El pH es el cambio de color primario.
La estabilidad del color de las antocianinas por el pH está controlada por los equilibrios ácido-base y de hidratación.En condiciones fuertemente ácidas, se favorece el catión flavilio y el color suele ser rojo.A medida que aumenta el pH, las antocianinas se desplazan hacia bases quinoidales, formas de hemicetal o carbinol incoloras y estructuras de chalcona.Es por esto que un mismo pigmento puede aparecer rojo en una bebida ácida, morado en una matriz menos ácida y débil o parduzco cuando el pH y las condiciones de almacenamiento son desfavorables.
En los alimentos, el pH no es sólo un número que se mide en el momento de su liberación.Se ve afectado por ingredientes amortiguadores, ácidos de frutas, proteínas, minerales, fermentación, carbonatación, tratamiento térmico y almacenamiento.Por lo tanto, los sistemas de antocianinas deben evaluarse al pH real del producto y a tolerancias de pH realistas.Un color que es aceptable a un pH de 3,0 puede fallar a un pH de 3,5 si la fuente de pigmento no es lo suficientemente estable.
Formas moleculares
El catión flavilio proporciona un color rojo intenso y se favorece por debajo de aproximadamente un pH de 2 a 3, dependiendo de la estructura y matriz de las antocianinas.A un pH ligeramente ácido, las reacciones de hidratación generan formas hemicetales incoloras y la apertura del anillo puede generar chalconas amarillentas.Las bases quinoidales pueden producir tonos azulados o púrpuras a pH más alto, pero pueden ser menos estables a menos que estén protegidas por acilación, copigmentación o interacciones con la matriz.Estos equilibrios explican por qué la deriva del pH crea tanto un cambio de tono como una pérdida de intensidad.
La estructura de las antocianinas cambia la respuesta del pH.Los pigmentos acilados y glicosilados suelen mostrar una mejor expresión y estabilidad del color.Los extractos de col lombarda, zanahoria negra y camote morado pueden comportarse de manera diferente a los extractos de bayas debido a diferencias estructurales y copigmentos asociados.La fuente de pigmento debe seleccionarse para el rango de pH objetivo en lugar de elegirse únicamente por el tono inicial.
Efectos de la matriz alimentaria
La matriz alimentaria puede alterar la estabilidad aparente.Las proteínas pueden unirse a los polifenoles y crear turbidez o precipitación.Los minerales pueden formar complejos con antocianinas y cambiar de tono.El ácido ascórbico, los sulfitos, el oxígeno y las enzimas pueden acelerar la degradación.Los azúcares y los sistemas con alto contenido de sólidos pueden reducir la movilidad del agua y retardar algunas reacciones, mientras que el calor y la luz pueden acelerar otras.Una prueba de estabilidad del pH en agua es útil para la detección, pero no reemplaza la prueba en el producto terminado.
La carbonatación también puede influir en el color percibido porque el dióxido de carbono disuelto cambia la acidez y las burbujas afectan la apariencia óptica.En las bebidas carbonatadas, el color debe comprobarse después de la carbonatación y después del equilibrio del gas, no sólo en el almíbar o en la base sin gas.
A menudo se subestima el buffering.Un desarrollador de bebidas puede establecer el pH con ácido cítrico, pero los minerales, concentrados de jugo, edulcorantes o proteínas agregados pueden cambiar la capacidad amortiguadora final.Durante el almacenamiento, el pH también puede variar en productos fermentados o microbiológicamente activos.El plan de control del color debe incluir la medición del pH después de la mezcla, después del tratamiento térmico, después de la carbonatación, si se utiliza, y durante la vida útil.
Diseño de la ventana de pH
La ventana de pH debe definirse tanto por el color como por la seguridad del producto o las necesidades sensoriales.Para bebidas ácidas, la ventana puede ser lo suficientemente estrecha para proteger el color rojo flavilio.Para rellenos, gomitas o preparaciones de frutas, el objetivo puede equilibrar la acidez, la gelificación, la estabilidad microbiana y la estabilidad de los pigmentos.Para productos casi neutros, las antocianinas se vuelven más difíciles de usar a menos que la fuente del pigmento esté altamente estabilizada o protegida mediante encapsulación o copigmentación.
Una buena prueba de pH utiliza varios puntos de pH alrededor del objetivo esperado.Debe medir el color inicial, el color tratado térmicamente, el color después del almacenamiento, la variación del pH, la turbidez y el efecto sensorial.Los datos deben trazarse por tono, croma y luminosidad, no sólo por notas visuales.Esto muestra si el cambio es desvanecimiento, cambio de tono, oscurecimiento o precipitación.
La prueba de pH también debe incluir el acidulante real y el sistema tampón.Los sistemas de ácido cítrico, málico, láctico, fosfórico y acético pueden crear diferentes sabores y comportamientos amortiguadores.Los minerales, proteínas y sólidos del jugo pueden resistir el ajuste del pH o interactuar con el pigmento.Es posible que un modelo de agua ajustado al mismo pH no prediga una fórmula real.
Si el producto se procesa en caliente, el pH debe medirse en la misma condición de temperatura definida por el método de la planta o corregirse consistentemente.El pH aparente puede cambiar con la temperatura y el pigmento puede experimentar un entorno de pH diferente durante el calentamiento que en la liberación final.
Opciones de estabilización
La estabilización puede incluir seleccionar antocianinas aciladas, usar copigmentos, reducir el oxígeno, limitar la luz, evitar niveles incompatibles de ácido ascórbico, controlar los metales, optimizar el tratamiento térmico y elegir envases protectores.La encapsulación puede ayudar en algunos sistemas, pero debe liberar el color de manera adecuada y permanecer estable en el producto.El aumento de la dosis de color por sí solo rara vez resuelve un desajuste de pH porque las vías de degradación permanecen activas.
