Mauers laboratorieforskning afslører, at fugtsorption i fødevareblandinger er mere følsomme over for klimaændringer end enkelte ingredienser. Kredit:Purdue Department of Food Science foto
En nylig Purdue undersøgelse, med på forsiden af maj-udgaven af Journal of Food Science , dechifrerer, hvorfor fødevareingrediensblandinger er mere følsomme over for ændringer i klimaet end enkelte ingredienser.
At forstå, hvordan fødevareingredienser interagerer forskelligt, når de blandes, kan hjælpe dem i branchen med at overveje bedste praksis for at håndtere eller pakke deres produkt til en længere holdbarhed.
"Blanding af krystallinske ingredienser såsom salt og sukker med amorfe faste stoffer (uden ensartet form) såsom proteiner, stivelsesbaserede ingredienser, og tandkød destabiliserer ingredienserne, når de opvarmes eller udsættes for stigende fugtighed, " sagde Lisa Mauer, professor i fødevarevidenskab, der ledede forskningen ved Purdue University. "Dette kan være frustrerende for både fødevareproducenter og forbrugere."
Undersøgelsen bygger på Mauers tidligere forskning i krystallinske ingrediensers udslettelsesadfærd, som identificerede de fugtigheder, ved hvilke krystallinske ingredienser begynder at opløses (den underliggende årsag bag salt, sukker, og limonadeblandinger klumper sig). For at forhindre oversvømmelse, fugtigheden skal holdes lavere end tærskelværdierne for delikvence.
Men dette bliver sværere, når amorfe ingredienser tilsættes. "Forestil amorfe ingredienser som små svampe, " sagde Mauer. "Disse svampe absorberer vand fra miljøet og deres tekstur ændrer sig."
Forbrugerne finder eksempler på dette, når en pose chips står åben. Da spånerne absorberer fugt, deres tekstur bliver gummiagtig og gammel. Tilsvarende bomuld bliver hurtigt klistret på en varm sommerdag. Fødevareindustrien bruger udtrykket "vandaktivitet" til at beskrive vandets mobilitet i disse fødevarer, som bliver højere, efterhånden som mere vand absorberes, eller når temperaturen stiger.
Undersøgelsen er den første til at identificere krydsningspunktet mellem det krystallinske ingrediens-udflydningspunkt og den amorfe ingrediens vandaktivitet. Over krydsningspunktet, krystallinske ingredienser opløst i et lukket system.
Undersøgelsen fokuserede på blandinger af partikler, der kan findes i instant drikkevareblandinger, krydderblandinger, kageblandinger, vitamin preblend blandinger og pulvere, der bruges til at smage snacks.
Når fødevarer flytter gennem distribution eller hjem fra dagligvarebutikker i forbrugerens bagagerum på en varm dag, forskellige klimaer kan påvirke maden, før den nogensinde kommer til spisekammeret.
"Mens de fugtsorptionsrelaterede problemer kan løses ved at pakke ingrediensblandinger i individuelle portionsstørrelser, denne tilgang øger omkostningerne, og miljøbelastningen forbundet med emballage løser ikke den øgede temperaturfølsomhed af ingrediensblandingerne, " sagde Mauer.
Forskningen identificerede ingrediensernes fugtsorptionsegenskaber, hvordan de krystallinske ingrediensers delikvencepunkter og de amorfe ingrediensers vandaktiviteter påvirkes af temperaturen, hvordan ingrediensblandingerne reagerer på miljøer over tid, og dokumenterede ingrediensernes og blandingernes fysiske tilstand og termiske egenskaber ved hjælp af avancerede analytiske teknikker såsom pulverrøntgendiffraktion og differentiel scanningkalorimetri, som giver vital information til fødevareformidlere og industrier, der søger løsninger til at levere det bedste produkt til forbrugeren.