El uso de colorantes alimentarios se hace cada vez más frecuente, ya que el color es uno de los criterios más influyentes a la hora de aceptar o rechazar un producto. La industria busca no solo un producto que proporcione un color estable, si no que a su vez sea aceptado por el consumidor, el cual cada vez está más informado y consciente sobre su salud, y por ello es más frecuente que prefiera alimentos que tengan aditivos naturales frente a los artificiales. Así, en este trabajo se caracterizaron extractos de frutos de Morus nigra L. y Rubus fruticosus L. con relación a su composición química, particularmente en antocianinas, ácidos orgánicos, azúcares libres y tocoferoles. Así mismo, debido a la riqueza de estos frutos en antocianinas, se pretendió preparar diferentes formulaciones colorantes líquidas y sólidas por gelificación térmica y spray drying usando como estabilizantes la goma adraganta, pectina citrus, maltodextrina y goma arábiga. Además, las propiedades bioactivas de los extractos y de los colorantes fueron evaluadas a través de sus propiedades antioxidantes y antimicrobianas. Adicionalmente, se estudió la estabilidad de las diferentes formulaciones colorantes durante 3 meses de almacenamiento a temperatura ambiente y en condiciones refrigeradas. Para eso, se controló la variación de color y de concentración de antocianinas, así como parámetros de seguridad alimentaria como la carga microbiana y la citotoxicidad.
Los extractos de M. nigra y R. fruticosus revelaron como azúcares y ácidos orgánicos mayoritarios la fructosa y la glucosa, el ácido málico y el ácido oxálico, respectivamente; en M. nigra se han detectado las 4 isoformas de tocoferol y en R. fruticosus apenas se encontró α-tocoferol. Respecto a las antocianinas, en M. nigra se han identificado cianidina-3-O-glucosa y cianidina-O-ramnosa-O-hexosa, en cuanto que en R. fruticosus se identificaron cianidina-3-O-glucosa, cianidina-O-hexosa, cianidina-O-pentosa y cianidina-3-O-dioxaloilglucosa. Los extractos y las formulaciones colorantes demostraron una considerable actividad antioxidante y antimicrobiana. De un modo general, las formulaciones sólidas revelaron una mayor estabilidad a lo largo del tiempo de almacenamiento, presentando menor variación de color y concentración de antocianinas. En términos de carga microbiana, los recuentos efectuados en el tiempo inicial y final se encontraron dentro de los límites aceptables para productos alimentarios, en el caso de las formulaciones sólidas; sin embargo, en las líquidas se observó una contaminación significativa, por lo que han sido considerados no aptos para consumo. Por otro lado, ninguna de las formulaciones presentó citotoxicidad. Por lo mismo, este estudio logró conseguir una completa caracterización de los extractos de frutos de M. nigra y R. fruticosus, así como de sus propiedades antioxidantes y antimicrobianas. Además, se obtuvieron formulaciones colorantes estables para aplicación en la industria alimentaria.O uso de corantes alimentares é cada vez mais frequente, uma vez que a cor é um dos critérios mais influentes no momento de aceitar ou rejeitar um produto. A indústria procura não só um produto que proporcione uma cor estável, mas também que, por outro lado, seja aceite pelo consumidor, que é cada vez mais consciente da sua saúde e, por isso, é mais frequente que prefira alimentos que tenham aditivos naturais. Assim, neste trabalho foram caracterizados extratos de frutos de Morus nigra L. e Rubus fruticosus L. no que respeita à sua composição química, nomeadamente em antocianinas, ácidos orgânicos, açucares livres e tocoferóis. Dada a riqueza destes frutos em antocianinas, pretendeu-se preparar diferentes formulações de corantes líquidas e sólidas por gelificação térmica e spray drying usando como estabilizantes goma adraganta, pectina citrus, maltodextrina e goma arábica. As propriedades bioativas dos extratos e dos corantes foram avaliadas através das suas propriedades antioxidantes e antimicrobianas. Adicionalmente, estudou-se a estabilidade das diferentes formulações corantes ao longo de 3 meses de armazenamento à temperatura ambiente e refrigerada. Para tal, controlou-se a variação da cor e da concentração de antocianinas, bem como parâmetros de segurança alimentar como a carga microbiana e a citotoxicidade.
