W odpowiedzi na rosnące zainteresowanie konsumentów zdrowym stylem życia oraz produktami o działaniu prozdrowotnym, rynek napojów funkcjonalnych w ostatnich latach obserwuje dynamiczny wzrost. Proszki do sporządzania napojów instant są jedną z najwygodniejszych i najbardziej trwałych form ich produkcji. Charakteryzują się łatwością przechowywania, transportu i przygotowania przez konsumenta. Jednak, stworzenie proszku do napojów funkcjonalnych jest wyzwaniem technologicznym. Poniżej przedstawiono kluczowe aspekty technologiczne związane z projektowaniem proszków do napojów funkcjonalnych.
Nośniki proszków do napojów funkcjonalnych
Nośniki to substancje chemiczne pełniące rolę stabilizatorów – stabilizują substancje czynne takie jak: witaminy, aminokwasy lub inne składniki odżywcze. Ponadto, to substancje, które służą do rozpuszczenia i/lub rozproszenia cząstek substancji np. barwników, smaków i aromatów w celu poprawienia właściwości sensorycznych produktu. Do najczęściej stosowanych nośników należą:
- Maltodekstryna – poprawia rozpuszczalność i stabilność substancji. Jest neutralny w smaku;
- Guma arabska – to naturalny nośnik, poprawia rozpuszczalność i poprawia stabilność emulsji (zawieszenie oleju w wodzie lub odwrotnie);
- Skrobia modyfikowana – poprawia stabilność substancji narażonych na procesy oksydacyjne;
- Polisacharydy (np. inulina lub inne naturalne błonniki rozpuszczalne) – to naturalny prebiotyk. Dodatkowo zastępuje cukier;
- Białka (np. kolagen, serwatka) – to naturalny nośnik białka i składnik emulgujący.
Substancje wzmacniające i poprawiające smak
Podstawowymi smakami odczuwalnymi poprzez odbieranie bodźców przez kubki smakowe (zlokalizowane na całej powierzchni języka) człowieka są: smak słodki, smak słony, smak gorzki i smak kwaśny. Smak pełni kluczową rolę w produkcji napojów funkcjonalnych, gdyż jest to podstawowy element biorący udział w wyborze produktu przez konsumenta. Zatem przy produkcji stosuje się substancje wzmacniające i poprawiające odczucia smakowe i należą do nich:
- Wzmacniacze smaku (potęgują wrażenie smaku):
- Kwas cytrynowy – wzmacnia odczucia świeżości i kwasowości;
- Cytrynian sodu lub potasu – podbijają smak cytrusowy;
- Sól – w małych ilościach podbija smak słodki i owocowy;
- Glicyna – podbija smak słodki.
- Substancje poprawiające smak (substancje neutralizujące gorycz lub inny niechciany posmak:
- Beta-cyklodekstryna – maskuje nieprzyjemne nuty aromatyczne (np. kofeiny, L-karnityny);
- Lukrecja lub stewia;
- Aromaty – np. naturalne aromaty owocowe.
Aromaty
Dodatkowo, aby poprawić walory smakowe danego produktu stosuje się strategie maskowania smaku polegające na:
- Mikrokapsułowaniu – zamykanie substancji w mikrokapsułkach, tak by nie oddawały właściwości sensorycznych i nie psuły smaku (np. kofeina, aminokwasy, witaminy);
- Dodatek naturalnych aromatów maskujących smak – mięta, wanilia, owoce tropikalne.
- Dodatek słodzików: stewia, erytrol itp.
