Màu sắc tự nhiên trong tiệm bánh Vs. Đồ uống: PH, nhiệt độ và thời hạn sử dụng thay đổi các quy tắc như thế nào

Màu sắc tự nhiên tương tự có thể trông rực rỡ trong đồ uống và gây thất vọng trong quầy nướng. Đó không phải là vấn đề của nhà cung cấp - đó là vấn đề hóa học. Các sắc tố thực vật phản ứng với môi trường mà chúng được tạo thành, và ma trận làm bánh và đồ uống nằm ở hai đầu đối diện của quang phổ đó. Đồ uống thường có tính axit và được xử lý nhiệt một lần; các sản phẩm bánh gần như trung tính và được nướng cứng. Hướng dẫn này giải thích độ pH, nhiệt độ, ánh sáng và thời hạn sử dụng ảnh hưởng như thế nào đến màu sắc thực vật dựa trên anthocyanin và các màu sắc khác, đồng thời giải thích các đòn bẩy công thức giúp chúng ổn định - được viết cho các nhóm R&D và thu mua cần màu sắc có thể dự đoán được, hết đợt này đến đợt khác.

 

 

 

Trước khi so sánh các thành phần, hãy so sánh môi trường mà màu sẽ tồn tại:

Yếu tố ma trận	Đồ uống (nước tĩnh/nước trái cây/RTD)	Tiệm bánh (thanh, bánh ngọt, bánh quy, nhân)
pH điển hình	Có tính axit (pH 2,5–4,5)	Gần trung tính (pH 6–7,5)
Tiếp xúc với nhiệt	Thanh trùng/đóng gói nóng, ngắn	Nướng lâu và khô
Tiếp xúc với ánh sáng	Bao bì thường trong suốt	Bao bì thường mờ đục
Hoạt động của nước	Cao	Trung bình đến thấp
Tiếp xúc kim loại	Lon, đóng cửa	Khay, thiết bị trộn

Anthocyanin - sắc tố trongube, khoai lang tím, cơm cháy và dâu đen - minh họa tại sao những khác biệt này lại quan trọng. Trong dung dịch nước, anthocyanin tồn tại ở một số dạng cấu trúc có sự cân bằng phụ thuộc vào độ pH: dưới pH 2, cation flavylium đỏ chiếm ưu thế, giữa pH 3 và 6 các dạng hemiacet không màu chiếm ưu thế, và ở pH cao hơn các bazơ quinonoid màu tím và xanh lam xuất hiện [2]. Độ ổn định mạnh nhất ở pH 2–3 và giảm mạnh trong điều kiện trung tính và kiềm [2]. Do đó, đồ uống có độ pH 3,2 là môi trường tương đối thân thiện với màu anthocyanin; bột bánh quy ở độ pH 7 thì không.

 

 

Gia đình sắc tố	Nguồn (ví dụ)	dãy Huế	Hành vi chung
Anthocyanin	Ube (Dioscorea alata), khoai lang tím, cơm cháy, dâu đen, nho	Đỏ–tím–xanh	Mạnh về axit; nhạy cảm với độ pH trung tính, nhiệt, ánh sáng và một số kim loại [1, 2]
Carotenoid	Cúc vạn thọ/lutein, beta-carotene, lycopene, chiết xuất ớt bột	Vàng–cam–đỏ	Độ pH tương đối ổn định, tan trong dầu; quá trình oxy hóa chậm dưới ánh sáng và oxy trong quá trình bảo quản
Betalain	củ cải đường	Đỏ-tím	Hòa tan trong nước; nhạy cảm với nhiệt nhưng khá chịu được pH trong phạm vi rộng
Curcuminoid	nghệ	Màu vàng	màu vàng nhạy cảm với pH; nhạy sáng

Những hồ sơ này là hướng dẫn chung, không thay thế cho các thử nghiệm: hiệu suất thực sự phụ thuộc vào nồng độ, nền mẫu và quá trình xử lý. Mô hình cần nhớ là màu anthocyanin tạo ra môi trường axit, trong khi khả năng chịu nhiệt hoặc chịu pH trong tiệm bánh thường đến từ một họ sắc tố khác hoặc từ việc bảo vệ chính anthocyanin [2].

