Medición del color de los colorantes alimentarios naturales

Medir los colorantes alimentarios naturales con un espectrofotómetro: así te aseguras de que el color del producto se mantenga dentro del rango deseado

Pigmentos de color en polvo en cuencos.

Una bebida debe dar la sensación de estar fresca, una gominola de fruta debe parecer apetecible y una mezcla de especias debe ser tan aromática como sabe. Incluso antes de probar un producto, su color ya te da una primera impresión de calidad, sabor y reconocibilidad.
Por eso, cuando los fabricantes sustituyen los colorantes sintéticos por alternativas naturales, cambia mucho más que un simple ingrediente de la fórmula. Los colorantes naturales pueden depender en mayor medida de la materia prima, el origen, el momento de la cosecha y el procesamiento. Además, algunos de ellos son muy sensibles a la luz, el oxígeno, la temperatura o el pH. Por eso, un color que da buenos resultados en el laboratorio también tiene que demostrar su eficacia en la producción, durante el almacenamiento y a lo largo de muchos lotes.
La medición del color hace que esta tarea sea factible. Convierte la impresión visual en datos objetivos y, de este modo, crea una base común para el desarrollo, las compras, la producción y la gestión de la calidad.

 

Por qué los colorantes naturales están cambiando el control de calidad

Un colorante sintético no siempre se puede sustituir por una alternativa natural en una proporción de uno a uno. Además del tono deseado, la matriz, la fórmula y las condiciones del proceso influyen en el resultado.
Algunos factores típicos que influyen son:
  • Variaciones naturales de las materias primas: la zona de cultivo, el clima, el grado de maduración, el momento de la cosecha y el procesamiento pueden hacer que el color varíe de un lote a otro.
  • Valor del pH: algunos colorantes naturales reaccionan de forma visible ante un entorno ácido o alcalino.
  • Temperatura y duración del proceso: los tratamientos térmicos pueden alterar el tono y la intensidad del color.
  • Luz y oxígeno: durante el procesamiento y el almacenamiento pueden producirse procesos de degradación u oxidación.
  • Matriz del producto: la grasa, el agua, las proteínas, las sustancias turbias y otros ingredientes influyen en cómo se percibe y se mide un color.
  • Claridad: en los productos transparentes, la fórmula puede alcanzar el tono deseado, pero al mismo tiempo provocar una turbidez no deseada.
El objetivo del control de calidad no es eliminar por completo cualquier variación natural. Lo importante es, más bien, definir el rango aceptable para cada producto y, a continuación, comprobarlo de forma reproducible.
Encontrarás más información sobre las soluciones adecuadas para colorantes líquidos y en polvo en nuestra página de aplicaciones sobre la Medición del color de colorantes y aromas.

No se trata de que «se parezca», sino de un Estándar de color medible

Las valoraciones visuales son importantes, pero por sí solas tienen una reproducibilidad limitada. La iluminación, el entorno, cómo te sientes ese día y la Percepción del color influyen en la valoración. Lo que a una persona le parece adecuado, otra puede considerarlo demasiado amarillo, demasiado oscuro o demasiado pálido.
Un espectrofotómetro convierte esa impresión en un valor de medición que se puede documentar. Es recomendable establecer un estándar ya durante la reformulación:
  1. Se mide el producto actual o el nuevo color de destino que quieres.
  2. Se prueban alternativas naturales adecuadas en condiciones definidas.
  3. Los departamentos de desarrollo y gestión de calidad determinan qué desviaciones son aceptables desde el punto de vista visual y funcional.
  4. A partir de estos resultados se establecen los valores de referencia y las tolerancias específicas para cada producto.
  5. La norma aprobada se utiliza para el control de materias primas, la producción y el control final.

Así que la pregunta ya no es: «¿Se ve más o menos bien este lote?», sino: «¿Cumple este lote con las especificaciones de color aprobadas?».

 

CIELAB, ΔE y datos espectrales: ¿qué se debería medir?

Medición del color según el modelo L, a, bPara una especificación de color fiable, son especialmente relevantes los valores CIE L*a*b* y la diferencia de color ΔE que se calcula a partir de ellos:

  • L* describe la luminosidad entre el negro y el blanco.
  • a* describe el eje rojo-verde.
  • b* describe el eje amarillo-azul.
  • ΔE resume en un solo valor toda la diferencia de color entre la muestra y el estándar.

Los valores individuales muestran en qué dirección cambia un color. ΔE describe cuánto se ha alejado en total del estándar. Así, los responsables de calidad no solo pueden detectar que hay una desviación, sino también si la muestra se ha vuelto, por ejemplo, más oscura, más roja o más amarilla.

¿Qué tolerancia ΔE se aplica a los colorantes naturales?

Tabla de datos de color del software EasyMatch Essentials L2 ERNo existe un límite de ΔE válido para todos los colorantes naturales. La tolerancia debe ajustarse al producto, a su superficie o transparencia, a la intensidad del color y a las expectativas del mercado. En el caso de un producto de marca con un alto grado de reconocimiento, puede ser necesario un rango objetivo más estrecho. En el caso de un producto natural, puede tener sentido una variación mayor, aceptada de forma consciente.
Por eso, en la práctica, las mediciones instrumentales se combinan con evaluaciones visuales de muestras adecuadas. En cuanto se determine qué diferencias aún se aceptan, se puede deducir una tolerancia numérica de «aprobado/rechazado».

¿Por qué es importante todo el espectro visible?

La curva espectral de los colorantes naturales puede variar según su origen, el valor del pH, la oxidación, la luz, el procesamiento o la mezcla. La medición del espectro visible ofrece una descripción completa. A partir de los datos espectrales se calculan valores del color estandarizados, como el sistema CIE L*a*b*. Además, se puede comparar la forma de la curva espectral. Un cambio que apenas se nota en una sola longitud de onda puede hacerse evidente en el perfil general.

 

¿Qué instrumentos de medición son adecuados para la Medición del color de los colorantes naturales?

La elección de un espectrofotómetro y de los accesorios adecuados siempre depende del estado del producto. Los colorantes pueden ser líquidos, en polvo, semisólidos, sólidos o semisólidos. Con la tecnología de medición adecuada, se pueden definir con precisión los objetivos de color y mantenerlos de forma constante. HunterLab ofrece diferentes soluciones para casi cualquier necesidad:

 

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