طراحی فرمولاسیون جدید و پایدار در توسعه آب‌میوه غنی‌شده با آنتی‏اکسیدان

///طراحی فرمولاسیون جدید و پایدار در توسعه آب‌میوه غنی‌شده با آنتی‏اکسیدان

تاکنون مطالعات زیادی مبنی بر توسعه فرمولاسیون آب‌میوه بر پایه کنسانتره آنتی‌اکسیدانی به‌عنوان منبعی غنی از ترکیبات زیست فعال در بازارهای تجاری و مجامع علمی بین‌المللی انجام نگرفته است. ازاین‌رو این تلاش می‌شود تا با الهام از غنی‌سازی آب‌میوه‌های تجاری با سایر ترکیبات فراسودمند بر اساس طراحی فرآیندی سبز، ایمن، آسان، ارزان و بومی در جهت ساخت محصولی فراویژه بر پایه آنتی‌اکسیدان‌های ارزشمند گام مهمی برداشته شود. ازآنجایی‌که پاستوریزاسیون معمول در صنایع آبمیوه (C˚۷۵-۷۰ برای ۲۰ دقیقه) به میزان قابل‌توجهی از میزان آنتی‌اکسیدان‌های موجود در محصولات نهایی را می‌کاهد، طراحی فرآیند حرارتی مناسب و بهینه می‌تواند سبب پایداری حرارتی بیشتر این ترکیبات شود. به‌طورکلی این ترکیبات می‌توانند به‌واسطه زمان و دمای بالای پاستوریزاسیون در معرض فرآیندهای مخرب اکسیداسیون و ایزومریزاسیون قرار گیرند

تاکنون مطالعات زیادی مبنی بر توسعه فرمولاسیون آب‌میوه بر پایه کنسانتره آنتی‌اکسیدانی به‌عنوان منبعی غنی از ترکیبات زیست فعال در بازارهای تجاری و مجامع علمی بین‌المللی انجام نگرفته است. ازاین‌رو این تلاش می‌شود تا با الهام از غنی‌سازی آب‌میوه‌های تجاری با سایر ترکیبات فراسودمند بر اساس طراحی فرآیندی سبز، ایمن، آسان، ارزان و بومی در جهت ساخت محصولی فراویژه بر پایه آنتی‌اکسیدان‌های ارزشمند گام مهمی برداشته شود. ازآنجایی‌که پاستوریزاسیون معمول در صنایع آبمیوه (C˚۷۵-۷۰ برای ۲۰ دقیقه) به میزان قابل‌توجهی از میزان آنتی‌اکسیدان‌های موجود در محصولات نهایی را می‌کاهد، طراحی فرآیند حرارتی مناسب و بهینه می‌تواند سبب پایداری حرارتی بیشتر این ترکیبات شود. به‌طورکلی این ترکیبات می‌توانند به‌واسطه زمان و دمای بالای پاستوریزاسیون در معرض فرآیندهای مخرب اکسیداسیون و ایزومریزاسیون قرار گیرند. تشکیل کمپلکس‌های قوی مولکولی درنتیجه این فرآیندهای شیمیایی می‌تواند نه‌تنها موجب کاهش ارزش تغذیه‌ای ترکیب موردنظر شود، بلکه می‌تواند زمینه را برای خارج نمودن سایر ترکیبات تغذیه‌ای (ویتامین، قندها، آنتوسیانین‌ها و غیره) از طریق سازوکار شلاته کنندگی را نیز فراهم آورد و جذب آن‌ها را در سیستم‌های بدنی کاهش دهد. استفاده از ترکیبات محلول در آب مقرون‌به‌صرفه و با تحمل حرارتی بالا (دمای انتقال شیشه‌ای شدن قابل‌توجه) در ترکیب با آنتی‌اکسیدان‌ها می‌تواند سبب درون‌پوشانی این ترکیب می‌شود و ازاین‌رو موجبات کاهش اثر مخرب حرارت‌های بالا را مهیا سازد. بعلاوه این ترکیبات، پتانسیل ایزوله نمودن آنتی‌اکسیدان‌های تغذیه‌ای مورد اشاره را دارند و سبب کاهش برهمکنش‌های بین مولکولی بین این ترکیبات و سایر اجزای تغذیه‌ای خواهند شد.

