Kapsułkowanie składników żywności – TIANJIA

Producenci żywności, napojów, odżywek sportowych i suplementów diety coraz częściej szukają sposobów na poprawęstabilność składników, smak, wydajność przetwarzania, kontrolowane uwalnianie i elastyczność formulacji.

Technologia enkapsulacji stała się ważnym podejściem w formulacji, ponieważ pozwala umieścić substancję czynną wewnątrz powłoki ochronnej lub matrycy. Zamiast pozwalać składnikowi na bezpośrednią interakcję z otaczającym go produktem spożywczym lub napojem, enkapsulacja pozwala stworzyć fizyczną barierę między substancją czynną a jej otoczeniem.

Jednak dla producentów B2B kapsułkowanie nie powinno być traktowane wyłącznie jako nowy format składnika. Odpowiednia technologia kapsułkowania zależy odskładnik, zastosowanie docelowe, pH, temperatura, aktywność wody, warunki przetwarzania, profil uwalniania i wymogi regulacyjne.

Najnowsze badania nad kreatyną kapsułkowaną wyraźnie to potwierdzają. Monohydrat kreatyny jest bardzo stabilny w postaci suchej, ale znacznie mniej stabilny po wystawieniu na działanie wody, szczególnie w środowisku kwaśnym. To sprawia, że ​​kapsułkowanie jest szczególnie istotne w przypadku płynów, gotowych do spożycia produktów, żelków i innych trudnych form.

Tę samą zasadę formułowania stosuje się, gdy producenci oceniają kapsułkowane kwasy spożywcze, aromaty, środki konserwujące i inne składniki funkcjonalne.

Dla kupujących składniki i twórców produktów kluczowym pytaniem nie jest zatem po prostu„Co można zamknąć w kapsułce?”Ale:

Która technologia kapsułkowania i specyfikacja składników są odpowiednie dla mojego gotowego produktu i procesu produkcyjnego?

Czym jest technologia enkapsulacji?

Enkapsulacja to technologia stosowana w celu otoczenia substancji czynnej materiałem ochronnym lub włączenia substancji czynnej do matrycy nośnej.

W zależności od technologii, zamknięty w kapsułce składnik może być zaprojektowany tak, aby:

• · Chroń wrażliwe składniki przed wilgocią, tlenem, ciepłem i innymi czynnikami środowiskowymi
• · Ograniczenie bezpośredniej interakcji między substancją czynną a otaczającą ją formułą
• · Poprawa obsługi i rozprowadzania
• · Maskować niepożądane smaki i zapachy
• · Poprawa kompatybilności między składnikami
• · Modyfikowanie zachowania uwalniania składnika
• · Wspieranie włączania do bardziej wymagających formatów żywności i napojów
• · Poprawa stabilności składnika podczas przetwarzania lub przechowywania

W tym artykule Robin, lider zespołu badawczo-rozwojowego Tianjia, identyfikuje kilka rodzin komercyjnych platform kapsułkowania, w tym:technologie matryc białkowych, suszenia rozpyłowego, fluidalnego/powlekanego i lipidowego/liposomowegoPlatformy te nie są zamienne. Ich przydatność zależy od docelowej formulacji i warunków procesu.

Dlaczego kapsułkowanie staje się coraz ważniejsze dla producentów żywności i napojów

Nowoczesne produkty to już coś więcej niż konwencjonalne proszki i kapsułki.

Producenci opracowują:

• · Napoje funkcjonalne
• · Napoje odżywcze RTD
• · Produkty odżywcze dla sportowców
• · Żelki odżywcze
• · Żywność funkcjonalna
• · Proszki instant
• · Saszetki
• · Produkty piekarnicze
• · Mięso i przetwory spożywcze
• · Żywność wzbogacona
• · Produkty odżywcze ułatwiające życie

Formaty te mogą stwarzać zupełnie różne wyzwania w zakresie formułowania.

Składnik, który dobrze sprawdza się w suchym proszku, może zachowywać się inaczej po wystawieniu na działanie wody. Podobnie składnik, który pozostaje stabilny podczas przechowywania w temperaturze pokojowej, może inaczej reagować na warunki kwaśne, obróbkę cieplną lub przetwarzanie w warunkach wysokiej wilgotności.

Zespół badawczo-rozwojowy Tianjia wyróżnia cztery zmienne, które są szczególnie ważne przy ocenie kreatyny kapsułkowanej:

pH + temperatura + aktywność wody + czas

Należy rozpatrywać te zmienne łącznie, zamiast oceniać stabilność składnika na podstawie pojedynczej liczby lub ogólnej specyfikacji dostawcy.

