colorimetría aplicada a los alimentos teoría y práctica marzo 2014
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material de apoyo para el curso de colorimetría en alimentos que se ofrecerá en las Jornadas de Ciencia y Tecnología de Alimentos en ITSON el 24 de marzo del 2014TRANSCRIPT
M. M. een C. Laura Elisa Gassós Ortegan C. Laura Elisa Gassós Ortega
Dr. Juan Francisco Hernández ChávezDr. Juan Francisco Hernández Chávez
Ing. Yoldia Garibaldi MexíaIng. Yoldia Garibaldi Mexía
Instituto Tecnológico de Sonora Cd. Obregón, Sonora. Marzo 2014
Licencia Creative Common
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Instructores
M. en C. Laura Elisa Gassós Ortega
Dpto. de Biotecnología y Ciencias Alimentarias
Dr. Juan Francisco Hernández Chávez
[email protected]@itson.edu.mx
Dpto. de Ciencias Agronómicas y Veterinaria
Ing. Yoldia Garibaldi Mexía
Dpto. de Biotecnología y Ciencias Alimentarias
Semblanza de los instructoresLa M. en C. Laura Elisa Gassós Ortega es profesora investigadora en el Departamento de Biotecnología y
Ciencias Alimentarias del Instituto Tecnológico de Sonora. Realizó una maestría en Ciencias con
especialidad en Alimentos y Nutrición. La maestra Laura, colabora en proyectos de investigación de
metabolitos de interés agroalimentario además de investigación en Educación Bioquímica. Ha publicado
capítulos de libro sobre estrategias de aprendizaje virtuales, diseño y aplicación de materiales didácticos
WEB utilizando software libre. También tiene publicaciones sobre el uso del las redes sociales
(Facebook) como escenarios de aprendizaje cooperativo en cursos de Bioquímica de Alimentos y de
Nutrición y Salud.
El Dr. Juan Francisco Hernández Chávez es MVZ de formación egresado de la UANL (es tigre de
corazón). Es profesor investigador de tiempo completo del Departamento de Ciencias Agronómicas y
Yoldia Garibaldi Mexía próximamente será Ingeniera Biotecnóloga por el Instituto Tecnológico de Sonora.
A la fecha cuenta con un promedio excelente y desde el 2012, participa activamente en proyectos de
investigación con el Cuerpo Académico de Biotecnología y Ciencias Agroalimentarias. El ITSON reconoce
la calidad de su labor académica mediante la beca alumno ARA (Alto Rendimiento Académico). Además
es ganadora del tercer lugar en competición oral en el 65 Pacific Fisheries Technologists 2014 Conference,
con el tema “Comparision of colour evaluation of comercial salted and desalted jellifish”.
corazón). Es profesor investigador de tiempo completo del Departamento de Ciencias Agronómicas y
Veterinaria del Instituto Tecnológico de Sonora, donde imparte cursos relacionados con el área de
calidad e inocuidad de alimentos de origen animal. Obtuvo el grado de Maestría en Producción Animal
con especialidad en Ciencia de la Carne en la Universidad Autónoma de Chihuahua. Realizó su
Doctorado en Ciencias en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (Hermosillo) Su
área de investigación es la calidad de la carne relacionado con el bienestar animal. Dirige proyectos
sobre la caracterización de productos de origen animal.
Objetivo
Evaluar el color en alimentos
mediante el método del triestímulo
L, a, b.L, a, b.
Curso introductorio dirigido a alumnos y maestros universitarios, egresados y personal técnico del área de
alimentos.
Contenido
1. ¿Qué es el color?
2. Importancia del color en los alimentos
3. Principios básicos de medida y percepción
del colordel color
4. Práctica de medición del color en alimentos
¿Qué es el color de los alimentos?
• Escriban su concepto de
color en los alimentos y
guarden.
• Después de ver el video Después de ver el video
de color de los
alimentos, reescriban su
concepto de color.
Video: El color de los alimentos 8:05 min
Tesis. Cedecom, S.L., Andalucía
Importancia del color en los
alimentos
El color en los alimentos
• El color envuelve nuestro medio ambiente cada día.