امروزه آب‌میوه‌ها به‌عنوان یکی از پرمصرف‌ترین نوشیدنی­ها در جهان مورد استفاده قرار می­گیرند. آب‌میوه به‌عنوان یکی از محصولات غذایی استراتژیک می­تواند با در اختیار داشتن ویتامین­ها، مواد معدنی، فیبر و … بخش قابل‌توجهی از نیاز بدن را به‌صورت یک فرآورده تک و مجزا تأمین کند. آب‌میوه در قالب سیالی با لزجت کم تا متوسط می­تواند محیط مناسبی برای درون‌پوشانی بسیاری از ترکیبات محلول در آب و محلول در چربی فراسودمند باارزش تغذیه‌ای بالا فراهم نماید. عدم محدودیت­های موجود در تلفیق ترکیبات کارکردی در بستر سیال آب‌میوه در مقایسه با سایر ترکیبات غذایی جامد و نیمه جامد می­تواند مزیت منحصربه‌فردی برای این محصول غذایی در مقایسه با سایر محصولات تولیدی در این صنعت قلمداد شود. ترکیبات آنتی‌اکسیدانی به‌عنوان ابزاری جهت غنی‌کردن آب‌میوه‌ها به‌واسطه ترکیبات ضد ­سرطان و ضد ­تصلب شرائین مورد استفاده قرار می­گیرند. آنتی‌اکسیدان‌های شیمیایی و سنتزی مورد استفاده در صنعت اثرات نامطلوبی بر حفظ و سلامت انسان دارند. اثرات سمی این آنتی‌اکسیدان‌های مصنوعی از یک‌سو و اقبال مصرف‌کنندگان برای استفاده از مواد افزودنی طبیعی از سویی دیگر تمایل به استفاده از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی را بیشتر کرده است. به‌عنوان‌مثال، کنسانتره چای سبز به دلیل دارا بودن ترکیبات پلی فنلی کاتچین، اپی­گالوکاتچین­گالات و اپی کاتچین خاصیت آنتی‌اکسیدانی و ضد سرطانی بالقوه‌ای دارد.

اگرچه استفاده از افزودنی‌های طبیعی سرشار از ترکیبات آنتی‌اکسیدان به‌منظور غنی‌سازی آب‌میوه‌ها در کشور از جنبه تغذیه‌ای و صنعتی مناسب می‌باشد، ولی از دیدگاه حفظ و پایداری ترکیبات زیست فعال آنتی‌اکسیدانی در دمای پاستوریزاسیون و دوره نگهداری دارای تردید­های معنی­داری است. بنابراین، طراحی فرمولاسیونی جدید و پایدار بر پایه تولید پوششی طبیعی، محلول در آب، ارزان و ایمن که بتواند ترکیبات آنتی‌اکسیدانی را در مقابل حرارت پاستوریزاسیون حفظ کرده و از واکنش آن‌ها با سایر ترکیبات تغذیه‌ای در محیط بکاهد، حائز اهمیت خواهد بود. این امر می‌تواند با درون‌پوشانی آن‌ها در قالب ترکیبات تشکیل دهنده کپسول (تولید پودر) یا مخلوط پوششی مایع به دست آید.

در ادامه فرآیند تولید آب‌میوه نهایی پس از ترسیم دیاگرام جریان آن مرحله‌به‌مرحله همراه با ویژگی‌ها و خروجی‌های هر بخش توضیح داده می‌شود.

 

