A desestabilização química e física de alimentos e bebidas é inevitável, com diversos fatores inter-relacionados atuando para alterar o comportamento termodinâmico a longo prazo de emulsões, suspensões e espumas alimentares. Isso pode ter implicações significativas para o prazo de validade dos produtos, textura, sensação na boca e até mesmo sabor. Portanto, aprimorar a estabilidade dos sistemas coloidais utilizados em alimentos e bebidas é uma prioridade para conservar a qualidade dos produtos ao longo do tempo e garantir a melhor percepção pelo consumidor. O desafio fundamental da estabilidade de dispersões em alimentos e bebidas está na complexidade das mecânicas de instabilidade coloidal. Diversos fenômenos de desestabilização podem impactar a estabilidade coloidal, dependendo das matérias-primas presentes na dispersão, das condições ambientais ou de armazenamento e do método de aplicação ou entrega. Neste artigo, destacamos alguns dos principais desafios em estabilidade de alimentos e bebidas com maior profundidade.
1. Formação de Anéis em Bebidas
A formação de anéis é um processo comum de deterioração que afeta bebidas concentradas. Trata-se de uma forma de desnatamento que ocorre nos meniscos das dispersões, onde a tensão superficial faz com que a fase concentrada desse fluido adira à parte interna do recipiente, formando um anel. Esse fenômeno pode levar até seis meses para se tornar visível a olho nu. No entanto, para manter produtos de alta qualidade e processos de fabricação eficientes, é necessário testar os produtos em um intervalo de tempo muito mais curto. Agentes de ponderação, como o óleo vegetal bromado (BVO), são frequentemente utilizados para limitar os efeitos das diferenças de densidade entre gotículas de óleo dispersas e a fase aquosa, melhorando a estabilidade coloidal. No entanto, o BVO e outros agentes de ponderação convencionais são considerados prejudiciais à saúde. Os testes de estabilidade de bebidas têm se concentrado cada vez mais nos novos ingredientes utilizados para substituir substâncias como o BVO.
2. Desnatamento e Floculação em Produtos Lácteos
O desnatamento é uma mecânica de instabilidade altamente complexa, influenciada por diversas propriedades dos materiais e fatores mecânicos. Trata-se de um fenômeno fundamental que impacta o prazo de validade de diferentes produtos lácteos; sua taxa e severidade variam conforme o teor de gordura, a homogeneidade dos glóbulos de gordura na fase aquosa, a presença de minerais adicionais como cálcio (Ca), ou de aditivos como bactérias e proteínas. Produtos distintos podem também dificultar o teste de estabilidade de dispersão. Produtos lácteos sem gordura e sem açúcar podem apresentar cinéticas ou mecânicas de instabilidade significativamente diferentes dos produtos convencionais.
O desnatamento ocorrerá em diferentes velocidades sob as mesmas condições para produtos lácteos homogenizados e não homogenizados, sendo a formação mais rápida de camadas de creme espessas associada ao leite integral e semidesnatado não homogenizado.
Produtos lácteos são caracterizados por fenômenos de instabilidade bastante complexos. O iogurte é formado por meio da gelificação das proteínas do leite, uma forma de floculação caracterizada por diversas regiões cinéticas distintas (coagulação, crescimento de bactérias e formação de uma rede gelificada).
3. Reconstituição de Pó Alimentício
A indústria de laticínios historicamente evitou o problema da instabilidade coloidal desidratando produtos lácteos para transformá-los em pó, que pode ser reidratado sob demanda. Essa abordagem é ideal, pois o pó é econômico e ocupa menos espaço, contribuindo para iniciativas sustentáveis. No entanto, a desidratação introduz uma série de desafios adicionais do ponto de vista da estabilidade. É importante avaliar as propriedades do produto reconstituído para determinar sua similaridade com a forma nativa. Variações na estabilidade global de leites em pó reidratados podem indicar um produto de qualidade inferior ou processos de reidratação subótimos.
A estabilidade de pós alimentícios é frequentemente caracterizada por sua cinética de dissolução, determinada por parâmetros como molhabilidade, afundabilidade e dispersibilidade. Avaliar a qualidade do pó seco para reconstituição em líquidos pode exigir uma compreensão detalhada de como a camada de pó penetra no volume de água (molhabilidade), da rapidez com que supera a tensão superficial do líquido para afundar (afundabilidade) e da taxa com que uma camada de sedimento se dissolve no fluido (dispersibilidade).
4. Propriedades Emulsificantes de Proteínas Vegetais
Os desafios de mercado também representam obstáculos significativos para a estabilidade de alimentos e bebidas, já que a disponibilidade e o custo de ingredientes essenciais podem impactar drasticamente o retorno sobre investimento (ROI) dos produtos finais. A disponibilidade de proteínas emulsificantes é um desafio particular, pois essas matérias-primas essenciais estão sujeitas a grande volatilidade de mercado e oscilações de oferta.
Pesquisadores buscam superar esse problema avaliando as potenciais propriedades emulsificantes de proteínas vegetais, como extratos de ervilha e soja. A eliminação do uso de proteínas animais tornou-se uma questão de importância comercial, ética e ecológica. Atualmente, proteínas vegetais são consideradas resíduos com valor aparente muito baixo. Aproveitar esse resíduo para emulsificação traria benefícios significativos ao planeta, eliminando a dependência de produtos de origem animal em consonância com a tendência ecologicamente relevante do veganismo.
Isso exige uma compreensão robusta da estabilidade global de dispersão e da cinética de estabilidade dos coloides das amostras, juntamente com a concentração de proteínas e o tamanho das gotículas.
5. Teste de estabilidade de alimentos e bebidas com Turbiscan
A linha Turbiscan é especializada em testes de estabilidade de formulações, com um conjunto de instrumentação avançada projetada tendo em mente as complexidades dos mercados de alimentos e bebidas. A tecnologia de SMLS incorporada na linha Turbiscan acelera a análise até 1.000 vezes mais rápido que os testes visuais, com detecção e quantificação confiáveis de quaisquer mecanismos de desestabilização. Não há necessidade de diluição como acontece com técnicas de teste alternativas, permitindo uma previsão precisa do prazo de validade do produto nativo.
A linha Turbiscan já auxiliou na avaliação da eficiência das proteínas vegetais como emulsificantes em alimentos, no desenvolvimento de métodos para estimar a reconstituição de alimentos em pó em um líquido e muito mais.
Se você tiver alguma dúvida sobre testes de estabilidade com os nossos produtos Turbiscan, não hesite em entrar em contato conosco.
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