• El color de los muebles, el color de la ropa, los colores de las plantas y los colores de los los colores de los alimentos.
• El color en los alimentos se asocia hasta con el estado de ánimo del consumidor y la elección de los productos.
Downham & Collins (2000).
Desafío para la industria alimentaria
• Factores sociales, técnicos y
económicos han hecho que
la industria alimentaria
enfrente un desafío.
• Buscar nuevas formas de • Buscar nuevas formas de
satisfacer las necesidades
de los consumidores
proporcionándoles
productos alimenticios
visualmente atractivos, de
buen sabor, alta calidad y
buen precio.
Downham & Collins (2000).
Historia del color en los alimentos
• En el año 1500 A.C., al parecer los
egipcios adicionaban extractos
naturales y vino a los dulces para
mejorar su apariencia.
• A mediados del siglo XIX, especias
como el azafrán se utilizaban para como el azafrán se utilizaban para
efectos decorativos.
• En los tiempos de la revolución
industrial las comidas y los
“productos alimenticios” tuvieron
gran desarrollo utilizando
colorantes fabricados a partir de
minerales y metales.
Downham & Collins (2000).
Historia del color de los alimentos. Enmascarar la mala calidad
• Algunos de los colorantes se utilizaron para enmascarar la mala calidad y resultaron ser tóxicos, ocasionando muertes.
• Ejemplos: rojo metálico (Pb2O3), bermellón (HgS) utilizados para colorear quesos utilizados para colorear quesos y dulces.
• En 1856 Sir William Henry Perkin desarrolló el primer colorante sintético: mauveineo púrpura.
• En esos tiempos se carecía de regulación sobre el uso de los colorantes.
Downham & Collins (2000); Flores et al. (1995)
Historia del color de los alimentos. Los colorantes sintéticos
• A inicios de 1900, los colorantes eran derivados de la anilina, un compuesto obtenido del petróleo, tóxico.
• Los colorantes sintéticos son fáciles de producir y menos costosos. Se necesitan costosos. Se necesitan cantidades muy pequeñas, se mezclan fácilmente, no imparten sabores indeseables.
• Por los daños que ocasionan a la salud los países trabajaron sobre la legislación y uso de los colorantes, actualmente muy restringidos para su uso en productos alimenticios.
Downham & Collins (2000).
¿Por qué le damos tanta importancia al
color de los alimentos?
A la hora de realizar una compra, los consumidores se sienten más atraídos por la apariencia visual en un 93%, frente a un 6% que se fija en la textura y un 1% en el olor. El color sirve para comunicar atributos del producto.
Ascanio, 2013
El color “vende”
• Cambiar el color del producto trae consecuencias en las ventas.
• Ejemplo: Ketchup Heinz verde vendió más de 10 millones de botellas en 7 meses. Después la novedad pasó y las ventas cayeron. El consumidor asociaba la salsa de tomate con el color rojo.
• Del 62-90% de la evaluación de un producto alimenticio se basa en el color.
• El color comunica calidad, precio y en el caso de los productos alimenticios “sabor”.“sabor”.
• Los colores están asociados con categorías de productos.– Ejemplo, el rojo con pizzas y
carne
– El color plata con los productos lácteos
– El verde con lo saludable y los vegetales.
Pérez, 2009
Si el color no vende: coloreando los productos alimenticios
Colorantes sintéticos
Colorantes “idéntico al natural”
Downham & Collins (2000).
Importancia del color en la calidad de los alimentos
• El color es una cualidad sensorial de los alimentos.
• Los consumidores asocian el color de los asocian el color de los alimentos con su sabor y aroma.
• El color es un factor crítico de calidad en algunos productos frescos y procesados.
Pigmentos naturales de los alimentos
• Carotenoides
• Clorofilas
• Pigmentos fenólicos
• Betalaínas• Betalaínas
• Hemopigmentos
• Otros pigmentos naturales
Badui, 2006
Principios básicos de medida y percepción del colorpercepción del color
Ejemplo de medición subjetiva
Media subjetiva del color. Ejemplo con el
jugo de toronja
• El color es uno de los factores
críticos de calidad en la
clasificación productos cítricos,
así como el sabor, y se ha
utilizado para clasificar la utilizado para clasificar la
variedad y la madurez de los
cítricos.
