, enkapsulacija može stvoriti fizičku barijeru između aktivnog sastojka i njegove okoline.

Međutim, za B2B proizvođače, enkapsulacija se ne bi trebala tretirati samo kao novi format sastojka. Odgovarajuća tehnologija enkapsulacije ovisi osastojak, ciljana primjena, pH, temperatura, aktivnost vode, uvjeti obrade, profil oslobađanja i regulatorni zahtjevi.

Nedavna istraživanja enkapsuliranog kreatina to jasno pokazuju. Kreatin monohidrat je vrlo stabilan u suhom obliku, ali znatno manje stabilan kada je izložen vodi, posebno u kiselim uvjetima. Zbog toga je enkapsulacija posebno relevantna za tekuće, RTD, gumene bombone i druge zahtjevne formate.

Isti princip formulacije relevantan je kada proizvođači procjenjuju inkapsulirane prehrambene kiseline, arome, konzervanse i druge funkcionalne sastojke.

Za kupce sastojaka i razvojne inženjere proizvoda, ključno pitanje stoga nije samo"Što se može enkapsulirati?"ali:

Koja tehnologija enkapsulacije i specifikacija sastojaka su prikladne za moj gotov proizvod i proizvodni proces?

Što je tehnologija enkapsulacije?

Enkapsulacija je tehnologija koja se koristi za okruživanje aktivnog sastojka zaštitnim materijalom ili ugradnju aktivnog sastojka u nosač.

Ovisno o tehnologiji, inkapsulirani sastojak može biti dizajniran za:

• · Zaštitite osjetljive sastojke od vlage, kisika, topline ili drugih čimbenika okoline
• · Smanjiti izravnu interakciju između aktivnog sastojka i okolne formulacije
• · Poboljšajte upravljanje i raspršivanje
• · Prikrivanje neželjenih okusa ili mirisa
• · Poboljšati kompatibilnost između sastojaka
• · Promijeniti ponašanje oslobađanja sastojka
• · Podržava uključivanje u zahtjevnije formate hrane i pića
• · Poboljšati stabilnost sastojka tijekom obrade ili skladištenja

U ovom članku, Robin, voditelj istraživačko-razvojnog tima tvrtke Tianjia, identificira nekoliko obitelji komercijalnih platformi za enkapsulaciju, uključujućitehnologije proteinske matrice, sušenja raspršivanjem, fluidiziranog sloja/prevlačenja i lipida/liposomaOve platforme nisu zamjenjive. Njihova prikladnost ovisi o ciljanoj formulaciji i uvjetima procesa.

Zašto enkapsulacija postaje sve važnija za proizvođače hrane i pića

Moderni proizvodi nadilaze konvencionalne praškove i kapsule.

Proizvođači razvijaju:

• · Funkcionalna pića
• · RTD prehrambeni napitci
• · Proizvodi za sportsku prehranu
• · Nutritivni gumeni bomboni
• · Funkcionalna hrana
• · Instant puderi
• · Paketići štapića
• · Pekarski proizvodi
• · Meso i prerađeni prehrambeni proizvodi
• · Obogaćena hrana
• · Proizvodi za jednokratnu upotrebu

Ovi formati mogu stvoriti vrlo različite izazove u formuliranju.

Sastojak koji dobro funkcionira u suhom prahu može se ponašati drugačije nakon izlaganja vodi. Slično tome, sastojak koji ostaje stabilan tijekom skladištenja na sobnoj temperaturi može drugačije reagirati na kisele uvjete, toplinsku obradu ili obradu s visokom vlagom.

Stoga istraživačko-razvojni tim tvrtke Tianjia ističe četiri varijable koje su posebno važne pri procjeni enkapsuliranog kreatina:

pH + temperatura + aktivnost vode + vrijeme

Ove varijable treba razmatrati zajedno, umjesto da se stabilnost sastojaka procjenjuje pomoću jednog broja ili generičke specifikacije dobavljača.

Ovo načelo također može usmjeravati razvoj i nabavu inkapsuliranih sastojaka hrane u širem smislu.

