La demande croissante pour des aliments propres, peu transformés et sans additifs a placé les systèmes émulsionnés, tels que les vinaigrettes et les sauces, sous le feu des projecteurs. Ces émulsions huile dans l’eau (H/E) sont sensibles à l’oxydation des lipides, un processus de dégradation majeur qui altère le goût, la couleur, la valeur nutritionnelle et la sécurité des aliments.
Les antioxydants synthétiques perdant en popularité, les alternatives naturelles telles que les tocophérols, les polyphénols et les extraits végétaux occupent désormais une place prépondérante dans l’industrie alimentaire. Ces antioxydants naturels ne se contentent pas de prolonger la durée de conservation ; les tocophérols présents dans les aliments favorisent des étiquettes plus propres et s’inscrivent dans une démarche de développement de produits axée sur la durabilité.
Comprendre les Systèmes Alimentaires Émulsionnés et Leur Sensibilité à l’oxydation des Lipides
Les aliments émulsionnés sont généralement des émulsions huile dans l’eau, des gouttelettes d’huile dispersées dans une phase aqueuse, stabilisées par des émulsifiants. Les vinaigrettes, les mayonnaises et les sauces à base de crème sont des exemples de systèmes alimentaires émulsionnés. Leur structure micellaire augmente la surface où l’oxydation peut se produire, rendant les émulsions particulièrement sensibles à la dégradation. Le processus d’oxydation des lipides est complexe et commence souvent à l’interface huile-eau, où des agents pro-oxydants tels que la lumière, la chaleur, l’oxygène et les ions métalliques interagissent avec les acides gras insaturés.
Contrairement aux huiles en vrac, les systèmes émulsionnés créent des environnements oxydatifs uniques en raison de leur structure hétérogène. L’interface, où les phases aqueuse et lipidique se rencontrent, devient la zone critique pour l’action antioxydante. L’oxydation des graisses dans ces régions peut entraîner des saveurs rances, des odeurs indésirables et la formation de produits secondaires potentiellement toxiques.
Pour maintenir la qualité et garantir la sécurité des consommateurs, en particulier dans les produits à longue durée de conservation, l’incorporation d’antioxydants efficaces est essentielle. Les antioxydants naturels offrent une voie prometteuse, mais leur efficacité est influencée par divers paramètres, notamment leur structure chimique, leur polarité et leur comportement interfacial.
Antioxydants Naturels dans les Aliments Émulsionnés: Tocophérols, Polyphénols et Extraits Végétaux
Les tocophérols, notamment l’alpha- et le delta-tocophérol, sont des composés liposolubles dont l’activité antioxydante et les bienfaits nutritionnels en tant que vitamine E sont bien documentés. Leur efficacité dans les émulsions est étroitement liée à leur répartition dans l’émulsion, en particulier à l’interface. Le delta-tocophérol, par exemple, a montré une efficacité antioxydante plus élevée dans les émulsions en raison de sa localisation préférentielle à l’interface [1].
Les polyphénols, tels que les flavonoïdes (quercétine, catéchine), les acides phénoliques (caféique, férulique, gallique) et d’autres composés d’origine végétale, constituent une autre classe importante. Leur action antioxydante dépend de leur structure moléculaire, de leur polarité et des conditions environnementales de l’émulsion, notamment le pH et la présence d’ions métalliques. Certains, comme la quercétine, présentent un comportement antioxydant puissant, en particulier dans les systèmes émulsionnés, où leurs groupes hydrophiles leur permettent de se positionner efficacement près de la surface des gouttelettes d’huile [2].
Les extraits végétaux riches en flavonoïdes et en acides phénoliques présentent une forte activité antioxydante dans les émulsions, en partie grâce aux interactions synergiques entre leurs composants. Une synergie particulièrement efficace a été observée entre les tocophérols et l’acide ascorbique (vitamine C). Dans les systèmes émulsionnés, l’acide ascorbique peut régénérer les radicaux tocophérols oxydés et leur redonner leur forme active [3]. Cette interaction renforce non seulement l’efficacité antioxydante des tocophérols à l’interface o/w, mais contribue également à prolonger la protection contre l’oxydation des lipides. Ces cycles régénératifs soulignent le potentiel de la combinaison d’antioxydants aux propriétés redox complémentaires pour obtenir une plus grande stabilité dans les produits alimentaires émulsionnés.