• Por ejemplo, el rojo o color de
rosa en los cultivares de toronja
(Citrus paradisi Macf.) se asocia
con su contenido de
carotenoides.Lee, 2000
Moléculas del color en la pulpa de toronja
• Licopeno y α-caroteno
son los principales
carotenoides en la
pulpa.
• Contiene pequeñas
cantidades de
fitoflueno, fitoeno y ζ-
caroteno
Lee, 2000
Degradación del color por procesado y
almacenamiento
• Durante el proceso de obtención del jugo y en su almacenamiento, se puede desarrollar un color marrón poco apetecible debido a la reacción de Maillard por efecto del calor.reacción de Maillard por efecto del calor.
• También es probable que el color cambie por la degradación de los carotenoides y la pérdida de licopeno.
Estándares del color
• En el caso del jugo de toronja, la
USDA ha establecido un estándar
para la clasificación de los colores
del jugo de toronja: USDA color
scoring
• Utilizan 6 tubos de plástico de • Utilizan 6 tubos de plástico de
color de una pulgada de
diámetro.
• La medición es visual por tanto es
subjetiva, ya que depende de la
percepción del color de la
persona.
Kimball, 1991
Desarrollo de espectrocolorímetro
• La medición se hace por comparaciones directas del color.
• Los parámetros de medición son Citrus Red (CR) y Citrus Yellow(CY).
• Esta forma de medir el color es • Esta forma de medir el color es subjetiva y sus resultados son inconsistentes.
• Entre 1950 y 1960 la compañía Hunterlab desarrolló un espectrocolorímetro para medir el color de los jugos frescos y concentrados de cítricos y uvas.
• Los nuevos parámetros para medir el color fueron L, a, b.
Percepción del color
Medición objetiva del color
ColorimetríaColorimetría
•• “Ciencia que estudia los “Ciencia que estudia los colores, caracterizándolos colores, caracterizándolos mediante números, para mediante números, para que una vez que se que una vez que se encuentran cuantificados encuentran cuantificados poder operar con ellos y poder operar con ellos y deducir características de deducir características de deducir características de deducir características de los colores obtenidos los colores obtenidos mediante mezclas, así mediante mezclas, así como para averiguar las como para averiguar las cantidades que hay que cantidades que hay que mezclar de varios colores mezclar de varios colores elegidos y considerados elegidos y considerados como primarios para como primarios para obtener el color deseado.”obtener el color deseado.”
Fuente de Luz
Objeto
Observador
Elementos necesarios para ver el color
D65
CIE Standard Observer
Reflectance
© 2001 © 2001 HunterLabHunterLab
La LuzLa Luz
Fuente de Luz
•• La luz visible es una pequeña parte La luz visible es una pequeña parte
del espectro electromagnéticodel espectro electromagnético. .
• La longitud de onda de la luz se mide
en nanómetros (nm). Un nanómetro
son 10–9 metros.
Distribución espectral de energía de la luz solar
son 10–9 metros.
• El intervalo de longitud de onda del
espectro del visible está entre
aproximadamente 400 y 700 nm.
• El gráfico de la energía relativa de la
luz a cada longitud de onda crea la
curva de distribución de energía que
cuantifica las características
espectrales de la fuente de luz.
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El objeto
• Los objetos modifican la luz. Los colorantes, como los tintes y pigmentos, al aplicarlos al objeto, absorben selectivamente unas longitudes de onda de la luz
Interacción de la Luz con el objeto
longitudes de onda de la luz incidente mientras que reflejan o transmiten sus complementarias.
• La cantidad de luz reflejada o transmitida a cada longitud de onda se puede cuantificar. Esto nos dará la curva espectral de las características de color del objeto.
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El observador
• La luminosidad es la sensibilidad
relativa del ojo humano a ciertas
longitudes de onda de la luz.