Mikrokapsulirani kreatin: važan primjer tehnologije enkapsulacije

Kreatin je koristan primjer zašto je tehnologija enkapsulacije važna.

Kreatin monohidrat se široko koristi u sportskoj prehrani, ali njegovo ponašanje se značajno mijenja kada se stavi u vodenu okolinu. U otopini se kreatin može pretvoriti u kreatinin, a na razgradnju utječu čimbenici poput pH i temperature.

Prema eksperimentalnim podacima, kreatin monohidrat ima prijavljenu topljivost od približno13 g/L na 25°C, dok je njegova stabilnost znatno jača u obliku suhog praha nego u otopini.

To stvara izazov u formuliranju za proizvođače koji razvijaju:

• · Napitci s kreatinom RTD
• · Kreatin injekcije
• · Kreatinske gumene bombone
• · Funkcionalna pića
• · Tekući proizvodi za sportsku prehranu

Podaci također identificiraju aktivnost vode kao važan faktor stabilnosti i objašnjavaju da se kemijska degradacija može dogoditi uz fizičke promjene poput kristalizacije i promjene pH vrijednosti.

Zašto se mikroinkapsulirani kreatin može uzeti u obzir

Enkapsulacija može pružiti fizičku barijeru oko kreatina te se istražuje i komercijalizira kao način rješavanja nekih izazova formuliranja povezanih s tekućom primjenom.

Farmakokinetička studija kod ljudi navedena u ovom izvješću istraživala je3 g mikrokapsuliranog kreatin monohidrata u 70 ml spremnom za piće formatukod 10 fizički aktivnih muškaraca. Studija je pokazala da je inkapsulirani kreatin ostao bioraspoloživ u testiranom vodenom formatu. Važno je da izvješće naglašava da ovaj dokaz pokazuje bioraspoloživost, a ne dokaz superiorne učinkovitosti vježbanja ili ekvivalentnosti doze.

Ova razlika je važna za B2B nabavne timove.

Stoga bi dobavljačeva tvrdnja o enkapsulaciji trebala biti ocijenjena premastvarni sastojak, doza, matrica, uvjeti obrade i dostupni dokazi, umjesto da se oslanja samo na opće tvrdnje o enkapsulaciji.

Kapsulirana limunska kiselina za primjenu u hrani i pićima

Limunska kiselina se široko koristi u formulacijama hrane i pića za regulaciju kiselosti i profila okusa.

U enkapsuliranom formatu, cilj formulacije može se razlikovati od jednostavnog dodavanja slobodne limunske kiseline izravno u proizvod.

Kapsulirana limunska kiselina može se razmotriti kada proizvođačima treba bolja kontrola nad interakcijom između kiseline i drugih komponenti formulacije.

Potencijalna područja primjene uključuju:

• · Pekarski proizvodi
• · Suhe mješavine za napitke
• · Funkcionalna hrana
• · Slatkiši
• · Nutritivni proizvodi
• · Začini
• · Prerađena hrana
• · Sustavi kontroliranog zakiseljavanja

Za razvojne inženjere proizvoda, važna pitanja uključuju:

• · Koji je potreban profil oslobađanja kiseline?
• · U kojoj fazi bi se trebala razviti kiselost?
• · Kako će se inkapsulirana kiselina ponašati tijekom miješanja?
• · Hoće li premaz preživjeti predviđenu temperaturu obrade?
• · Kako će vlaga utjecati na stabilnost skladištenja?
• · Je li enkapsulirani oblik kompatibilan s konačnom matricom hrane?

Ova pitanja slijede isto načelo kupca utvrđeno u istraživanju enkapsulacije: performanse treba procijeniti premastvarno stanje gotovog proizvoda, umjesto da se oslanjaju samo na laboratorijski modelni sustav.

Inkapsulirana jabučna kiselina za kontroliranu kiselost i okus

Jabučna kiselina pruža još jednu zanimljivu priliku za tehnologiju enkapsulacije.