Las opciones de estabilización deben probarse en cuanto a sabor y claridad.Algunos copigmentos pueden añadir amargor, astringencia o turbidez.Algunos sistemas de encapsulación pueden crear opacidad o sedimentos.La mejor solución es la que protege el color visible sin dañar la promesa sensorial del producto.
La estrategia más confiable es diseñar el alimento en función de la química del pH del pigmento.Las antocianinas son colorantes naturales potentes cuando la ventana de pH, la fuente y las condiciones de procesamiento respaldan la forma molecular que da el tono deseado.
Uso aplicado de la estabilidad del color de antocianinas por pH
La estabilidad del color de antocianinas por pH necesita una lente técnica más estrecha en colores y pigmentos naturales: química de pigmentos, pH, oxígeno, luz, iones metálicos, exposición al calor y transmisión del paquete.Aquí es donde el artículo pasa de nombrar el tema a explicar qué variable debe controlarse, por qué esa variable se mueve y qué haría que la evidencia no fuera confiable.
El trabajo sobre la vida útil debe distinguir la ruta real de falla de la condición de estrés, de modo que los estudios acelerados no creen un defecto que no ocurriría en el almacenamiento en el mercado.Para la estabilidad del color de antocianinas por pH, el paquete de evidencia útil no es la lista de verificación más larga posible.Es el grupo más pequeño de observaciones que puede explicar la decoloración, el oscurecimiento, el cambio de tono, el pigmento sedimentado o la falta de coincidencia de tonos visible para el consumidor: coordenadas de color, estándar visual, variación del pH, muestra de abuso de luz y fotografía de almacenamiento.Cuando falta una de esas observaciones, la conclusión debe escribirse como provisional y no definitiva.
Un cierre útil para la estabilidad del color de las antocianinas por pH es un límite de acción más que un eslogan.Cuando el riesgo observado es decoloración, oscurecimiento, cambio de tono, pigmento sedimentado o discrepancia de tono visible para el consumidor, la siguiente acción debe vincularse a la medición que se movió primero y luego confirmarse en una muestra retenida o preparada de forma independiente antes de que el cambio se bloquee en la especificación.
Estabilidad del color de antocianinas por pH: validación al final de su vida útil
Estabilidad del color de antocianinas por pHdebe manejarse mediante almacenamiento en tiempo real, almacenamiento acelerado, actividad del agua, pH, OTR, WVTR, valor de peróxido, límite microbiano, punto final sensorial e integridad del paquete.Esas palabras no son relleno;definen la evidencia que demuestra si el producto, lote o proceso todavía se encuentra dentro de los límites de control previstos.
ParaEstabilidad del color de antocianinas por pH, el límite de decisión es la aprobación del código de fecha, el ajuste de la fórmula, la actualización del paquete, el cambio de conservante o la restricción de las condiciones de almacenamiento.El revisor debe rastrear ese límite hasta el resultado del tiempo cero, la extracción del almacenamiento, la verificación del paquete, el criterio de valoración sensorial, la prueba de deterioro, el marcador de oxidación y la comparación de la muestra retenida, y luego registrar por qué esos datos son suficientes para este producto y título exactos.
EnEstabilidad del color de antocianinas por pH, la declaración de falla debe mencionar crecimiento peligroso, rancidez, colapso de la textura, aumento de humedad, pérdida de color, formación de gases o rechazo sensorial relevante para el consumidor.El registro de seguimiento debe preservar el punto de muestra, la condición del método, la identidad del lote, la edad de almacenamiento y la acción correctiva para que otro revisor pueda repetir la conclusión.
Preguntas frecuentes
¿A qué pH las antocianinas son más rojas?
Las antocianinas generalmente son más rojas en condiciones fuertemente ácidas donde se favorece la forma del catión flavilio.
¿Se pueden utilizar antocianinas a pH neutro?
Pueden resultar desafiantes a pH neutro porque las formas de color se vuelven menos estables;La selección de fuentes, la copigmentación, la encapsulación y el envasado se vuelven más importantes.
Fuentes
- Factores que afectan la estabilidad de las antocianinas y estrategias para mejorar su estabilidad: una revisiónRevisión de acceso abierto utilizada para pH, temperatura, luz, oxígeno, antioxidantes, metales y mecanismos de estabilización.
- Antocianinas: factores que afectan su estabilidad y degradaciónRevisión de acceso abierto utilizada para formas de pH, luz, sulfitos, oxígeno, enzimas y factores de degradación.
- Antocianidinas y antocianinas: pigmentos coloreados como ingredientes alimentarios.Revisión de acceso abierto utilizada para la química de pigmentos, formas de color dependientes del pH y restricciones de uso alimentario.
- Una revisión del conocimiento actual sobre la estabilidad térmica de las antocianinas y enfoques para su estabilización al calorRevisión de acceso abierto utilizada para mecanismos de degradación térmica y opciones de estabilización térmica.
- Estabilidad térmica de las antocianinas y enfoques para su estabilización al calor.Versión de revista de acceso abierto utilizada para tratamientos térmicos, cinética de degradación y enfoques de estabilización.
- Antocianinas: digestión metabólica, biodisponibilidad, efectos terapéuticos, uso industrial actual y potencial de innovaciónRevisión de acceso abierto utilizada para el uso de colorantes alimentarios industriales y las limitaciones de estabilidad de las antocianinas.
- Extracción, estabilidad y aplicación de clorofilas como colorantes naturales en sistemas alimentariosSe agregó para la estabilidad del color de antocianinas por pH porque esta fuente respalda la evidencia de color, caramelo y pigmento y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
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