La crescente domanda di alimenti puliti e minimamente trasformati ha sottoposto i sistemi emulsionati, come condimenti e salse, a un nuovo esame. Queste emulsioni olio in acqua (o/w) sono soggette all’ossidazione dei lipidi, un processo di degradazione fondamentale che altera il sapore, il colore, il valore nutrizionale e la sicurezza.
Con il declino degli antiossidanti sintetici, alternative naturali come tocoferoli, polifenoli ed estratti vegetali stanno diventando protagonisti nell’industria alimentare. Questi antiossidanti naturali non si limitano a prolungare la durata di conservazione: i tocoferoli presenti negli alimenti favoriscono etichette più pulite e sono in linea con lo sviluppo di prodotti orientati alla sostenibilità.
Comprendere i Sistemi Alimentari Emulsionati e la Loro Suscettibilità all’ossidazione dei Lipidi
Gli alimenti emulsionati sono solitamente emulsioni olio in acqua, goccioline di olio disperse in una fase acquosa, stabilizzate da emulsionanti. Esempi di sistemi alimentari emulsionati sono le vinaigrette, le maionese e le salse a base di panna. La loro struttura micellare aumenta la superficie dove può avvenire l’ossidazione, rendendo le emulsioni particolarmente soggette al degrado. Il processo di ossidazione dei lipidi è complesso e spesso ha inizio all’interfaccia olio-acqua, dove agenti pro-ossidanti come la luce, il calore, l’ossigeno e gli ioni metallici interagiscono con gli acidi grassi insaturi.
A differenza degli oli sfusi, i sistemi emulsionati creano ambienti ossidativi unici grazie alla loro struttura eterogenea. L’interfaccia, dove si incontrano la fase acquosa e quella lipidica, diventa la zona critica per l’azione antiossidante. L’ossidazione dei grassi in queste regioni può portare a sapori rancidi, odori sgradevoli e alla formazione di prodotti secondari potenzialmente tossici.
Per mantenere la qualità e garantire la sicurezza dei consumatori, soprattutto nei prodotti con una lunga durata di conservazione, è essenziale l’incorporazione di antiossidanti efficaci. Gli antiossidanti naturali offrono una strada promettente, ma la loro efficacia è influenzata da vari parametri, tra cui la struttura chimica, la polarità e il comportamento interfacciale.
Antiossidanti Naturali negli Alimenti Emulsionati: Tocoferoli, Polifenoli ed Estratti Vegetali
I tocoferoli, in particolare l’alfa- e il delta-tocoferolo, sono composti liposolubili con comprovata attività antiossidante e benefici nutrizionali come vitamina E. La loro efficacia nelle emulsioni è strettamente legata alla loro distribuzione all’interno dell’emulsione, in particolare all’interfaccia. Il delta-tocoferolo, ad esempio, ha dimostrato una maggiore efficienza antiossidante nelle emulsioni grazie alla sua localizzazione preferenziale all’interfaccia [1].
I polifenoli, come i flavonoidi (quercetina, catechina), gli acidi fenolici (caffeico, ferulico, gallico) e altri composti di origine vegetale, costituiscono un’altra classe importante. La loro azione antiossidante dipende dalla loro struttura molecolare, dalla polarità e dalle condizioni ambientali dell’emulsione, tra cui il pH e la presenza di ioni metallici. Alcuni, come la quercetina, mostrano un forte comportamento antiossidante, specialmente nei sistemi emulsionati, dove i loro gruppi idrofili consentono un posizionamento efficace vicino alla superficie delle goccioline di olio [2].