Za proizvođače hrane, jabučna kiselina može doprinijeti kiselosti i karakteristikama okusa. Inkapsulacija se može razmotriti kada razvojni inženjeri formulacija trebaju upravljati interakcijom između kiseline i okolne matrice.

Potencijalne primjene mogu uključivati:

• · Funkcionalna pića
• · Pića u prahu
• · Slatkiši
• · Pekarski proizvodi
• · Nutritivne namirnice
• · Proizvodi za sportsku prehranu
• · Sustavi okusa

Specifični sustav enkapsulacije treba odabrati prema ciljanom proizvodu.

Na primjer, suhi instant prah i napitak s visokim udjelom vlage imaju fundamentalno različita okruženja za formulaciju. Premaz koji učinkovito djeluje u suhom sustavu ne može se automatski pretpostaviti da će pružiti iste performanse u tekućem proizvodu.

Zato Tianjia preporučuje procjenu inkapsuliranih sastojaka premakompletno okruženje aplikacije, uključujući sastav formulacije, uvjete obrade, pakiranje i predviđeni rok trajanja.

Inkapsulirani okus: Poboljšanje fleksibilnosti formulacije

Okus je još jedno važno područje gdje tehnologija enkapsulacije može pružiti mogućnosti formuliranja.

Sastojci okusa mogu biti osjetljivi na uvjete okoline, a izravno dodavanje može stvoriti izazove povezane sa:

• · Volatilnost
• · Interakcija s drugim sastojcima
• · Gubici u obradi
• · Stabilnost pri skladištenju
• · Raspodjela okusa
• · Neutralne note funkcionalnih sastojaka

Kapsulacija može pomoći u stvaranju fizičke barijere oko komponenti okusa i može se dizajnirati prema željenim uvjetima obrade i oslobađanja.

To je posebno važno za proizvođače koji razvijaju:

• · Nutritivna pića
• · Proizvodi za sportsku prehranu
• · Proteinski proizvodi
• · Funkcionalna hrana
• · Pekarski proizvodi
• · Slatkiši
• · Instant napitci
• · Nutritivni gumeni bomboni

Za proizvode koji sadrže sastojke s jakim ili prepoznatljivim senzornim karakteristikama, enkapsulirani sustavi okusa također se mogu procijeniti kao dio cjelokupnogstrategija okusa i formulacije.

Inkapsulirana sorbinska kiselina i kalcijev propionat za konzerviranje hrane

Proizvođači hrane također imaju primjenu za inkapsulirane konzervanse.

Inkapsulirana sorbinska kiselinaiinkapsulirani kalcijev propionatmože se uzeti u obzir tamo gdje proizvođači trebaju upravljati interakcijom i oslobađanjem sustava za konzerviranje unutar matrice hrane.

Potencijalna područja primjene uključuju:

Inkapsulirana sorbinska kiselina

Potencijalne primjene uključuju:

· Pekarski proizvodi
· Slatkiši
· Sir i mliječni proizvodi
· Prerađena hrana
· Sustavi za suhu hranu

Inkapsulirani kalcijev propionat

Potencijalne primjene uključuju:

• · Kruh
• · Pekarski proizvodi
• · Pekarski proizvodi
• · Proizvodi na bazi brašna
• · Drugi prehrambeni sustavi gdje je kontrola plijesni važan faktor u formulaciji

Tehnički cilj nije nužno samo "pojačati konzervans". Umjesto toga, enkapsulacija se može istražiti kao način upravljanjakada i gdje sastojak stupa u interakciju s matricom hrane.

Za nabavne timove, potrebna specifikacija stoga bi trebala uključivati ​​više od analize i čistoće. Trebala bi se odnositi i na karakteristike čestica, sustav premaza, ponašanje pri oslobađanju, osjetljivost na vlagu i performanse primjene gdje je to relevantno.

Inkapsulirana fumarna kiselina i vinska kiselina

Druge organske kiseline također se mogu procijeniti za enkapsulaciju ovisno o ciljanoj primjeni.

Inkapsulirana fumarna kiselina

Fumarna kiselina se koristi u prehrambenoj industriji gdje su važni kiselost i performanse formulacije. Kapsulacija se može razmotriti za proizvode gdje izravno dodavanje kiseline stvara probleme u obradi, disperziji ili interakciji.

