El lácteo le pide menos a la ficocianina que una bebida. El pH queda en el medio de la ventana, la proteína que la rodea es amiga, y la cadena de frío sobre la que ya corre el lácteo es la condición de almacenamiento que el pigmento quiere. Lo que el lácteo hace, en cambio, es cambiar el tono, y a un formulador que igualó un azul en agua lo sorprende lo que sale de la tina.
La proteína de la leche está del lado del pigmento
Zhang y sus colegas, en Cornell, agregaron aislado de proteína de suero a C-ficocianina a pH 3,0 y lo almacenaron bajo luz cinco días. Al 0,05 a 0,1% la proteína de suero retrasó la pérdida de color unos dos días, y la espectroscopía infrarroja y de fluorescencia mostró al suero protegiendo la hélice alfa de la proteína pigmento. A una concentración de suero mucho más alta, cerca del 1%, después de un tratamiento térmico, el efecto se invirtió y el color se fue más rápido. El trabajo está en su artículo sobre proteína de suero y ficocianina bajo luz.
Dos cosas para un formulador lácteo en ese resultado. La proteína láctea a los niveles que lleva una bebida o un yogur es un estabilizador, que es parte de por qué el lácteo es fácil. Y un producto alto en proteína que se trata térmicamente después de incorporar el pigmento es el único caso que hay que probar por separado, porque más proteína más calor es donde el resultado de Cornell se dio vuelta.
La grasa aclara el tono
La ficocianina es soluble en agua y se queda en la fase sérica. En un producto entero los glóbulos de grasa dispersan la luz y el azul se lee más pálido y más pastel que la misma dosis en descremado. Eso no es pérdida de pigmento. Es óptica, y es reversible: la misma dosis en un yogur 0% es un azul más profundo que en uno al 3,5%. Nuestra referencia de helado es una base de vainilla a 0,8 g por litro, 0,08% p/p, que es menos que la dosis de bebida y da un pastel porque la grasa hace el resto. Iguala el tono en el producto, al contenido de grasa con que se va a despachar, y espera subir la dosis en descremado y bajarla en crema.
La fermentación fija el pH, y es un buen pH
Un yogur firme o batido termina en pH 4,2 a 4,6, dentro de la ventana y sobre el piso de 4,0 de nuestra especificación. El pigmento entra después de la fermentación, con la base ya bajo 8 °C, nunca antes, porque el paso de cultivo pasa horas en caliente y el pigmento no necesita estar ahí para eso. Nuestra referencia es un yogur bebible a 1,0 g por litro, 0,10% p/p, agregado en frío después de fermentar. Nourmohammadi y sus colegas, trabajando con biomasa entera de espirulina y no con el extracto, encontraron que encapsularla en proteína de suero y alginato arreglaba los problemas sensoriales de la biomasa en yogur batido y mantenía el pH más alto durante el almacenamiento, en su estudio de espirulina microencapsulada en yogur. El extracto no lleva el sabor de la biomasa, así que ese paso no hace falta para color; el hallazgo importa porque muestra a la matriz de yogur tolerando la adición sin sinéresis ni pérdida de textura.
El congelador sostiene el azul seis meses
El mejor resultado de estabilidad en lácteos de la literatura está en helado. Campos Assumpção de Amarante y sus colegas agregaron un extracto de C-ficocianina de grado alimentario a helados de base láctea y midieron el color durante 182 días de almacenamiento congelado. La pérdida fue insignificante. También encontraron la capacidad antioxidante del helado después de una digestión simulada entre dos y trece veces mayor que la de los controles, en su artículo sobre estabilidad del color en helados con ficocianina.
Frío y oscuro es la condición a la que apunta cada estudio de estabilidad de este pigmento, y un postre congelado está frío y oscuro toda su vida. Sasi Rekha y sus colegas, en otro sistema, encontraron que un hidrocoloide de agar con ficocianina y sacarosa agregado al helado al 5% bajaba la velocidad de derretimiento hasta cinco veces, con la sacarosa sosteniendo la proteína en su plegamiento nativo, en su trabajo sobre aditivos en un hidrocoloide de agar con ficocianina. El helado lleva el azúcar que protege a la proteína y la temperatura que detiene el reloj.
El paso térmico va antes del pigmento, no después
La mezcla de helado se pasteuriza a 80 a 85 °C. Eso está fuera de la ventana del pigmento, y no importa, porque el pigmento entra después de la pasteurización y la homogeneización, en la mezcla enfriada antes de la maduración. Nuestra fórmula de referencia lo dice explícito: agregado después de pasteurizar. La misma regla vale para el yogur, donde la leche se trata térmicamente antes del cultivo y el pigmento se agrega después de la fermentación. En lácteos el pigmento nunca necesita ver el calor, y esa es la razón de que el lácteo sea donde ocurren la mayoría de los primeros lanzamientos de un azul natural.
La cinética de Patel y sus colegas aplica si un proceso sí pasa el pigmento por calor: la proteína es varias veces más estable a pH 5 que a 7, en su estudio de desnaturalización térmica, así que un producto cultivado tolera un paso tibio mejor que una bebida láctea neutra. Planifica para no necesitarlo.
Qué hacer con esto
Agrega en frío, después de cada paso térmico. Iguala el tono al contenido de grasa que se despacha. Envasa en opaco, porque un vaso transparente en un anaquel lácteo iluminado es el único lugar donde esta matriz se mete en problemas. Para un producto congelado, dosifica bajo y espera que aguante. Una muestra de 30 g al 0,08 a 0,10% son 300 a 375 kg de mezcla, que es una corrida piloto completa en cualquiera de las dos líneas.
Fuentes
Según PubMed:
- Zhang S, Zhang Z, Dadmohammadi Y, Li Y, Jaiswal A, Abbaspourrad A. Whey protein improves the stability of C-phycocyanin in acidified conditions during light storage. Food Chem, 2021. 10.1016/j.foodchem.2020.128642
- Nourmohammadi N, Soleimanian-Zad S, Shekarchizadeh H. Effect of Spirulina (Arthrospira platensis) microencapsulated in alginate and whey protein concentrate addition on physicochemical and organoleptic properties of functional stirred yogurt. J Sci Food Agric, 2020. 10.1002/jsfa.10576
- Campos Assumpção de Amarante M, Cavalcante Braga AR, Sala L, Juliano Kalil S. Colour stability and antioxidant activity of C-phycocyanin-added ice creams after in vitro digestion. Food Res Int, 2020. 10.1016/j.foodres.2020.109602
- Sasi Rekha V, Sankar K, Rajaram S, Karuppiah P, Dawoud TMS, Syed A, Elgorban AM. Unveiling the impact of additives on structural integrity, thermal and color stability of C-phycocyanin agar hydrocolloid. Food Chem, 2024. 10.1016/j.foodchem.2024.139000
- Patel A, Pawar R, Mishra S, Sonawane S, Ghosh PK. Kinetic studies on thermal denaturation of C-phycocyanin. Indian J Biochem Biophys, 2004. PubMed 22900283
Los títulos de los artículos citados se dejan en su idioma original, que es como se buscan. Las dos fórmulas de referencia son de la guía de aplicación de TintBlue E18.