مرحله اول، تهیه فرمولاسیون آبمیوه تولیدی

دو امکان به‌منظور افزودن آنتی‌اکسیدان‌های قوی طبیعی تعیین شده است: الف- عصاره مخلوط و ب- تهیه پودر درون‌پوشانی شده. شکل نخست غنی‌سازی همانند تهیه عصاره/امولسیون در صنعت نوشابه می‌باشد. پس از تهیه نسبت دقیقه از ترکیب پوششی (مالتودکسترین) و ترکیب آنتی‌اکسیدان و تعیین بریکس آن برای برآورد بریکس آبمیوه نهایی به تانک مخلوط اضافه می‌شود. این روش مقرون‌به‌صرفه تر از روش پودر می‌باشد. اما احتمالاً به دلیل حلالیت پایین‌تر، امکان استفاده راحت‌تر آن را برای تشکیل مخلوط آبمیوه ای همگن مختل می‌سازد. در روش دوم، پودر آبمیوه نیازمند تولید از مسیر خشک‌کن پاششی با تعیین میزان دقیق مالتودکسترین و ترکیب آنتی‌اکسیدان می‌باشد. اگرچه هزینه اضافی خشک کردن پودر می‌تواند در نگاه اول، امکان‌سنجی آن را برای رسیدن به فرآیندی اقتصادی از بین ببرد، اما حل‌پذیری بالا، امکان نگهداری آن برای طولانی‌مدت، عدم اشغال فضای بالا در کارخانه طی تولید، امکان تولید آبمیوه در تمام فصول سال، تولید آبمیوه با هر نسبت دلخواه یا درجه غنی‌سازی متفاوت، استفاده از دورهای همزنی کم جهت حصول یک مخلوط همگن با کاهش هزینه‌ها ازجمله مزایای این روش محسوب می‌شود. بااین‌حال، بهینه‌سازی مقدار درصد افزودن هر نوع ترکیب آنتی‌اکسیدان و ماده پوششی و نیز مقادیر اختلاط اجزای تشکیل دهنده باید از اولویت‌های کار تیم تحقیقاتی قرار بگیرد.

مرحله دوم، پاستوریزاسیون

این عملیات به‌عنوان فرآیند اصلی جهت کاهش بار میکروبی و نیز بهبود ویژگی‌های حسی و ظاهری فرآورده نقش تعیین کننده دارد. ازآنجایی‌که ترکیب حساسی ازنظر حرارتی و تمایل به واکنش‌های اکسیداسیون و ایزومریزاسیون به‌منظور طراحی فرمولاسیون جدیدی مدنظر قرار گرفته است، لازم است تا فرآیند پاستوریزاسیون معمول تغییر یابد، به‌طوری‌که با کاهش اندک دمای پاستوریزاسیون و افزایش متناسب زمان فرآیند بتوان از میزان تغییرات نامطلوب کیفی کاست. بنابراین بهینه‌سازی فرآیند بر پایه اصل مطرح‌شده با توجه به آنالیز دقیق ویژگی‌های کیفی باید صورت بپذیرد. پس از اجرایی کردن شرایط بهینه پاستوریزاسیون و فرمولاسیون در این مرحله بایستی نوشیدنی جدید با ویژگی‌های مورد اشاره به دست آید.

مرحله سوم، هموژنیزاسیون

گاهی اوقات یا بسته به نوع آبمیوه نهایی یا بسته به اختلاط بهتر قبل از بسته‌بندی محصول لازم است، محصول پاستوریزه شده همگن شود. برای مثال، تولید انواع نکتار با توجه به غنی‌سازی ترکیب آنتی‌اکسیدان ویژه نیازمند هموژنیزاسیون است. بعلاوه، اگر غنی‌سازی با استفاده از اختلاط مایع صورت بپذیرد به دلیل عدم‌کفایت لازم همزن بهتر است، همژنیزاسیون صورت بپذیرد. مزیت دیگر تولید پودر آنتی‌اکسیدان، حذف مرحله هموژنیزاسیون و کاهش هزینه این بخش می‌باشد.

مرحله چهارم، هوازدایی

به دلیل کاهش اندازه ترکیبات تشکیل‌دهند و نیز کاهش نسبت سطح به حجم، وجود هوا می‌تواند شرایط اکسیداسیون ثانویه‌ای را در محیط میسر سازد ازاین‌رو لازم است تا در این فرآیند، هواگیری صورت بپذیرد تا از اثرات اکسیداسیون و نیز فعالیت آنزیم‌های اکسایشی طی سازوکار قهوه‌ای شدن آنزیمی خودداری شود.

مرحله پنجم، بسته‌بندی

شیشه بهترین نوع بسته‌بندی برای این محصول استراتژیک است. بسته‌بندی که می‌تواند تنوع آبمیوه را بارنگ‌های مختلف به مصرف‌کننده ازنظر بصری ارائه دهد. استفاده از برچسب‌های حاوی نکات سلامتی بخش نیز می‌تواند بر اطمینان مصرف‌کننده به‌منظور خرید محصول بیفزاید.

