Optymalizacja naturalnych substancji słodzących we współpracy z Arboreal Bioinnovations

Kilka lat temu firma Arboreal Stevia, zajmująca się produkcją naturalnych słodzików pochodzenia roślinnego oraz specjalizująca się w opracowywaniu i wytwarzaniu ekstraktów stewii, w zasadzie opanowała proces produkcji stewii. Byli gotowi na przeskalowanie działalności, ale szybko odkryli, że potrzebują spersonalizowanego wsparcia w zakresie opracowywania formulacji.

Na szczęście Suresh Chander niedawno zmienił ścieżkę kariery i trafił do Arboreal Stevia. Przeszedł z biotechnologii do obecnej roli w technologii żywności.

– Nieustannie szukałem firm z segmentu New Age lub takich, które tworzą składniki funkcjonalne – mówi Chander. – W ten sposób trafiłem na Arboreal. Byłem jednym z pierwszych pracowników, którzy dołączyli do firmy, ponieważ pierwsze lata działalności Arboreal koncentrowały się na rolnictwie i integracji wstecznej.

Kiedy więc Arboreal Stevia – będąca oddziałem Arboreal Bioinnovations Pvt. Ltd. – była gotowa na przeskalowanie swojego procesu produkcyjnego, do gry wkroczył Chander.

– Zaczynaliśmy w małym pokoju i z małymi formulacjami – wspomina Chander. – A teraz mamy dwa dedykowane centra badawczo-rozwojowe. To była długa droga przez ostatnie cztery lata.

Edukacja producentów żywności w zakresie stewii

Chociaż w ostatnich latach naukowcy dowiedzieli się wiele o zamiennikach cukru, firmy spożywcze wolniej wprowadzają te badania do przemysłu spożywacyjnego.

– Kwestia słodkości to bardzo niejasny obszar – mówi Chander. – Brakuje w tym zakresie szerokiej wiedzy. (…) Dziedzina ta potrzebuje większej wiedzy na temat komercjalizacji i sposobów na to, by uczynić produkt przystępnym cenowo. I tu właśnie z pomocą przychodzi Arboreal. Opracowaliśmy spersonalizowane rozwiązania dla różnych matryc.

Jako producent stewii, Arboreal Stevia jest zainteresowana edukowaniem producentów żywności oraz opinii publicznej na temat korzyści płynących ze stosowania stewii do słodzenia żywności.

– Stewia to wysokointensywny, naturalny słodzik – wyjaśnia Chander. – Jest pozyskiwana bezpośrednio z liści stewii, z rośliny znanej jako Stevia rebaudiana, która pochodzi z Ameryki Południowej. Stewia jest więc całkowicie bezkalorycznym, naturalnym (tzw. clean label) i bardzo zrównoważonym słodzikiem.

Stewia różni się jednak w istotny sposób od innych substancji słodzących.

– Ludzie często powtarzają, że im czystszy składnik, tym lepszy – mówi Chander. – Szczerze mówiąc, w przypadku stewii nie ma silnej korelacji między czystością ekstraktu a wrażeniami smakowymi w konkretnej recepturze. Ekstrakty ze stewii zachowują się bardziej jak aromat niż słodzik.

Podobnie naukowcy zajmujący się żywnością często błędnie interpretują zależność między wyższym stężeniem stewii a odczuciem słodkości.

– Wiele osób uważa, że podobnie jak w przypadku cukru, wraz ze wzrostem stężenia [stewii], słodkość będzie rosnąć liniowo – mówi Chander. – Jednak jeśli chodzi o stewię, po przekroczeniu pewnego punktu słodkość przestaje rosnąć. Należy zrozumieć próg dawkowania oraz parametry, aby odpowiednio zoptymalizować i dopasować te cząsteczki.

W zestawieniu zamienników cukru cena stewii może sprawiać, że wydaje się ona mniej atrakcyjna niż konkurencyjne produkty. Ponieważ jest pozyskiwana w sposób naturalny i musi być fizycznie ekstrahowana z liści stewii, koszty wprowadzenia jej na rynek są znacznie wyższe. Jednak w zależności od receptury, stewia może okazać się bardziej opłacalna dla producentów żywności niż inne słodziki.

– Jeśli kupujesz ją w przeliczeniu na kilogram, stewia kosztuje od 50 do nawet 250 lub 300 dolarów – mówi Chander. – W praktyce jednak stężenie stewii w produkcie końcowym jest stosunkowo niskie. W wielu zastosowaniach zużywa się od 0,02 do 0,05 procent. Dlatego w wielu przypadkach stewia może przynieść redukcję kosztów.

Zastosowanie stewii w przemyśle spożywczym

Od momentu powstania w 2015 roku firma Arboreal Bioinnovations współpracuje z przedsiębiorstwami, pomagając im efektywnie wykorzystywać stewię w produktach spożywczych. Ponad 55 marek skorzystało z usług Arboreal Bioinnovations, aby w ramach dedykowanego programu formulacji wprowadzić na rynek produkty ze stewią.