• Los Bastones del ojo humano son
Observador patrón
• Los Bastones del ojo humano son
los responsables para la visión
nocturna.
• Los Conos son los responsables
de la visión del color y la luz
diurna.
• Hay tres tipos de conos: los
sensibles al rojo, los sensibles al
verde y los sensibles al azul.
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Video: la percepción del color 5:44 min
Sensibilidad espectral de las células Sensibilidad espectral de las células fotorreceptorasfotorreceptoras
Percepción Visual: Ojo Humano
Para medir el color se requieren tres elementos
Para Ver Color Para Medir Color
Fuente de Luz Fuente de Luz
Observador
Muestra
Espectrómetro
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Objeto
Medida del color• Un Colorímetro Triestímulo o Colorímetro utiliza una fuente de luz para
iluminar la muestra a medir. La luz reflejada fuera del objeto pasa a través de unos filtros de vidrio rojo, verde y azul para simular las funciones del observador para un iluminante en particular (normalmente el C). Un fotodetector ubicado mas allá de cada filtro detecta, entonces, la cantidad de luz que pasa a través de los filtros. Estas señales, por último, se muestran como valores X, Y y Z .
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Escalas de colorOrganización visual del color
• El color tiene un grado de
Luminosidad o Valor
(Value).
• Color (Hue) que es el color
del arco iris o espectro de
Valor, Color y Croma
del arco iris o espectro de
colores.
• Se puede añadir colorante
para incrementar la
cantidad de Tonalidad
(Chroma) o Saturación.
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Escalas de color
• Ya que los valores XYZ no se entienden fácilmente en términos de color del objeto, se han desarrollado otras escalas de color para:
• La Teoría de los Colores Opuestos dice que las respuestas de los conos rojo, verde y azul se re-mezclan en sus codificadores opuestos a
de color para:– Mostrar mejor como
percibimos el color.
– Simplificar la comprensión.
– Mejorar la comunicación de las diferencias de color.
– Ser mas lineales a lo largo del espacio de color.
mezclan en sus codificadores opuestos a medida que se desplazan a lo largo del nervio óptico hasta el cerebro.
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Teoría de los ColoresTeoría de los Colores--OpuestosOpuestos
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Ejercicio visual: comprobando la teoría de los colores opuestos
• Instrucciones: En la siguiente transparencia se
debe fijar la mirada en el punto blanco del
centro hasta que cambie a la siguiente
pantalla después de unos 20 segundos. pantalla después de unos 20 segundos.
Cuando la pantalla blanca aparezca, parpadear
un poco mientras se fija la mirada en la
pantalla.
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¿Percepciones visuales?
• ¿Vio la bandera como rojo, blanco y azul?
• Esto ocurre al fijar la mirada en la bandera verde negra y amarilla. Se ha sobresaturado la parte verde del codificador rojo-verde, la parte blanca del negro-blanco y la amarilla del azul-amarillo. Al del negro-blanco y la amarilla del azul-amarillo. Al mirar la pantalla blanca, la vista intenta volver al equilibrio y es por lo que vemos el rojo, blanco y azul después de la imagen.
• Esta demostración da credibilidad a la Teoría de los Colores-Opuestos.
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Espacio de Color Hunter Lab
• El espacio de color Hunter L,a,b es un espacio de color rectangular de 3-dimensiones basada en la Teoría de los Colores-Opuestos.
– Eje L (luminosidad) - 0 es negro, 100 es blanco
– Eje a (rojo-verde) – los – Eje a (rojo-verde) – los valores positivos son rojos; los valores negativos son verdes y 0 es el neutro
– Eje b (azul-amarillo) - los valores positivos son amarillos; los valores negativos son azules y 0 es el neutro
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Valores L, a, b de una muestra de plátanos
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Espacio de color CIE Valores L* C* h*Espacio de color CIE Valores L* C* h*
EsEs unun términotérmino queque sese usausa parapara describirdescribir queque tantan claroclaro uu oscurooscuro pareceparece unun color,color, yy
sese refiererefiere aa lala cantidadcantidad dede luzluz percibidapercibida..