دلایل زیر از مهم‌ترین علل دست‌یابی به فرمولاسیون جدید و پایدار در توسعه آب‌میوه غنی‌شده با آنتی‏اکسیدان می‌باشد:

  • تنوع بیشتر برای صنعت آب‌میوه به‌منظور افزایش سهم بازار (بازاریابی بیشتر)
  • افزایش محبوبیت برند به دلیل داشتن محصولاتی باکیفیت بهتر
  • داشتن محصولات متنوع جدید برای گرفتن سهم ازدست‌رفته مصرف آب‌میوه در سبد خانوار
  • انتظار منطقی برای جذب آبمیوه تولیدی حاوی ترکیب بومی و فراسودمند در کشور به‌منظور گرفتن سهم بیشتری از بازار بدون تبلیغات و فرهنگ‌سازی قبلی
  • نیاز ملی به تولید یک ترکیب پیشگیری‌کننده از بسیاری امراض و بیماری‌ها که علاوه بر مصرف غذایی بتواند مقبولیت دارویی نیز نزد مردم داشته باشد (Biopharma foods)
  • نیاز به تحولی نوین بر پایه طراحی فناوری بومی سازگار با شرایط عملیاتی در دسترس کارخانه به‌منظور حصول به فرآیندی آسان، مقرون‌به‌صرفه و با قابلیت انعطاف‌پذیری بالا برای تولید محصولات مشابه متنوع دیگر

لذا این شرکت بزرگ تولید آب‌میوه در نظر دارد در زمینه طراحی فرمولاسیون جدید و پایدار در توسعه آب‌میوه غنی‌شده با آنتی‏اکسیدان‏ با دارندگان این فناوری تعامل و همکاری نماید

  • غنی شدن محصول نهایی با آنتی اکسیدان طبیعی قوی (مانند کنسانتره چای سبز و غیره)
  • ریز درون‌پوشانی ترکیب فراسودمند با استفاده از مالتودکسترین با دکستروز اکی والانت پایین در قالب تولید پودر یا مخلوط‌های مایع به‌منظور افزودن در فرمولاسیون
  • بهینه‌سازی نسبت مقداری این ترکیب یا ترکیبات پوششی مشابه ارزان‌قیمت و سازگار در اختلاط با کنسانتره چای سبز جهت غنی‌سازی آب‌میوه‌های موجود
  • بهینه‌سازی فرآیند پاستوریزاسیون حرارتی (زمان/ دما) متناسب با محصول جدید تولیدی بر پایه ارزیابی‌های فیزیکوشیمایی، میکروبی و حسی
  • در نظر گرفتن دمای پاستوریزاسیون پایین‌تر از حد استاندارد و متعاقباً افزایش زمان پاستوریزاسیون به‌منظور جلوگیری از تأثیرات منفی فرآیند حرارتی
  • تولید محصولاتی ویژه بر پایه نکتار ( چراکه ترکیبات طعمی و رنگی نامطلوب احتمالی درنتیجه فرآیندهای اکسیداتیو را می‌پوشاند.)
  • درون‌پوشانی هم‌زمان ترکیب مؤثره آنتی‌اکسیدان همراه با ترکیبات طعمی یا آنتوسیانینی دیگر به‌منظور افزایش ویژگی‌های  فراسودمند با پایداری بیشتر و مقبولیت بالای مصرف‌کننده از محصول نهایی
  • عدم تولید محصولی هموژن به دلیل اختلاط نامناسب
  • ایجاد سوختگی یا فولینگ محصول درنتیجه عدم اختلاط درست و دما/ زمان طولانی پاستوریزاسیون
  • ایجاد بدرنگی محصول نهایی
  • تغییر طعم و ایجاد طعم نامناسب
  • رهایش نامناسب و بی‌موقع کنسانتره در زمان نگهداری
  • افزایش هیجانی قیمت محصول جدید نهایی
  • عدم دسترسی به مواد اولیه برای تهیه کنسانتره

نوع همکاری مطلوب :

  • خرید تضمینی خدمت
  • مشاوره و اجرا

فراخوان

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند. همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳ تماس حاصل فرمائید.

هیچ دیدگاهی موجود نیست.

نظر خود را بگذارید

Your email address will not be published.

این را به اشتراک بگذارید