– Zazwyczaj trafiają do nas dwa główne zapytania – mówi Chander. – Pierwsze dotyczy stuprocentowej redukcji cukru. Drugie wiąże się z wprowadzeniem produktu o obniżonej kaloryczności – klienci chcą zmniejszyć ilość cukru w produkcie o jakieś 25 do 50 procent. Otrzymujemy zapytania dotyczące bardzo różnych produktów: odżywek białkowych, napojów białkowych, produktów roślinnych, czekolad czy wyrobów cukierniczych. Mamy do czynienia z bardzo szerokim spektrum zapytań obejmujących wiele zastosowań.

W niektórych przypadkach Arboreal Bioinnovations może pomóc producentom żywności wprowadzić produkty na rynek w ciągu zaledwie kilku tygodni.

– [W jednym z przypadków] poprosiliśmy o bazę próbek bez dodatku cukru jako swego rodzaju produkt kontrolny – mówi Chander. – Czasami firmy dysponują produktem referencyjnym lub oczekiwanym poziomem słodkości, do którego chcemy się dopasować. Na każdy projekt przeznaczamy zazwyczaj od dwóch do trzech tygodni. W tym przypadku uzgodniliśmy harmonogram uwzględniający inne projekty i w ciągu około półtora tygodnia wróciliśmy do firmy z bardzo ekonomicznym rozwiązaniem, a produkt trafił na rynek w ciągu kolejnych dwóch miesięcy. To dobry przykład na to, jak nasze spersonalizowane podejście może przynieść korzyści klientom.

Zalety i wady stosowania stewii

Stewia to doskonały wybór dla wielu producentów żywności, jednak nie sprawdzi się w każdym przypadku.

– Każda redukcja ilości cukru wiąże się z wieloma wyzwaniami technologicznymi w zakresie formulacji – mówi Chander. – Wykracza to daleko poza samą słodkość. Sacharoza nadaje żywności i napojom wiele właściwości funkcjonalnych, takich jak tekstura, odczucie w ustach czy trwałość. Zastąpienie tych unikalnych właściwości sacharozy zawsze stanowiło wyzwanie dla twórcy produktów. Opracowując nową recepturę lub modyfikując istniejącą, trzeba zadać sobie kilka trudnych pytań.

Dokładniej rzecz biorąc, Chander sugeruje, aby producenci żywności zadali sobie tych pięć pytań, decydując, czy stewia będzie dla nich odpowiednim wyborem.

1. Do jakiej kategorii należy Państwa produkt spożywczy? Jakie wyzwania regulacyjne wiążą się z tym konkretnym produktem?
2. Jakie właściwości fizyczne i sensoryczne powinien mieć produkt? Jakie właściwości będziemy odtwarzać, zastępując cukier?
3. Jakiego procentowego ograniczenia kalorii Państwo oczekują?
4. Jaki procent sacharozy w produkcie mają Państwo nadzieję zastąpić?
5. Jakie kluczowe cechy ma posiadać produkt, w tym barwę, teksturę i wygląd?

Pomiar wilgotności i aktywności wody

Aktywność wody ma kluczowe znaczenie we wszystkim, co robi Chander i jego koledzy.

„Kiedy ludzie widzą świadectwo badania, często myślą, że wilgotność to tylko drobny element, ale w rzeczywistości tak nie jest” – mówi Chander. „Woda to kwestia fundamentalna, a jako naukowcy czy technologowie żywności, lepiej rozumiejąc zachowanie wody, lepiej rozumiemy funkcjonowanie świata”.

Aby lepiej zrozumieć, jak aktywność wody wpływa na ich receptury, Chander i jego zespół mierzą wilgotność za pomocą dwuetapowego podejścia.

„Stosujemy metodę straty suszenia, a także wdrożyliśmy metodę miareczkowania” – wyjaśnia Chander. „Współpracujemy również z laboratoriami zewnętrznymi w celu walidacji wszystkich naszych wyników. Dzięki temu nasze dane dotyczące kontroli wilgotności są bardziej miarodajne”.

Oprócz pomagania klientom w opracowywaniu nowych produktów żywnościowych z użyciem stewii, Chander z entuzjazmem obserwuje znaczące odkrycia i zastosowania pojawiające się w branży spożywczej.

„Te kwestie są niezwykle istotne” – twierdzi Chander. „Cukier wykazuje różne właściwości przy zmiennych poziomach wilgotności i temperaturach. Nie ma zbyt wielu badań, które pomagałyby zrozumieć zależność między wilgotnością a słodkością, zwłaszcza w produkcie finalnym. […] To wciąż niezbadany obszar. Mam nadzieję, że tego typu dyskusje skłonią badaczy oraz twórców produktów do podjęcia tego wątku i rzucenia na niego nowego światła”.

‍