Potencijalne primjene uključuju:

• · Suhe mješavine za napitke
• · Pekarski proizvodi
• · Slatkiši
• · Začini
• · Funkcionalne formulacije hrane

Inkapsulirana vinska kiselina

Vinska kiselina se također može razmotriti za enkapsulirane formulacije gdje proizvođači žele bolje kontrolirati njezinu interakciju s okolnom matricom.

Potencijalna područja primjene mogu uključivati:

• · Praškovi za piće
• · Slatkiši
• · Pekarski proizvodi
• · Funkcionalni prehrambeni proizvodi
• · Zakiseljene suhe mješavine

Kao i kod drugih inkapsuliranih sastojaka, odgovarajuću tehnologiju treba odrediti konačnom formulacijom, a ne samo nazivom sastojka.

Odabir prave tehnologije enkapsulacije

Ne postoji jedinstvena platforma za enkapsulaciju prikladna za svaki sastojak i svaki gotov proizvod.

Istraživačko izvješće uspoređuje nekoliko tehnoloških obitelji i naglašava da odabir platforme treba započeti somotnica procesaa ne glavna marketinška tvrdnja.

B2B kupac trebao bi uzeti u obzir barem sljedeće čimbenike:

Faktor evaluacije	Ključno pitanje
Sastojak	Koji sastojak treba zaštitu ili kontrolirano oslobađanje?
Ciljani format	Prašak, RTD, gumeni bomboni, pekarski proizvodi, mesni proizvodi ili funkcionalna hrana?
pH	Koliki je pH gotovog proizvoda?
Temperatura	Hoće li sastojak biti pečen, pasteriziran, UHT ili termički obrađen?
Aktivnost u vodi	Hoće li sastojak ostati suh ili će biti izložen vlazi?
Izdanje	Treba li se sastojak otpustiti odmah ili pod definiranim uvjetima?
Veličina čestica	Koji je raspon veličine čestica prikladan za konačni proizvod?
Senzorni profil	Je li potrebno maskiranje okusa ili mirisa?
Rok trajanja	Koja se stabilnost mora održavati tijekom predviđenog roka trajanja?
Regulatorni zahtjevi	Jesu li sastojak i njegova namjeravana upotreba prihvatljivi na ciljanom tržištu?
Dokumentacija	Može li dobavljač dostaviti CoA-ove na razini serije i podatke o primjeni?

U istraživačkom izvješću se posebno preporučuje traženje informacija o stabilnosti

Enkapsulacija za gumene bombone, RTD-ove i druge moderne formate

Razvoj modernih formata prehrane jedan je od razloga zašto tehnologija enkapsulacije privlači sve veću pozornost.

U istraživačkom izvješću gumene bombone i RTD-ove identificiraju kao posebno izazovne formate za kreatin jer kombiniraju čimbenike poput vlage, kiselosti, topline i produljenog roka trajanja.

Za proizvođače, šira lekcija vrijedi i izvan kreatina:

Što je okruženje gotovog proizvoda zahtjevnije, to su važniji podaci o enkapsulaciji specifični za primjenu.

Na primjer:

RTD pića

Važna razmatranja uključuju pH, toplinsku obradu, izloženost vodi, sedimentaciju, disperziju i rok trajanja.

Nutritivni gumeni bomboni

Važna razmatranja uključuju vlagu, kiseline, zagrijavanje tijekom obrade, interakcije matrica, senzorne karakteristike i analitička ispitivanja.

Pekarski proizvodi

Važna razmatranja uključuju temperaturu pečenja, ponašanje otpuštanja, migraciju vlage i kompatibilnost s tijestom ili smjesom.

Suhi puderi i stikovi

Važna razmatranja uključuju zaštitu od vlage, veličinu čestica, protočnost, disperziju i stabilnost pri skladištenju.