 

 

Trong đồ uống có tính axit, chất tạo màu dựa trên anthocyanin được ưa chuộng. Ví dụ, chiết xuất Elderberry mang lại tông màu đỏ tím đậm ở dạng hòa tan trong nước, rất phù hợp với nước trái cây, đồ uống chức năng và sinh tố. Nhưng ba chế độ lỗi vẫn hiển thị:

Đổ đầy nóng và thanh trùng.Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ phân hủy anthocyanin [1, 2]. Giảm thiểu bằng cách định lượng màu vào cuối quy trình hoặc chọn loại có đặc tính nhiệt được ghi lại.

Ánh sáng.PET và thủy tinh trong suốt để màu tiếp xúc với tia cực tím/ánh sáng khả kiến ​​trong suốt thời hạn sử dụng; Sự phân hủy anthocyanin dưới ánh sáng đã được ghi nhận rõ ràng [2]. Bao bì chặn ánh sáng là sự bảo vệ đáng tin cậy nhất.

Ion kim loại và các thành phần phụ.Sắt, đồng và thiếc thúc đẩy quá trình thoái hóa và axit ascorbic có tác dụng phức tạp, phụ thuộc vào nồng độ đối với anthocyanin [1, 2]. Trợ giúp về chất thải hoặc điều chỉnh thứ tự công thức; xác minh bằng các thử nghiệm tăng tốc.

Đối với đồ uống tĩnh có đường truyền ánh sáng ngắn, nên đặt ra kỳ vọng về thời hạn sử dụng với nhà cung cấp: yêu cầu hành vi được ghi lại trong tài liệu về màu sắc trong phạm vi độ pH và bao bì của bạn thay vì cho rằng nó phù hợp với trải nghiệm của sản phẩm trước đó.

 

 

Độ pH gần như trung tính và nướng nóng trong thời gian dài kết hợp hai yếu tố mà anthocyanin ít dung nạp nhất [2]. Một thanh hoặc bánh nướng xốp màu tím được làm bằng bột ube có thể chuyển sang màu nâu hoặc phai màu trong quá trình nướng và kết quả có thể khác nhau giữa các cấu hình lò. Đây không phải là khiếm khuyết ở bột - đó là tính chất hóa học của sắc tố trong nền đó.

Các tùy chọn hoạt động trong thực tế:

• Cải tạo lại môi trường.Chất trám hoặc bột nhào có tính axit cao hơn một chút (nếu sản phẩm cho phép) sẽ đẩy anthocyanin trở lại dạng có màu ổn định.
• Kết hợp với các sắc tố có khả năng chịu đựng quá trình tốt hơn.Các màu có nguồn gốc từ carotenoid màu vàng cam (cúc vạn thọ/lutein, beta-carotene, màu đỏ loại ớt bột) thường phản ứng tốt hơn với độ pH trung tính; chúng có những hạn chế riêng, bao gồm khả năng hòa tan trong dầu và độ nhạy sáng khi bảo quản lâu.
• Chấp nhận một mục tiêu màu khác.Sản phẩm bánh có hương vị ube có thể mang lại màu tím nấu chín, hơi nhạt phù hợp với câu chuyện thương hiệu - đặt mục tiêu vào kết quả nướng chứ không phải màu bột thô.
• Sử dụng một định dạng được thiết kế cho công việc.Các chất chiết xuất được tiêu chuẩn hóa và các định dạng được đóng gói hoặc hệ thống phân phối tồn tại đặc biệt để cải thiện khả năng tồn tại của sắc tố trong quá trình xử lý [2] - một câu hỏi đáng để hỏi nhà cung cấp của bạn.

 

 

Mất màu không chỉ là một sự kiện xử lý; nó tiếp tục thông qua phân phối. Sự phân hủy anthocyanin được thúc đẩy bởi ánh sáng, oxy, nhiệt độ cao và các enzyme hoặc kim loại còn sót lại [1, 2]. Đối với các sản phẩm có thời hạn sử dụng lâu dài, điều này có nghĩa là:

Bao bì mờ đục hoặc chống ánh sáng là tính năng ổn định màu sắc, không phải là chi tiết thiết kế.