Os extratos de M. nigra y R. fruticosus revelaram como açucares e ácidos orgânicos maioritários a frutose e a glucose, o ácido málico e o ácido oxálico, respetivamente; em M. nigra foram detetadas as 4 isoformas de tocoferol e em R. fruticosus apenas se encontrou α-tocoferol. Em relação às antocianinas, em M. nigra foram identificadas cianidina-3-O-glucósido e cianidina-O-ramnósido-O-hexósido, enquanto em R. fruticosus se identificaram cianidina-3-O-glucósido, cianidina-O-hexósido, cianidina-O-pentósido e cianidina-3-O-dioxaloilglucósido. Os extratos e as formulações corantes demonstraram uma considerável atividade antioxidante e antimicrobiana. De um modo geral, as formulações sólidas revelaram uma maior estabilidade ao longo do tempo de armazenamento, apresentando uma menor variação de cor e concentração de antocianinas. Em termos de carga microbiana, as contagens efetuadas no tempo inicial e final encontraram-se dentro dos limites aceitáveis para produtos alimentares, no caso das formulações sólidas; no entanto, nas líquidas foi observada uma contaminação significativa, tendo estas sido consideradas impróprias para consumo. Por outro lado, nenhuma das formulações apresentou citotoxicidade. Assim, através deste estudo foi conseguida uma caracterização completa dos extratos de M. nigra e R. fruticosus, bem como das suas propriedades antioxidantes e antimicrobianas. Para além disso, obtiveram-se formulações corantes estáveis para aplicação na indústria alimentar.Given the importance of the colour at the moment of accepting or rejecting a product, the use of food colorants is getting more frequent. The industry searches for products that can confer stable colours, but can also be easily accepted by the consumer, which is increasingly informed and aware of the health effects that these compounds can exert and, consequently, prioritize foodstuff that contain natural additives instead of artificial ones. Thus, in this work fruits from Morus nigra L. and Rubus fruticosus L. were characterized in terms of anthocyanins, organic acids, free sugars, and tocopherols. Given their richness in anthocyanins, this study also aimed to prepare different liquid and solid colouring formulations by thermal gelation and spray drying using as stabilizer agents gum agragant, citrus pectin, maltodextrin, and gum arabic. The bioactive properties of the extracts and colouring formulations were assessed by their antioxidant and antimicrobial properties. Additionally, the stability of these colorants was assessed over 3 months of storage at room and refrigerated temperatures. For that purpose, the variation of colour and anthocyanins’ concentration was controlled, as well as safety parameters such as the microbial load and cytotoxicity.
The extracts of M. nigra and R. fruticosus revealed fructose and glucose, malic and oxalic acids as major free sugars and organic acids, respectively; in M. nigra, four isoforms of tocopherol were detected and in R. fruticosus only α-tocopherol was found. Regarding anthocyanins, in M. nigra, cyanidin-3-O-glucoside and cyanidin-O-ramnoside-O-hexoside were identified, while in R. fruticosus, cyanidin-3-O-glucoside, cyanidin-O-hexoside, cyanidin-O-pentoside and cyanidin-3-O-dioxaloilglucoside were detected. The extracts and the colouring formulations revealed considerable antioxidant and antimicrobial properties. Generally, the solid formulations revealed a higher stability over time, with lower variations of colour and anthocyanins’ concentration. In terms of microbial load, the counts observed at time 0 and at 3 months of storage were within the limits considered safe for food products, in the case of the solid formulations; nevertheless, in liquid formulations, a significant contamination was observed, being these considered improper for consumption. On the other hand, none of the formulations revealed cytotoxicity.
This study allowed a complete characterization of M. nigra and R. fruticosus extracts and their antioxidant and antimicrobial properties. Moreover, stable colouring formulations for food industry application were obtained.Este trabalho é financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Programa Operacional Regional Norte 2020, no âmbito do Projeto NORTE-01-0145-FEDER-023289 (DeCodE) e Norte-01-0247-FEDER-024479 (projeto Mobilizador ValorNatural), e pelo programa FEDER-Interreg España-Portugal, no âmbito do projeto 0377_Iberphenol_6_E