Zasada ta może również szerzej kierować rozwojem i pozyskiwaniem kapsułkowanych składników żywności.

Kreatyna w mikrokapsułkach: ważny przykład technologii kapsułkowania

Kreatyna jest dobrym przykładem tego, dlaczego technologia kapsułkowania jest ważna.

Monohydrat kreatyny jest szeroko stosowany w żywieniu sportowców, ale jego zachowanie ulega znacznej zmianie w środowisku wodnym. W roztworze kreatyna może przekształcić się w kreatyninę, a na jej degradację wpływają takie czynniki, jak pH i temperatura.

Według danych eksperymentalnych rozpuszczalność monohydratu kreatyny wynosi około13 g/l w temp. 25°C, podczas gdy jego stabilność w postaci suchego proszku jest znacznie większa niż w postaci roztworu.

Stwarza to wyzwanie dla producentów opracowujących następujące formuły:

• · Napoje RTD z kreatyną
• · Zastrzyki kreatynowe
• · Żelki kreatynowe
• · Napoje funkcjonalne
• · Płynne produkty odżywcze dla sportowców

Dane wskazują również, że aktywność wody jest ważnym czynnikiem wpływającym na stabilność i wyjaśniają, że degradacja chemiczna może zachodzić równolegle ze zmianami fizycznymi, takimi jak krystalizacja i zmiana pH.

Dlaczego można rozważyć stosowanie kreatyny w mikrokapsułkach

Enkapsulacja może stanowić fizyczną barierę wokół kreatyny. Obecnie prowadzi się badania nad tą metodą i wprowadza ją na rynek jako sposób na rozwiązanie niektórych problemów związanych z formulacjami płynnymi.

W niniejszym raporcie przytoczono badanie farmakokinetyczne u ludzi, w którym zbadano:3 g mikrokapsułkowanego monohydratu kreatyny w 70 ml gotowym do spożycia napojuu 10 aktywnych fizycznie mężczyzn. Badanie wykazało, że kapsułkowana kreatyna pozostała biodostępna w testowanym roztworze wodnym. Co ważne, raport podkreśla, że ​​dowody te wskazują na biodostępność, a nie na wyższą skuteczność ćwiczeń fizycznych lub równoważność dawki.

To rozróżnienie jest istotne dla zespołów zajmujących się zakupami B2B.

W związku z tym roszczenie dostawcy dotyczące hermetyzacji należy oceniać zgodnie zrzeczywisty składnik, dawka, matryca, warunki przetwarzania i dostępne dowody, zamiast opierać się wyłącznie na ogólnych twierdzeniach dotyczących enkapsulacji.

Kwas cytrynowy w kapsułkach do zastosowań w przemyśle spożywczym i napojowym

Kwas cytrynowy jest powszechnie stosowany w produktach spożywczych i napojach do regulacji kwasowości i nadawania smaku.

W przypadku formatu kapsułkowanego cel formuły może być inny niż po prostu dodanie wolnego kwasu cytrynowego bezpośrednio do produktu.

Zastosowanie kapsułkowanego kwasu cytrynowego można rozważyć, gdy producenci chcą mieć większą kontrolę nad interakcją kwasu z innymi składnikami formulacji.

Potencjalne obszary zastosowań obejmują:

• · Produkty piekarnicze
• · Mieszanki do napojów w proszku
• · Żywność funkcjonalna
• · Wyroby cukiernicze
• · Produkty odżywcze
• · Przyprawy
• · Żywność przetworzona
• · Systemy kontrolowanego zakwaszania

Dla twórców produktów najważniejsze pytania obejmują:

• · Jaki jest wymagany profil uwalniania kwasu?
• · Na jakim etapie powinna rozwinąć się kwasowość?
• · Jak kwas zamknięty w kapsułce będzie zachowywał się podczas mieszania?
• · Czy powłoka przetrwa zamierzoną temperaturę przetwarzania?
• · Jak wilgoć wpływa na stabilność przechowywania?
• · Czy forma kapsułkowana jest kompatybilna z ostateczną matrycą żywnościową?

Pytania te opierają się na tej samej zasadzie kupującego, która została ustalona w badaniach nad kapsułkowaniem: wydajność powinna być oceniana w kontekścierzeczywiste warunki gotowego produktu, zamiast polegać wyłącznie na laboratoryjnym systemie modelowym.

