química del color
El color de la remolacha proviene principalmente de las betalaínas, no de las antocianinas.Las dos familias principales de betalaínas son las betacianinas, que proporcionan tonos rojo violeta, y las betaxantinas, que proporcionan tonos amarillo anaranjado.La betanina es la betacianina de remolacha más conocida y se discute ampliamente como colorante alimentario natural.Esta distinción es importante porque las betalaínas responden al pH, el calor, el oxígeno, la actividad del agua y los metales de manera diferente a las antocianinas.Un desarrollador de productos que trata la remolacha como un "color rojo natural" genérico generalmente se sorprenderá por la variación del tono.
Las betalaínas son pigmentos solubles en agua.Su ventaja es el color intenso de los alimentos acuosos;su limitación es la sensibilidad química.Las revisiones de la estabilidad de la betalaína identifican consistentemente altas temperaturas, oxígeno, luz, pH extremo, alta actividad del agua, baja concentración de pigmentos, oxidantes y ciertos iones metálicos como factores de degradación.El resultado visible no siempre es una simple decoloración.El color puede cambiar de rojo brillante a naranja, marrón amarillento o violeta opaco dependiendo de la ruta de degradación.
En los sistemas de remolacha, la estabilidad del color debe estar definida por la matriz del producto.Una bebida láctea fría, gomitas, rellenos de panadería, jarabes para bebidas, bebidas en polvo secas, recubrimientos de bocadillos extruidos y salsas ácidas exponen el pigmento a diferentes historiales de pH, humedad, oxígeno y calor.La mejor fuente y dosis en una matriz pueden fallar en otra.
pH, calor y oxígeno.
Las betalaínas son generalmente más útiles en alimentos ligeramente ácidos a neutros, y muchas fuentes describen una mejor estabilidad en aproximadamente un pH de 3 a 7 que fuera de esa zona.Las condiciones ácidas y alcalinas fuertes pueden cambiar la forma molecular y promover la hidrólisis, lo que cambia el tono.Por lo tanto, para el color de la remolacha, el pH no es sólo una variable de sabor o conservación;es una variable de color.Una bebida acidificada por debajo de la ventana estable puede perder el tono limpio de remolacha incluso si la dosis de pigmento es alta.
El calor es uno de los principales enemigos del color de la remolacha.El procesamiento térmico puede provocar la escisión, descarboxilación, deshidrogenación e isomerización de la betanina.Un trabajo térmico de acceso abierto sobre extractos de tallos de remolacha roja informa que la degradación depende de la temperatura, el tiempo de procesamiento, el pH, el oxígeno y la humedad.Una pasteurización corta, un llenado largo en caliente, una retorta, un horneado de panadería o un paso de almíbar a alta temperatura no deben considerarse equivalentes.El historial de temperatura-tiempo debe probarse en la matriz real.
El oxígeno acelera las rutas oxidativas.El oxígeno disuelto en las bebidas, el oxígeno en el espacio libre, los envases permeables y la aireación de la mezcla pueden reducir la vida útil del color.Si un producto de color remolacha se desvanece durante el almacenamiento pero no inmediatamente después del procesamiento, se debe investigar la exposición al oxígeno y a la luz antes de aumentar la dosis de color.La dosis puede ocultar la debilidad del día cero sin fijar la química de la vida útil.
Actividad del agua, luz y metales.
A menudo se pasa por alto la actividad del agua.Las betalaínas en sistemas acuosos diluidos son vulnerables porque los reactivos tienen movilidad y el pigmento está expuesto.Las revisiones señalan que una menor actividad del agua y los sistemas encapsulados o concentrados pueden mejorar la estabilidad.Es por eso que la remolacha puede comportarse mejor en ciertas mezclas secas, recubrimientos o polvos protegidos que en una bebida lista para beber, incluso con el mismo contenido nominal de pigmento.
La exposición a la luz debe tratarse como una variable de embalaje y distribución.Las botellas transparentes, los recipientes transparentes, la luz del comercio minorista y la exposición a los rayos UV pueden acelerar el cambio visible.Una prueba de estabilidad a la luz debe comparar el paquete real, el paquete de control y la exposición acelerada.Si el color es estable en la botella ámbar de laboratorio pero no en el paquete minorista, el problema no es solo el extracto de remolacha.
Los iones metálicos pueden promover la degradación de la betalaína.La contaminación de hierro y cobre por el contacto con el agua, los ingredientes o los equipos puede ser suficiente para importar en sistemas sensibles.Es posible que se necesite quelación, control de la calidad del agua y detección de ingredientes cuando aparece un oscurecimiento inexplicable o una pérdida rápida de color.El equipo de producto también debe comprobar los ingredientes oxidantes y los residuos de peróxido.
Formulación y prueba.
Una prueba de estabilidad del color de la remolacha debería medir más que la apariencia visual.Registre el pH, la actividad del agua, el tratamiento térmico, el oxígeno disuelto cuando sea posible, el tipo de paquete, la exposición a la luz, la temperatura de almacenamiento y los valores de color CIELAB.Separe la pérdida inmediata del proceso de la pérdida por almacenamiento.La pérdida inmediata apunta hacia el calor, el pH o el procesamiento de oxígeno;la pérdida de almacenamiento apunta hacia la entrada de oxígeno, luz, actividad del agua o reacciones en curso.