Facteurs Influençant l’efficacité des Antioxydants dans les Systèmes Émulsionnés
Plusieurs facteurs influencent l’efficacité des antioxydants dans les matrices alimentaires émulsionnées. Parmi ceux-ci, on peut citer:
- Polarité : le « paradoxe polaire » suggère que les antioxydants polaires sont plus efficaces dans les environnements non polaires (comme les huiles en vrac), tandis que les antioxydants non polaires peuvent être plus efficaces dans les émulsions. Cependant, ce concept a ses limites, et des recherches récentes soulignent l’importance de la concentration interfaciale plutôt que de la polarité seule.
- pH et ions métalliques : les conditions acides dans la phase aqueuse peuvent augmenter la concentration interfaciale de certains acides phénoliques, renforçant ainsi leur potentiel antioxydant. Cependant, en présence d’ions métalliques, ces mêmes composés peuvent agir comme pro-oxydants en favorisant la formation de radicaux.
- Type d’émulsifiant et taille des gouttelettes : les émulsifiants influencent la distribution et l’orientation des antioxydants. Les émulsifiants à haut poids moléculaire, comme les protéines, créent des couches interfaciales plus épaisses, qui peuvent offrir une meilleure protection en empêchant la pénétration des radicaux libres. Les gouttelettes plus petites augmentent la surface et peuvent accélérer l’oxydation, mais elles améliorent également l’accès des antioxydants aux zones réactives.
- Synergie des antioxydants : les mélanges d’antioxydants ayant des profils de solubilité et des structures moléculaires différents peuvent se régénérer mutuellement, améliorer la stabilité interfaciale et offrir une protection supérieure contre l’oxydation.
Application des Antioxydants Naturels dans les Vinaigrettes et les Sauces «Clean Label»
La tendance vers des formulations « clean label » exige le remplacement des additifs synthétiques par des alternatives naturelles qui offrent à la fois performance et attrait sur l’étiquette. Les antioxydants naturels tels que les tocophérols et les composés phénoliques végétaux sont de plus en plus utilisés dans les vinaigrettes et les sauces afin de maintenir la stabilité des produits sans compromettre les attentes des consommateurs.
Ces solutions naturelles sont particulièrement précieuses dans les émulsions riches en huile, où l’oxydation peut rapidement dégrader les propriétés sensorielles et nutritionnelles. Correctement sélectionnés et combinés, les antioxydants naturels peuvent stabiliser les émulsions grâce à un positionnement stratégique à l’interface et à des interactions moléculaires qui amplifient leurs effets.
Alors que les fabricants alimentaires se tournent de plus en plus vers des ingrédients d’origine naturelle pour répondre aux exigences des consommateurs et à la réglementation, la synergie entre les antioxydants naturels devient un avantage clé. C’est là que les mélanges Tocobiol® de Btsa se distinguent. Issus de la distillation d’huiles végétales sans OGM, ces mélanges associent des tocophérols naturels à des composés synergiques, tels que la vitamine C, le gallate de propyle, la lécithine ou l’extrait de romarin, renforçant ainsi l’efficacité antioxydante dans les systèmes émulsionnés.
Les mélanges Tocobiol® améliorent non seulement la durée de conservation et préservent l’intégrité des produits dans les vinaigrettes et les sauces, mais ils sont également conformes aux objectifs de clean label et de durabilité. Grâce à notre expérience et à notre innovation dans le domaine des antioxydants naturels, des fabricants dans plus de 40 pays bénéficient de solutions sur mesure qui protègent à la fois la qualité des produits et la réputation des marques.
Sources
[1] Wang L, Yu X, Geng F, Cheng C, Yang J, Deng Q. Effects of tocopherols on the stability of flaxseed oil-in-water emulsions stabilized by different emulsifiers: Interfacial partitioning and interaction. Food Chem. 2022 Apr 16;374:131691. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.131691.
[2] Škerget M, Kotnik P, Hadolin M, Hraš A, Simonič M, Knez Z. Phenols, proanthocyanidins and their antioxidant activities. Food Chemistry. 2005; 89: 191-198. doi:10.1016/j.foodchem.2004.02.025.
[3] Filip V, Hradkova I, Šmidrkal, J. Antioxidants in Margarine Emulsions. Czech Journal of Food Sciences. 2009;27:S9-S11. doi:10.17221/1089-CJFS.