Kwas jabłkowy w kapsułkach dla kontrolowanej kwasowości i smaku

Kwas jabłkowy otwiera kolejną interesującą możliwość dla technologii kapsułkowania.

W przypadku producentów żywności kwas jabłkowy może wpływać na kwasowość i smak. Kapsułkowanie można rozważyć, gdy twórcy receptur muszą zarządzać interakcją między kwasem a otaczającą go matrycą.

Potencjalne zastosowania mogą obejmować:

• · Napoje funkcjonalne
• · Napoje w proszku
• · Wyroby cukiernicze
• · Produkty piekarnicze
• · Żywność odżywcza
• · Produkty odżywcze dla sportowców
• · Systemy smakowe

Konkretny system kapsułkowania należy wybrać w zależności od produktu docelowego.

Na przykład suchy proszek instant i napój o wysokiej zawartości wilgoci wymagają zasadniczo różnych warunków formulacyjnych. Powłoka, która sprawdza się skutecznie w suchym systemie, nie może automatycznie zakładać, że zapewni taką samą wydajność w produkcie płynnym.

Dlatego Tianjia zaleca ocenę składników kapsułkowanych zgodnie zkompletne środowisko aplikacji, w tym skład formulacji, warunki przetwarzania, opakowanie i przewidywany okres trwałości.

Smak w kapsułkach: poprawa elastyczności receptur

Smak to kolejny ważny obszar, w którym technologia kapsułkowania może zapewnić nowe możliwości formulacyjne.

Składniki smakowe mogą być wrażliwe na warunki środowiskowe, a bezpośrednie dodanie może stwarzać problemy związane z:

• · Zmienność
• · Interakcja z innymi składnikami
• · Straty przetwórcze
• · Stabilność przechowywania
• · Dystrybucja smaku
• · Niepożądane nuty składników funkcjonalnych

Kapsułkowanie może pomóc w stworzeniu fizycznej bariery wokół składników smakowych i może być zaprojektowane w oparciu o pożądane warunki przetwarzania i uwalniania.

Jest to szczególnie istotne dla producentów opracowujących:

• · Napoje odżywcze
• · Produkty odżywcze dla sportowców
• · Produkty białkowe
• · Żywność funkcjonalna
• · Produkty piekarnicze
• · Wyroby cukiernicze
• · Napoje instant
• · Żelki odżywcze

W przypadku produktów zawierających składniki o silnych lub charakterystycznych właściwościach sensorycznych, zamknięte w kapsułkach systemy smakowe można również oceniać jako część całościowej oceny.strategia smaku i formulacji.

Kwas sorbowy i propionian wapnia w kapsułkach do konserwacji żywności

Producenci żywności również mają zastosowania dla konserwantów w kapsułkach.

Kwas sorbowy w kapsułkachIkapsułkowany propionian wapniamożna rozważyć w przypadku, gdy producenci muszą zarządzać interakcją i uwalnianiem systemów konserwujących w obrębie matrycy żywnościowej.

Potencjalne obszary zastosowań obejmują:

Kwas sorbowy w kapsułkach

Potencjalne zastosowania obejmują:

· Produkty piekarnicze
· Wyroby cukiernicze
· Ser i produkty mleczne
· Żywność przetworzona
· Systemy suchej karmy

Kapsułkowany propionian wapnia

Potencjalne zastosowania obejmują:

• · Chleb
• · Produkty piekarnicze
• · Wyroby piekarnicze
• · Produkty na bazie mąki
• · Inne systemy produkcji żywności, w których kontrola pleśni jest ważnym czynnikiem w procesie formułowania

Celem technicznym nie jest koniecznie po prostu „wzmocnienie środka konserwującego”. Zamiast tego, kapsułkowanie można badać jako sposób zarządzaniakiedy i gdzie składnik wchodzi w interakcję z matrycą żywnościową.

W przypadku zespołów ds. zaopatrzenia wymagana specyfikacja powinna zatem obejmować więcej niż tylko analizę i czystość. Powinna również uwzględniać charakterystykę cząstek, system powłok, właściwości uwalniania, wrażliwość na wilgoć i wydajność aplikacji, tam gdzie ma to zastosowanie.

Kwas fumarowy i kwas winowy w kapsułkach

W zależności od docelowego zastosowania można również oceniać możliwość kapsułkowania innych kwasów organicznych.