La encapsulación puede mejorar la estabilidad protegiendo físicamente las betalaínas, reduciendo la exposición al oxígeno y controlando la movilidad del agua.La encapsulación no es mágica: el portador, el método de secado, el tamaño de las partículas, la matriz del alimento y el comportamiento de liberación son importantes.Un polvo que es estable durante el almacenamiento puede liberarse mal o cambiar el sabor del producto terminado.La prueba correcta es siempre el producto terminado en las condiciones de vida útil previstas.
Para productos de alta temperatura, la remolacha puede tener el color rojo primario incorrecto a menos que se pueda cambiar el proceso.Las opciones incluyen agregar color después del tratamiento térmico, reducir el tiempo de espera, usar una forma de color protegida, cambiar el oxígeno del paquete y la exposición a la luz, o aceptar un tono más morado o naranja.En bebidas con pH bajo, es posible que sea necesario reformular el objetivo de pH si el tono deseado es estricto.
El plan de control práctico es sencillo: elegir la forma del pigmento para la matriz, confirmar la compatibilidad del pH, minimizar la carga de calor, reducir el oxígeno, proteger de la luz, controlar los metales, medir el color durante la vida útil y evitar juzgar el éxito únicamente con el color del día cero.El color de la remolacha puede ser hermoso y fácil de etiquetar, pero debe diseñarse en torno a la química de la betalaína.
Enfoque de validación para la estabilidad del color de la remolacha
La estabilidad del color de la remolacha necesita una lente técnica más estrecha en los sistemas de color de alimentos: 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.En Estabilidad del color de remolacha, el registro debe combinar las coordenadas de color, el estándar visual, la variación del pH, la muestra de abuso de luz y la fotografía de almacenamiento con la condición exacta del lote que se está juzgando.Las muestras frescas, las muestras retenidas, los paquetes que han sufrido abusos durante el transporte y las muestras al final de su vida útil responden a diferentes preguntas, por lo que el artículo debería mantener esos estados separados en lugar de tratar un resultado como una prueba universal.
La lista de fuentes de Estabilidad del color de la remolacha es más sólida cuando cada cita tiene una función.Las propiedades biológicas y las aplicaciones de las betalaínas respaldan la base científica, Betalaínas en algunas especies de la familia Amaranthaceae: una revisión respalda el ángulo de procesamiento o calidad, y Estabilización de las betalaínas mediante encapsulación: una revisión ayuda a evitar que el artículo se base en un solo método o una sola matriz de producto.
Esta página sobre Estabilidad del color de la remolacha debería ayudar al lector a decidir qué hacer a continuación.Si se observa decoloración, oscurecimiento, cambio de tono, pigmento sedimentado o discrepancia de tono visible para el consumidor, la respuesta más fuerte es confirmar el mecanismo, proteger el lote de la liberación prematura y ajustar solo la variable respaldada por la evidencia.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el color de la remolacha se vuelve marrón o naranja?
La degradación de la betalaína a través del calor, el oxígeno, el estrés del pH o los metales puede formar productos que cambian el color rojo violeta hacia el naranja o el marrón.
¿El color de la remolacha es estable en bebidas ácidas?
Puede funcionar en algunos sistemas ligeramente ácidos, pero se deben probar ácidos fuertes, oxígeno, calor y luz en la bebida y el paquete reales.
Fuentes
- Propiedades biológicas y aplicaciones de las betalaínas.Revisión de acceso abierto utilizada para clases de betalaína, rutas de degradación, efectos de pH, temperatura, luz, oxígeno y actividad del agua.
- Betalaínas en algunas especies de la familia Amaranthaceae: una revisiónRevisión de acceso abierto utilizada para la estabilidad de la betacianina y la betaxantina, los cambios de color del pH y los efectos de los iones metálicos.
- Estabilización de betalaínas por encapsulación: una revisiónRevisión de acceso abierto utilizada para matrices de encapsulación, reducción de la actividad del agua y estrategias de protección de pigmentos.
- Efecto del procesamiento térmico y de alta presión sobre la estabilidad de la betalaína extraída de tallos de remolacha rojaEstudio de acceso abierto utilizado para el comportamiento de la betalaína de remolacha en condiciones de calor, presión, pH, oxígeno y humedad.
- Betanina, un aditivo alimentario natural: evaluaciones de estabilidad, biodisponibilidad, capacidad antioxidante y conservanteArtículo de acceso abierto utilizado para la betanina como aditivo natural y su contexto de estabilidad, antioxidante y conservante.
- Una revisión crítica sobre la estabilidad de los pigmentos alimentarios naturales y las técnicas de estabilización.Revisión de acceso abierto utilizada para comparar la inestabilidad de la betalaína con estrategias más amplias de estabilización de pigmentos naturales.
- Efectos de los tratamientos de escaldado sobre acrilamida, asparagina, azúcares reductores y color en patatas chipsSe agregó para la estabilidad del color de la remolacha porque esta fuente respalda la evidencia de color, caramelo y pigmento y diversifica el conjunto de fuentes del artículo.
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