Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform wurde entwickelt, um die ernährungsphysiologischen Vorteile von Muttermilch nachzuahmen, insbesondere für Säuglinge, die nicht gestillt werden. Diese Rezepturen müssen essentielle Fettsäuren, Vitamine und andere Mikronährstoffe liefern, die für die frühe Entwicklung entscheidend sind. Ihre Zusammensetzung unterliegt strengen Standards, die sich entsprechend den wissenschaftlichen und ernährungsphysiologischen Fortschritten weiterentwickeln. Ein deutliches Beispiel hierfür ist die seit 2020 in der Europäischen Union vorgeschriebene Zugabe von Docosahexaensäure (DHA) in Folgenahrung (Verordnung CE 2016/127). Diese Neuerungen zielen zwar darauf ab, die Nährstoffqualität von Säuglingsanfangsnahrung zu verbessern, bringen jedoch auch neue Herausforderungen mit sich, insbesondere hinsichtlich der Oxidationsstabilität.
Mehrfach ungesättigte Fettsäuren wie DHA sind sehr anfällig für Oxidation, die zu einer Zersetzung der Nährstoffe, unerwünschten Geschmacksstoffen und einer verkürzten Haltbarkeit führen kann. Daher ist die Verbesserung der Oxidationsstabilität von Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform nicht nur für die Erhaltung der Produktqualität, sondern auch für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und das Vertrauen der Verbraucher von entscheidender Bedeutung.
Qualitätsmarker und Nachweis von oxidativem Abbau in Säuglingsanfangsnahrung
Der oxidative Abbau in Säuglingsanfangsnahrung wird in erster Linie durch eine Reihe bewährter chemischer Indikatoren überwacht, darunter der Peroxidwert (PV) zur Bestimmung von Hydroperoxiden und Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen (TBARS) zum Nachweis von Aldehyden. Diese Parameter spiegeln sowohl die frühen als auch die fortgeschrittenen Stadien der Lipidoxidation wider. Der Peroxidwert misst primäre Oxidationsprodukte, während TBARS und flüchtige Verbindungen wie Hexanal Indikatoren für sekundäre oxidative Veränderungen sind, die sich direkt auf das Aroma und den Geschmack des Produkts auswirken.
Studien zeigen, dass die Oxidation selbst unter kontrollierten Lagerbedingungen beginnt und zu einem verringerten Gehalt an essenziellen Nährstoffen wie DHA und ARA führt. Insbesondere der oxidative Abbau von Vitamin E signalisiert das Fortschreiten der Lipidperoxidation und kann die Nährstoffqualität von Säuglingsnahrung erheblich beeinträchtigen. Darüber hinaus wurde auch ein Verlust von Retinylestern (Vitamin-A-Vorläufern) während der Hochdruckhomogenisierung und bei längerer Lagerung beobachtet [1].
Faktoren, die die Haltbarkeit und oxidative Stabilität von Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform beeinflussen
Die oxidative Stabilität von Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform wird von mehreren miteinander verbundenen Faktoren beeinflusst:
- Fettzusammensetzung: Der Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren, insbesondere DHA, in Säuglingsnahrung erhöht aufgrund ihrer hohen Reaktivität das Oxidationsrisiko. Diese Lipide sind zwar für die Entwicklung von Säuglingen, insbesondere für die Nervenfunktionen, von entscheidender Bedeutung, ihre chemische Instabilität stellt jedoch eine große Herausforderung für die Hersteller dar. Die Zugabe anderer Prooxidantien, wie z. B. Eisen in Säuglingsnahrung, um den Nährstoffbedarf zu decken, kann ebenfalls die Stabilität beeinträchtigen.
- Emulgatortyp und Grenzflächendesign: Die Zusammensetzung der Öl-Wasser-Grenzfläche ist ein entscheidender Faktor für die Kontrolle der Oxidation. Studien haben gezeigt, dass Emulgatoren auf Basis von Milchphospholipiden (DPL) stabilere Grenzflächen bilden als solche mit Sojalecithin. DPL tragen zur Bildung starrer Membranbereiche um Lipidtröpfchen herum bei, die empfindliche Komponenten vor dem Abbau schützen können [1].
- Lagerbedingungen: Die Einwirkung von Licht, Sauerstoff und erhöhten Temperaturen beschleunigt den oxidativen Abbau. Selbst unter Umgebungsbedingungen ist die Lagerzeit ein entscheidender Faktor für die Anreicherung von primären und sekundären Oxidationsprodukten sowie für die Verringerung der Helligkeit und die Bildung von Fehlaromen.
Die Rolle natürlicher Antioxidantien bei der Verhinderung oxidativer Verderbnis
Natürliche Antioxidantien sind für die Stabilisierung von Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform, insbesondere von solchen, die mit hochungesättigten Fettsäuren angereichert sind, unverzichtbar.
Tocopherole schützen die Lipide in Säuglingsanfangsnahrung, indem sie freie Radikale neutralisieren und die Lipidperoxidationskette unterbrechen. Sie verzögern außerdem die Bildung von Peroxiden und tragen so zur Erhaltung der Nährstoffqualität und der organoleptischen Eigenschaften bei. Wichtig ist, dass Untersuchungen gezeigt haben, dass Tocopherole während beschleunigter Lagerungstests eine schützende Verzögerungsphase von bis zu neun Tagen bewirken und so die effektive Haltbarkeit der Säuglingsanfangsnahrung verlängern, bevor die Peroxidwerte zu steigen beginnen [1].
Verhinderung von Oxidationsreaktionen in Säuglingsnahrungspulvern
Um Oxidation wirksam zu verhindern und die Haltbarkeit von Säuglingsnahrung zu verlängern, ist eine mehrgleisige Formulierungsstrategie unerlässlich. Dazu gehören die Auswahl der richtigen Kombination von Inhaltsstoffen, die Optimierung der Verarbeitungsbedingungen und die Sicherstellung der Zugabe von Schutzverbindungen. Die Zugabe von Antioxidantien in der richtigen Verarbeitungsphase trägt dazu bei, ihre Integration in die Lipidphase sicherzustellen, ihre Schutzwirkung zu maximieren und das Endprodukt zu stärken.
Natürliches Vitamin E in Pulverform, wie beispielsweise Nutrabiol® E von Btsa, bietet eine zuverlässige und vielseitige Lösung für Säuglingsnahrungsanwendungen. Dieser aus gentechnikfreien Pflanzenölen gewonnene Inhaltsstoff ist clean-label, allergenfrei und entspricht vollständig den globalen Regulierungsstandards. Aufgrund seiner Stabilität während der Verarbeitung und Lagerung eignet er sich besonders für pulverförmige Säuglingsnahrung, bei der der Schutz vor Oxidation von der Herstellung bis zum Endverbrauch von entscheidender Bedeutung ist.
Die Expertise von Btsa in der Herstellung hochwertiger natürlicher Antioxidantien, die speziell für sensible Anwendungen wie Säuglingsnahrung entwickelt wurden, spiegelt mehr als zwei Jahrzehnte kontinuierlicher Innovation und Qualitätssicherung wider. Mit Nutrabiol® E können Hersteller strenge Ernährungsstandards erfüllen und gleichzeitig die Haltbarkeit und Integrität ihrer Säuglingsnahrungsprodukte verbessern.
Quellen
[1] Cancalon M, Barouh N, Hemery Y, Baréa B, Durand E, Bourlieu-Lacanal C, Villeneuve P. Stabilization of infant formulas against lipid oxidation: What are the key structural levers?. European Journal of Lipid Science & Technology. 2024; 126:e2300161. doi.org:10.1002/ejlt.202300161