Funkcionalna hrana

Važna razmatranja uključuju kompatibilnost matrice, senzorska svojstva, uvjete obrade i regulatorne zahtjeve.

informacije korištenjem definiranihpH, temperatura, vrijeme, gotova matrica i analitičke metodeumjesto prihvaćanja izoliranog postotka zadržavanja.

Zašto su podaci specifični za aplikaciju važni

Jedan od najvažnijih zaključaka istraživačkog izvješća jest da se generički podaci o stabilnosti dobavljača ne bi trebali automatski prenositi na gotov proizvod kupca.

Na primjer, suhi prašak može imati izvrsnu stabilnost, dok se isti aktivni sastojak može ponašati drugačije nakon što se otopi u kiselom napitku.

Slično tome, laboratorijski test proveden pri jednom pH i temperaturi ne može automatski utvrditi rok trajanja pri drugom pH, drugoj temperaturi obrade ili u drugoj matrici hrane.

Izvješće stoga preporučuje da kupci zatraže podatke odstvarna gotova matrica, s jasno definiranim uvjetima ispitivanja i vremenskim točkama.

Ovaj pristup može pomoći proizvođačima da smanje rizik formulacije prije prelaska s laboratorijskih ispitivanja na pilot i komercijalnu proizvodnju.

Tianjia sastojci za enkapsulaciju za razvoj B2B formulacija

Za proizvođače sastojaka i nabavne timove, Tianjia se fokusira na pružanje sastojaka i rješenja za formulacije hrane, pića, sportske prehrane i nutraceutika.

Tianjia portfelj sastojaka uključujekreatin, arome, biljni proteini, aminokiseline, prirodni sladila, biljni ekstrakti i drugi funkcionalni sastojciNaši proizvodni pogoni uključuju namjenske proizvodne linije za arome hrane, seriju kreatina, seriju proteina i zaslađivač stevia.

Inkapsulirani kreatin je jedno od područja gdje Tianjia može podržati proizvođače u istraživanju formata sportske prehrane nove generacije.

Za tvrtke koje procjenjuju inkapsulirane sastojke kao što suinkapsulirani kreatin, inkapsulirana limunska kiselina, inkapsulirana jabučna kiselina, inkapsulirana aroma, inkapsulirana sorbinska kiselina, inkapsulirani kalcijev propionat, inkapsulirana fumarna kiselina i inkapsulirana vinska kiselina, odgovarajuću specifikaciju treba odrediti prema namjeravanoj primjeni i tehničkim zahtjevima.

Umjesto odabira inkapsuliranog sastojka isključivo prema cijeni po kilogramu, kupci bi trebali procijeniti:

Sastojak → Tehnologija enkapsulacije → Primjena → Obrada → Stabilnost → Regulatorni zahtjevi → Komercijalna opskrba

Ovaj slijed nabave slijedi središnje načelo istraživačkog izvješća: enkapsulaciju treba procijeniti premaomotnica procesa i dokazi, ne samo naziv tehnologije ili marketinška tvrdnja.

Zaključak: Enkapsulacija je strategija formuliranja, a ne samo format sastojka

Tehnologija enkapsulacije otvara nove mogućnosti proizvođačima hrane, pića, sportske prehrane i nutraceutika.
Mikrokapsulirani kreatin posebno dobro pokazuje važnost ove tehnologije: sastojak se može ponašati vrlo različito u suhom prahu u usporedbi s vodenim ili kiselim gotovim proizvodom. Istraživački dokazi pokazuju zašto pH, temperaturu, aktivnost vode, uvjete obrade i rok trajanja treba uzeti u obzir zajedno.
Isti način razmišljanja o formulaciji može se primijeniti prilikom procjene enkapsuliranih kiselina, aroma i konzervansa.

U Tianjii razumijemo da je nabava sastojaka usko povezana s učinkovitošću formulacije. Ako razvijate nove proizvode koristeći enkapsulirani kreatin, enkapsulirane organske kiseline, enkapsulirane arome ili enkapsulirane konzervanse, kontaktirajte Tianjiu kako biste razgovarali o specifikacijama sastojaka, ciljanoj primjeni i zahtjevima nabave za B2B tvrtke.