Kwas fumarowy w kapsułkach

Kwas fumarowy jest stosowany w przemyśle spożywczym, gdzie istotna jest kwasowość i parametry formulacji. Kapsułkowanie można rozważyć w przypadku produktów, w których bezpośredni dodatek kwasu stwarza problemy z przetwarzaniem, dyspersją lub interakcją.

Potencjalne zastosowania obejmują:

• · Mieszanki do napojów w proszku
• · Produkty piekarnicze
• · Wyroby cukiernicze
• · Przyprawy
• · Formuły żywności funkcjonalnej

Kwas winowy w kapsułkach

Kwas winowy można również rozważyć w przypadku formulacji kapsułkowanych, jeśli producenci chcą lepiej kontrolować jego interakcję z otaczającą matrycą.

Potencjalne obszary zastosowań mogą obejmować:

• · Proszki do napojów
• · Wyroby cukiernicze
• · Produkty piekarnicze
• · Produkty żywności funkcjonalnej
• · Zakwaszone mieszanki suche

Podobnie jak w przypadku innych składników kapsułkowanych, odpowiednią technologię należy wybrać na podstawie ostatecznej receptury, a nie wyłącznie nazwy składnika.

Wybór odpowiedniej technologii kapsułkowania

Nie ma jednej platformy kapsułkowania, która sprawdziłaby się w przypadku każdego składnika i każdego gotowego produktu.

Raport badawczy porównuje kilka rodzin technologii i podkreśla, że ​​wybór platformy powinien rozpocząć się odkoperta procesua nie jak głosi nagłówek marketingowy.

Kupujący B2B powinien wziąć pod uwagę co najmniej następujące czynniki:

Współczynnik oceny	Kluczowe pytanie
Składnik	Który składnik wymaga ochrony lub kontrolowanego uwalniania?
Format docelowy	Proszek, produkt gotowy do spożycia, żelki, pieczywo, produkt mięsny czy żywność funkcjonalna?
pH	Jakie jest pH produktu końcowego?
Temperatura	Czy składnik zostanie poddany pieczeniu, pasteryzacji, obróbce UHT lub innej obróbce termicznej?
Aktywność wodna	Czy składnik pozostanie suchy, czy będzie narażony na działanie wilgoci?
Uwolnienie	Czy składnik powinien zostać uwolniony natychmiast czy po upływie określonych warunków?
Wielkość cząstek	Jaki zakres wielkości cząstek jest odpowiedni dla produktu końcowego?
Profil sensoryczny	Czy maskowanie smaku i zapachu jest konieczne?
Okres przydatności do spożycia	Jaką stabilność należy zachować w całym przewidywanym okresie przydatności do spożycia?
Wymagania regulacyjne	Czy składnik i jego przeznaczenie są akceptowalne na rynku docelowym?
Dokumentacja	Czy dostawca może dostarczyć certyfikaty analizy (CoA) i dane dotyczące aplikacji na poziomie partii?

W raporcie badawczym zalecono w szczególności żądanie informacji o stabilności

Kapsułkowanie żelków, napojów RTD i innych nowoczesnych formatów

Rozwój nowoczesnych form odżywiania to jeden z powodów, dla których technologia kapsułkowania cieszy się coraz większym zainteresowaniem.

Raport badawczy wskazuje, że żelki i gotowe do spożycia produkty stanowią szczególnie trudne do spożycia dla kreatyny, ponieważ łączą w sobie takie czynniki, jak wilgoć, kwasowość, ciepło i długi okres przydatności do spożycia.

Dla producentów szersze wnioski nie ograniczają się do kreatyny:

Im bardziej wymagające jest środowisko produktu końcowego, tym ważniejsze stają się dane dotyczące kapsułkowania, specyficzne dla danej aplikacji.

Na przykład:

Napoje RTD

Ważne czynniki obejmują pH, obróbkę cieplną, kontakt z wodą, sedymentację, dyspersję i okres przydatności do użycia.

Żelki odżywcze

Należy brać pod uwagę wilgotność, kwasy, ogrzewanie podczas przetwarzania, interakcje matryc, właściwości sensoryczne i badania analityczne.

Produkty piekarnicze

Ważne kwestie obejmują temperaturę pieczenia, zachowanie podczas uwalniania, migrację wilgoci i zgodność z ciastem.

Suche proszki i saszetki

Ważne są takie czynniki, jak ochrona przed wilgocią, wielkość cząstek, płynność, dyspersja i stabilność podczas przechowywania.

