Pruebas de conservación aceleradas para colorantes naturales en tres modelos de alimentos

Índice

3 Resumen 4 Determinación del tiempo mínimo de conservación 5 Material y métodos 6 Resultados 8 Conclusiones finales 9 Aviso legal

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Pruebas de conservación aceleradas

Resumen

Una gran parte de la industria alimenticia de Gran Bretaña está sustituyendo los colorantes artificiales por alternativas naturales. Sin embargo, estos colorantes naturales suelen ser menos estables y más caros. La falta de estabilidad puede ocasionar problemas al aplicar colorantes naturales a alimentos de larga duración.3 Las pruebas de larga duración convencionales requieren mucho tiempo.2 Con el fin de determinar unas pruebas aceleradas que proporcionen información sobre la estabilidad de colorantes naturales (antocianina, licopeno, clorofila y clorofilina de cobre), se analizaron cada uno de los colorantes en tres modelos diferentes de alimentos (caramelos duros, golosinas con base de gelatina y bebidas con base de fruta). Las muestras se almacenaron en una cámara de clima constante a 20  °C, 30  °C y 40  °C, se expusieron a una luz de alta intensidad (4.000 lux con UV a 1,4 W/m²) y se almacenaron en la oscuridad. Las pérdidas de color fueron medidas como alteraciones en la tonalidad (ΔH) en función de diferentes intervalos de tiempo (7 meses a 20 °C y 8 semanas a 30 °C y a 40 °C).1 Los resultados demostraron que la velocidad del cambio de color depende de cada modelo de alimento y del tipo de colorante. Además, se comprobó que los cambios de color en las muestras se podían analizar en menos tiempo con temperaturas más altas en combinación con la luz.1

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Pruebas de conservación aceleradas

Determinación del tiempo mínimo de conservación

Para determinar el tiempo mínimo de conservación de un producto, este se almacena con las condiciones típicas a las que suele estar expuesto. Se miden las alteraciones (químicas, microbiológicas y físicas) respetando unos intervalos de tiempo determinados, hasta que el producto deja de ser aceptable para el cliente. Los fabricantes de alimentos se encuentran sometidos a una presión continua al tener que lanzar al mercado nuevos productos en menos tiempo, cosa que impide que puedan probar el tiempo mínimo de conservación a tiempo real. Las pruebas de conservación aceleradas (ASLT*) son un método indirecto para medir y calcular la estabilidad de un producto almacenándolo en unas condiciones controladas, que aceleran la degradación hasta alcanzar aquella que presenta el producto en condiciones de almacenamiento normales. Además de para pronosticar la estabilidad del producto y del colorante, las pruebas de conservación aceleradas tienen otras muchas finalidades como, p. ej., determinar la seguridad del producto en unas condiciones de almacenamiento inapropiadas, solucionar errores en las fases iniciales de desarrollo del producto y valorar la idoneidad del embalaje del producto.3 *ASLT: Accelerated shelf-life testing.

Imagen 1: cámara de clima constante (Binder KBF 720) con unidad de iluminación montada en la puerta, empleada por la empresa Leatherhead Food Research para pruebas de estabilidad del color.3

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Material y métodos

Los materiales y métodos de la cámara Binder KBF 720 con unidad de iluminación montada2 en la puerta son la antocianina (E163), la clorofila (E140), la clorofilina de cobre (E141), el licopeno (E160d), los caramelos duros1, las golosinas con base de gelatina1, las bebidas con base de fruta1 y HunterLab ColourQuest XE.1

Condiciones de prueba

Almacenamiento a tiempo real

Condiciones para pruebas aceleradas

Temperatura

20 °C

30 °C

40 °C

Prueba con luz

Lámparas de luz diurna

VIS 4.000 lux UV 1,7 W/m²

VIS 4.000 lux

Prueba sin luz

oscuridad

oscuridad

oscuridad

Duración de la prueba

hasta 7 meses

8 semanas

8 semanas

Intervalo de medición del color

mensual

semanal

semanal

Tabla 1: condiciones de prueba en la KBF 720.3

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Resultados

En este artículo solo se presentan los resultados de las pruebas de estabilidad del color con antocianina realizadas en bebidas con base de fruta. Encontrará la información completa en la bibliografía indicada más abajo. Imagen 2: colores de las bebidas con base de fruta con antocianina tras el almacenamiento.1

En la Imagen 2 se muestran los colores de las bebidas con base de fruta, tras haber sido expuestas a temperaturas de 30 °C y 40 °C. La pérdida de color del rojo antocianina se detectaba de forma más clara en las muestras que estaban almacenadas con luz que en las que lo estaban en la oscuridad.1 La pérdida de la coloración roja de las muestras almacenadas durante cinco semanas a la luz a 40 °C fue más rápida que las que lo estuvieron durante ocho semanas a la luz a 30 °C. En la Imagen 3 se muestran los cambios de tonalidad en las muestras almacenadas a altas temperaturas (30 °C y 40 °C) y entre el almacenamiento con luz y en la oscuridad.1

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Resultados

Imagen 3: efecto de la temperatura y la luz en las bebidas con base de fruta que contienen antocianina.1 En la Imagen 3 se observa, además, que el cambio del tonalidad (ΔH) se intensifica cuando aumenta la temperatura de almacenamiento. Se observó que el ΔH de las bebidas con base de fruta fue mayor que el de los caramelos duros y el de las golosinas con base de gelatina, especialmente en aquellas muestras expuestas a la luz. Como era de esperar, el valor de ΔH de las muestras almacenadas en la oscuridad fue menor que el de las muestras almacenadas a la luz a 30 °C y 40 °C. Como excepción, hay que indicar que las muestras almacenadas a 20 °C apenas se vieron alteradas.1 Los índices relativos de alteración del color de las bebidas con base de fruta que contienen antocianina se encuentran indicados en la Tabla 2. Las muestras almacenadas en la oscuridad a 30 °C y 40 °C fueron entre 1 y 4 veces más rápidas que las muestras almacenadas a la luz a 20 °C. Los índices de aceleración de las muestras almacenadas a la luz a 30 °C y 40 °C fueron notablemente superiores, llegando a multiplicarse incluso por 11 o por 26. Esto indica que la luz perjudica más a la bebida con base de fruta con antocianina que la temperatura.1

Índice de aceleración

Bebidas con base de fruta con antocianina

30 °C oscuridad

40 °C oscuridad

30 °C con luz

40 °C con luz

1

4

11

26

Tabla 2: índices relativos de alteración del color (bebidas con base de fruta con antocianina) en comparación con las muestras a 20 °C a la luz.1

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Conclusiones finales

Para bebidas con base de fruta se podrían llevar a cabo las pruebas de estabilidad de color para sistemas con antocianina, expuestos a la luz y a una temperatura de 30 °C, ya que el color cambia 11 veces más rápido que con un almacenamiento a tiempo real a 20 °C.1 El cambio de color (representado en ΔH) demuestra que los sistemas de sustancias sólidas (caramelos duros y golosinas con base de gelatina) tienden a cambiar de manera más lenta que los sistemas líquidos (bebidas con base de fruta). Se parte de que las moléculas de antocianina de los sistemas sólidos están más unidas que las de los sistemas líquidos y, por tanto, estas no pueden moverse libremente, lo que provoca un cambio menos intenso del color.1 La antocianina parece ser el colorante más estable en los caramelos duros, seguidos por las golosinas con base de gelatina y las bebidas con base de fruta, ya que los valores fueron de ΔH