Rozpuszczalność proszków do napojów
Rozpuszczalność to jeden z ważniejszych parametrów jakościowych przy produkcji proszków. Prawidłowo rozpuszczony proszek nie powinien pozostawiać grudek, piany ani osadu. Zatem do podstawowych parametrów wpływających na rozpuszczalność proszku zalicza się:
- Wielkość cząstek substancji – im mniejsze cząstki tym szybciej się rozpuszczają;
- Higroskopijność substancji – im bardziej higroskopijna tym bardziej powoduje zbrylenie substancji;
- Rodzaj cząstek substancji – białka, lipidy i błonnik nierozpuszczalny utrudniają rozpuszczanie, z kolei węglowodany i błonnik rozpuszczalny poprawiają rozpuszczanie;
- Zastosowanie substancji przeciwzbrylających i substancji poprawiających rozpuszczalność;
- Technologia suszenia:
- Suszenie rozpyłowe (suszenie suche) – daje dobrą rozpuszczalność;
- Liofilizacja – gorsza rozpuszczalność przy jednocześnie lepiej zachowanych związkach aktywnych.
Zwilżalność (higroskopijność)
Zwilżalność to zdolność cząstek proszku do wchłaniania cieczy i rozpoczynania procesu hydratacji. To ważny parametr, gdyż od niego zależy też rozpuszczalność proszku. Ważne jest, aby proszek nie pływał po powierzchni rozpuszczalnika. Ten parametr można poprawić poprzez:
- Dodanie substancji zmniejszających napięcie powierzchniowe – emulgatorów;
- Granulowanie cząsteczek – łączenie mniejszych cząstek w większe „aglomeraty” z przestrzeniami wypełnionymi powietrzem tak, by zwiększyć powierzchnię kontaktu cząstek z wodą;
- Kontrola gęstości nasypowej – zbyt lekkie proszki gorzej ulegają zwilżeniu;
- Powlekanie cząstek substancjami hydrofilowymi.
Mouthfeel
Mouthfeel to odczucie płynu w ustach. Charakteryzuje się takimi parametrami jak: odczucie tekstury, wrażenie ustne, sensacja w ustach jaki daje produkt podczas spożywania. Nieprzyjemna tekstura może zniechęcić konsumenta, dlatego stosuje się dodatki substancji poprawiające mouthfeel:
- Lepkość – np. guma guar, inulina, guma ksantynowa i pektyny – zwiększają lepkość, odpowiednia lepkość daje uczucie kremowości, zbyt gęsty, uczucie ciężkości;
- Wielkość cząstek – np. błonnik nierozpuszczalny – może pogarszać teksturę i zwiększać wrażenie ziarnistości i kredowości;
- Zawartość tłuszczu lub emulgatorów – np. lecytyna, emulgatory lub triglicerydy o średniej długości łańcucha – wpływają na uczucie gładkości w ustach;
- Temperatura i pH – wpływają na percepcję gęstości i kwasowości produktu.
Podsumowanie
Projektowanie proszków do napojów funkcjonalnych wymaga połączenia wiedzy technologicznej, zrozumienia właściwości surowców oraz świadomości oczekiwań konsumentów. Odpowiedni dobór nośników, komponentów smakowych, technologii suszenia i dodatków poprawiających rozpuszczalność czy mouthfeel decyduje o jakości końcowego produktu. Tylko kompleksowe podejście pozwala stworzyć napój, który nie tylko dostarcza wartości odżywczych, ale również spełnia wymagania współczesnego rynku pod względem smaku, wygody i wrażeń sensorycznych.
Bibliografia:
Corbo MR, Bevilacqua A, Petruzzi L, Casanova FP, Sinigaglia M. Functional Beverages: The Emerging Side of Functional Foods. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2014;13(6):1192–1206.
Granato D, Barba FJ, Kovačević DB, Lorenzo JM, Cruz AG, Putnik P. Functional foods: Product development, technological trends, efficacy testing, and safety. Annual Review of Food Science and Technology. 2020;11:93–118.
Siró I, Kápolna E, Kápolna B, Lugasi A. Functional food. Product development, marketing and consumer acceptance—A review. Appetite. 2008;51(3):456–467.
Gharsallaoui A, Roudaut G, Chambin O, Voilley A, Saurel R. Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food Research International. 2007;40(9):1107–1121.
Schubert H, Ax K. Instantization of powders by agglomeration. In: Handbook of Food Powders: Processes and Properties. Woodhead Publishing; 2013. p. 512–540.