Żywność funkcjonalna

Ważne kwestie obejmują zgodność matrycy, właściwości sensoryczne, warunki przetwarzania i wymogi regulacyjne.

informacja z wykorzystaniem zdefiniowanychpH, temperatura, czas, gotowa matryca i metody analitycznezamiast akceptować odizolowany wskaźnik procentowy retencji.

Dlaczego dane specyficzne dla aplikacji są ważne

Jednym z najważniejszych wniosków raportu badawczego jest to, że ogólne dane dotyczące stabilności dostawcy nie powinny być automatycznie przenoszone na gotowy produkt kupującego.

Na przykład suchy proszek może mieć doskonałą stabilność, natomiast ta sama substancja czynna może zachowywać się inaczej po rozpuszczeniu w kwaśnym napoju.

Podobnie, badanie laboratoryjne przeprowadzone przy jednym pH i temperaturze nie może automatycznie określić okresu przydatności do spożycia przy innym pH, innej temperaturze przetwarzania lub w innym środowisku żywności.

W związku z tym w raporcie zaleca się, aby kupujący prosili o dane odrzeczywista gotowa matryca, z wyraźnie określonymi warunkami testowymi i punktami czasowymi.

Dzięki takiemu podejściu producenci mogą ograniczyć ryzyko związane z formulacją produktu przed przejściem od prób laboratoryjnych do produkcji pilotażowej i komercyjnej.

Składniki kapsułek Tianjia do opracowywania formulacji B2B

Dla producentów składników i zespołów zaopatrzeniowych firma Tianjia koncentruje się na dostarczaniu rozwiązań dotyczących składników i formulacji do zastosowań w żywności, napojach, odżywkach sportowych i nutraceutykach.

Portfolio składników Tianjia obejmujekreatyna, aromaty, białka roślinne, aminokwasy, naturalne słodziki, ekstrakty ziołowe i inne składniki funkcjonalneNasze zakłady produkcyjne obejmują dedykowane linie produkcyjne dla aromatów spożywczych, kreatyny, białek i słodzików stewiowych.

Kreatyna w kapsułkach to jeden z obszarów, w którym Tianjia może wspierać producentów poszukujących nowych formatów odżywek sportowych.

Dla firm oceniających składniki kapsułkowane, takie jak:kreatyna w kapsułkach, kwas cytrynowy w kapsułkach, kwas jabłkowy w kapsułkach, aromat w kapsułkach, kwas sorbowy w kapsułkach, propionian wapnia w kapsułkach, kwas fumarowy w kapsułkach i kwas winowy w kapsułkachodpowiednią specyfikację należy określić zgodnie z zamierzonym zastosowaniem i wymaganiami technicznymi.

Zamiast wybierać składnik zamknięty w kapsułce wyłącznie na podstawie ceny za kilogram, kupujący powinni ocenić:

Składnik → Technologia kapsułkowania → Zastosowanie → Przetwarzanie → Stabilność → Wymagania regulacyjne → Dostawa komercyjna

Ta sekwencja zamówień jest zgodna z główną zasadą raportu badawczego: ocenę enkapsulacji należy przeprowadzić zgodnie zkoperta procesowa i dowody, nie tylko nazwa technologii lub oświadczenie marketingowe.

Wnioski: Kapsułkowanie to strategia formulacyjna, a nie tylko format składników

Technologia kapsułkowania otwiera nowe możliwości dla producentów żywności, napojów, odżywek sportowych i nutraceutyków.
Mikrokapsułkowana kreatyna szczególnie dobrze ilustruje znaczenie tej technologii: składnik może zachowywać się zupełnie inaczej w suchym proszku niż w gotowym produkcie wodnym lub kwaśnym. Dowody naukowe pokazują, dlaczego pH, temperatura, aktywność wody, warunki przetwarzania i okres przydatności do spożycia należy brać pod uwagę łącznie.
Tę samą metodę opracowywania receptur można zastosować przy ocenie kapsułkowanych kwasów, aromatów i konserwantów.

W Tianjia rozumiemy, że pozyskiwanie składników jest ściśle powiązane z wydajnością formulacji. Jeśli opracowujesz nowe produkty z wykorzystaniem kapsułkowanej kreatyny, kapsułkowanych kwasów organicznych, kapsułkowanych aromatów lub kapsułkowanych konserwantów, skontaktuj się z Tianjia, aby omówić specyfikację składników, docelowe zastosowanie oraz wymagania dotyczące pozyskiwania B2B.