Quản lý lượng oxy nạp vào và khoảng trống ở mức thấp làm chậm quá trình mất oxy hóa.

Nhiệt độ bảo quản trong quá trình phân phối ảnh hưởng đến tốc độ phai màu - dây chuyền lạnh bảo vệ màu sắc cũng như độ tươi.

Các thử nghiệm tăng tốc về thời hạn sử dụng (ví dụ: buồng ánh sáng và nhiệt độ) phải là một phần của quy trình xác nhận màu sắc, bên cạnh thử nghiệm vi khuẩn và kết cấu.

 

 

• Biết độ pH cuối cùng của sản phẩm của bạnvà thiết kế lựa chọn màu sắc xung quanh nó - không phải xung quanh hình thức của bột thô.
• Liều màu muộn.Thêm chất màu sau các bước nhiệt độ cao ở bất cứ nơi nào quy trình cho phép.
• Kiểm soát môi trường: chelate kim loại, quản lý axit ascorbic một cách có chủ ý, hạn chế lượng oxy nạp vào.
• Bảo vệ khỏi ánh sángtrong bao bì và bảo quản.
• Xem xét các định dạng được bảo vệ- hệ thống đồng sắc tố, đóng gói hoặc phân phối có thể cải thiện đáng kể độ ổn định của sắc tố [2].
• Xác thực bằng các thử nghiệm: chạy các bài kiểm tra độ ổn định pH, ​​nhiệt và ánh sáng trên ma trận thực tế của bạn trước khi bắt đầu chương trình màu.

 

 

 

Một thử nghiệm có kỷ luật đánh bại một phỏng đoán tự tin. Ba bước bao gồm hầu hết các lỗi về màu sắc:

• quét pH.Phân tán màu ứng cử viên trong các bộ đệm trải rộng trong phạm vi sản phẩm dự kiến ​​của bạn (ví dụ: pH 3.0, 4.5, 6.0 và 7.0), sau đó đo từng màu bằng máy đo màu và ghi lại sự thay đổi màu sắc, sự thay đổi cường độ và bất kỳ lượng mưa nào.
• Thử thách nhiệt.Đưa mẫu vào hồ sơ quy trình thực tế của bạn - nhiệt độ đổ đầy nóng, thời gian thanh trùng hoặc toàn bộ chu trình nướng - và so sánh màu sắc trước và sau. Ghi lại delta bằng số chứ không phải bằng số lần hiển thị.
• Kiểm tra tốc độ ánh sáng và lưu trữ.Bảo quản các nguyên mẫu đã hoàn thiện trong bao bì dự định của bạn trong các điều kiện ánh sáng và nhiệt độ xác định, có điều khiển tối và đo theo các khoảng thời gian cố định (ví dụ: 1, 2 và 4 tuần) để đường cong mờ dần nằm trên giấy chứ không phải trong bộ nhớ.

Thực hiện ba bước tương tự với các mẫu từ hai lô khác nhau và bạn sẽ học được hai điều cùng một lúc: cách sắc tố hoạt động trong ma trận của bạn và mức độ nhất quán của nhà cung cấp - hai biến số quyết định liệu chương trình màu tự nhiên có quy mô từ mẫu đến sản xuất hay không.