Gli estratti vegetali ricchi di flavonoidi e acidi fenolici mostrano una forte attività antiossidante nelle emulsioni, in parte grazie alle interazioni sinergiche tra i loro componenti. Una sinergia particolarmente efficace è stata osservata tra i tocoferoli e l’acido ascorbico (vitamina C). Nei sistemi emulsionati, l’acido ascorbico può rigenerare i radicali tocoferoli ossidati riportandoli alla loro forma attiva [3]. Questa interazione non solo migliora l’efficienza antiossidante dei tocoferoli all’interfaccia o/w, ma contribuisce anche a prolungare la protezione contro l’ossidazione dei lipidi. Tali cicli rigenerativi evidenziano il potenziale della combinazione di antiossidanti con proprietà redox complementari per ottenere una maggiore stabilità nei prodotti alimentari emulsionati.
Fattori che Influenzano l’efficacia degli Antiossidanti nei Sistemi Emulsionati
Diversi fattori influenzano le prestazioni degli antiossidanti nelle matrici alimentari emulsionate. Tra questi figurano:
- Polarità: il “paradosso polare” suggerisce che gli antiossidanti polari sono più efficaci in ambienti non polari (come gli oli in massa), mentre gli antiossidanti non polari possono funzionare meglio nelle emulsioni. Tuttavia, questo concetto ha dei limiti e recenti ricerche sottolineano l’importanza della concentrazione interfacciale piuttosto che della sola polarità.
- pH e ioni metallici: le condizioni acide nella fase acquosa possono aumentare la concentrazione interfacciale di alcuni acidi fenolici, potenziando il loro potenziale antiossidante. Tuttavia, in presenza di ioni metallici, questi stessi composti possono agire come pro-ossidanti favorendo la formazione di radicali.
- Tipo di emulsionante e dimensione delle goccioline: gli emulsionanti influenzano la distribuzione e l’orientamento degli antiossidanti. Gli emulsionanti ad alto peso molecolare come le proteine creano strati interfacciali più spessi, che possono offrire una migliore protezione, ostacolando la penetrazione dei radicali liberi. Goccioline di dimensioni più piccole aumentano la superficie e possono accelerare l’ossidazione, ma migliorano anche l’accesso degli antiossidanti alle zone reattive.
- Sinergia antiossidante: miscele di antiossidanti con diversi profili di solubilità e strutture molecolari possono rigenerarsi a vicenda, migliorare la stabilità interfacciale e fornire una protezione ossidativa superiore.
Applicazione di Antiossidanti Naturali in Condimenti e Salse Clean Label
Il passaggio a formulazioni clean label richiede la sostituzione degli additivi sintetici con alternative naturali che offrano sia prestazioni che appeal sull’etichetta. Gli antiossidanti naturali come i tocoferoli e i fenoli vegetali sono sempre più utilizzati nei condimenti e nelle salse per mantenere la stabilità del prodotto senza compromettere le aspettative dei consumatori.
Queste soluzioni naturali sono particolarmente preziose nelle emulsioni ricche di olio, dove l’ossidazione può degradare rapidamente le proprietà sensoriali e nutrizionali. Se selezionati e combinati in modo adeguato, gli antiossidanti naturali possono stabilizzare le emulsioni attraverso un posizionamento strategico all’interfaccia e attraverso interazioni molecolari che amplificano i loro effetti.
Poiché i produttori alimentari si rivolgono sempre più spesso a ingredienti di origine naturale per soddisfare le esigenze dei consumatori e le normative, la sinergia tra gli antiossidanti naturali diventa un vantaggio fondamentale. È qui che si distinguono le miscele Tocobiol® di Btsa. Derivate dalla distillazione di oli vegetali non OGM, queste miscele combinano tocoferoli naturali con composti sinergici, come vitamina C, propil gallato, lecitina o estratto di rosmarino, migliorando l’efficacia antiossidante nei sistemi emulsionati.
Le miscele Tocobiol® non solo migliorano la durata di conservazione e mantengono l’integrità dei prodotti nei condimenti e nelle salse, ma sono anche in linea con gli obiettivi di clean label e sostenibilità. Grazie alla nostra esperienza e innovazione nel campo degli antiossidanti naturali, i produttori di oltre 40 paesi beneficiano di soluzioni su misura che proteggono sia la qualità dei prodotti che la reputazione del marchio.
Fonti
[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.