ElEl brillobrillo sese puedepuede definirdefinir comocomo lala cantidadcantidad dede "oscuridad""oscuridad" queque tienetiene unun color,color, eses
decir,decir, representarepresenta lolo claroclaro uu oscurooscuro queque eses unun colorcolor respectorespecto dede susu colorcolor patrónpatrón..
Valor o Brillo (Value)
EsEs elel estadoestado puropuro deldel color,color, sinsin elel blancoblanco oo negronegro agregados,agregados, yy eses unun atributoatributo asociadoasociado
concon lala longitudlongitud dede ondaonda dominantedominante enen lala mezclamezcla dede laslas ondasondas luminosasluminosas..
ElEl MatizMatiz oo HUE,HUE, sese definedefine comocomo unun atributoatributo dede colorcolor queque permitepermite distinguirdistinguir elel rojorojo deldel
azul,azul, yy sese refiererefiere alal recorridorecorrido queque hacehace unun tonotono haciahacia unouno uu otrootro ladolado deldel circulocirculo
cromático,cromático, porpor lolo queque elel verdeverde amarillentoamarillento yy elel verdeverde azuladoazulado seránserán maticesmatices diferentesdiferentes
deldel verdeverde..
Matiz (Hue)
LosLos 33 colorescolores primariosprimarios representanrepresentan loslos 33 maticesmatices
primarios,primarios, yy mezclandomezclando estosestos sese obtienenobtienen loslos
demásdemás maticesmatices oo colorescolores..
DosDos colorescolores sonson complementarioscomplementarios cuandocuando estánestán
unouno frentefrente aa otrootro enen elel círculocírculo dede maticesmatices (círculo(círculo
cromático)cromático)..
TambiénTambién llamadallamada Croma,Croma, esteeste conceptoconcepto representarepresenta lala purezapureza oo
intensidadintensidad dede unun colorcolor particular,particular, lala vivezaviveza oo palidezpalidez deldel mismo,mismo, yy puedepuede
relacionarserelacionarse concon elel anchoancho dede bandabanda dede lala luzluz queque estamosestamos visualizandovisualizando..
Saturación o Intensidad
LosLos colorescolores purospuros deldel espectroespectro estánestán
completamentecompletamente saturadossaturados.. UnUn colorcolor intensointenso eses
muymuy vivovivo.. CuantoCuanto másmás sese saturasatura unun color,color,
mayormayor eses lala impresiónimpresión dede queque elel objetoobjeto sese estáestá
moviendomoviendo..
Equipos utilizados en la determinación del color en los alimentos
Minolta
Hunter lab
Otras Técnicas para medir colorOtras Técnicas para medir color
con calidad de artículos indexadoscon calidad de artículos indexados
Aplicaciones en la Aplicaciones en la industria cárnicaindustria cárnica
Química del triángulo de color de la carne fresca
Práctica de medición del color
Bibliografía
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• Downham, A. & Collins, P. (2000). Colouring our foods in the last and next millennium. International Journal of Food Science
and Technology, 35(1), pp. 5–22 Consultado el 1 de octubre del 2013 en
http://www.blacksci.co.uk/products/journals/freepdf/tmp1.pdf
• Flores, E., Roque, C. & Ochoa, R. (1995). Química del color. Revista de Química. Vol. IX(2):99-109
• HunterLab (2001). Principios básicos de medida y percepción del color. Versión 1.2. En: HunterLab.
http://www.slideshare.net/jagabaldon/color-s consultado el 17 de octubre de 2013
• Kimball, D. (1991). Color of citrus juices. En: Citrus processing Quality Control and Technology. Kimball Dan Editores. Pág• Kimball, D. (1991). Color of citrus juices. En: Citrus processing Quality Control and Technology. Kimball Dan Editores. Pág
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• Lee, H. (2000). Objective Measurement of Red Grapefruit Juice Color. J. Agric. Food Chem. 48, 1507-1511.
• Ramirez-Nava, J.S. ( 2010). Espectrocolorimetría en caracterización de leche y quesos. Tecnología Láctea Latinoamericana.
No. 51:51.58.