 

 

Nguồn màu nên bắt đầu từ quá trình chứ không phải từ sắc tố. Ba lộ trình từ danh mục đầu tư của chúng tôi minh họa logic:

Ứng dụng của bạn	Một định dạng đáng đánh giá
Nước trái cây, nước uống chức năng, hệ hòa tan trong nước	Chiết xuất quả cơm cháy, anthocyanin Lớn hơn hoặc bằng 25% (UV-VIS), tan trong nước - tải lượng sắc tố cao ở dạng thân thiện với axit
Sinh tố, sữa chua, nhân, bánh kẹo	Bột Ube (màu tím thực phẩm nguyên chất, bao gồm hương vị) hoặc bột trái cây dâu đen - xác nhận màu sắc ở độ pH cuối cùng của bạn
Dây chuyền sản xuất bánh mì, sữa hoặc chế biến nhiệt	Hãy hỏi chúng tôi về việc ghép nối các nguồn anthocyanin với các màu tự nhiên có khả năng chịu đựng quá trình tốt hơn (ví dụ: tông màu dựa trên cúc vạn thọ/lutein hoặc beta-carotene) và về các mức thông số kỹ thuật tùy chỉnh

Wellgreen có thể cung cấp các bảng thông số kỹ thuật, chứng chỉ phân tích và mẫu từ nhiều lô để các thử nghiệm của bạn bắt đầu từ dữ liệu thực tế theo từng lô - không phải một mẫu may mắn duy nhất.

Yêu cầu mẫu và tài liệu kỹ thuật: liu@wellgreenxa.com- hoặc sử dụng mẫu yêu cầu trên trang này. Hãy mô tả sản phẩm, độ pH mục tiêu và quy trình của bạn và chúng tôi sẽ đề xuất định dạng bắt đầu.

 

 

Tại sao đồ uống màu tím của tôi chuyển sang màu nâu theo thời gian?Màu của anthocyanin mờ dần do ánh sáng, oxy, enzyme còn sót lại và sự phân hủy do kim loại trong quá trình bảo quản [1, 2]. Bao bì chống ánh sáng, lượng oxy nạp thấp và phân phối mát làm chậm quá trình một cách đáng kể.

Tại sao cùng một loại bột màu tím trong đồ nướng lại nhẹ hơn trong đồ uống?Độ pH gần như trung tính và nhiệt độ kéo dài trong quá trình nướng đẩy anthocyanin về dạng không màu và bị phân hủy [2]. Sắc tố không yếu hơn - môi trường khắc nghiệt hơn.

Màu sắc tự nhiên có thể ổn định như màu tổng hợp?Màu tổng hợp được thiết kế để có độ ổn định cao nhất; màu sắc tự nhiên đạt được độ ổn định chấp nhận được thông qua việc lựa chọn công thức và đóng gói. Với cửa sổ pH, trình tự xử lý và bảo vệ phù hợp, nhiều sản phẩm đáp ứng được mục tiêu - nhưng công việc thiết kế là bắt buộc.

Có nên bổ sung vitamin C để bảo vệ màu?Không tự động. Axit ascoricic có thể bảo vệ hoặc làm suy giảm anthocyanin tùy thuộc vào nồng độ và điều kiện [1, 2]. Hãy kiểm tra công thức cụ thể của bạn thay vì giả định lợi ích chống oxy hóa.

Làm cách nào để đánh giá màu tự nhiên cho đường kẻ của tôi?Chạy thử nghiệm độ ổn định ánh sáng, độ pH, nhiệt và tăng tốc trên ma trận thực của bạn và so sánh các mẫu từ ít nhất hai lô sản xuất (xem hướng dẫn của chúng tôi về đo màu để biết chi tiết thông số kỹ thuật).

 

 

1. Enaru, B.; Drețcanu, G.; Pop, TD; Stǎnilǎ, A.; Diaconeasa, Z. Anthocyanins: Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định và suy thoái của chúng.Chất chống oxy hóa (Basel)2021, 10(12), 1967. DOI: 10.3390/antiox10121967. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8750456/
2. Xue, H.; Triệu, J.; Vương, Y.; Shi, Z.; Xie, K.; Liao, X.; Tan, J. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định của Anthocyanin và các chiến lược cải thiện tính ổn định của chúng: Đánh giá.Hóa học thực phẩm: X2024, 24, 101883. DOI: 10.1016/j.fochx.2024.101883. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11497485/
3. Srivichai, S.; và cộng sự. Định hình Anthocyanin trong khoai lang tím Thái (Dioscorea alata L.).Tạp chí quốc tế về khoa học thực phẩm2020, 2020, 1594291. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7368940/