La búsqueda de colorantes alimentarios más resistentes con arándanos está dando un salto importante gracias a un trabajo desarrollado en la Universidad de Sevilla. Un equipo de investigación ha diseñado una estrategia capaz de reforzar notablemente la estabilidad del color azul y rojizo característico de este fruto, uno de los más empleados cuando se buscan alternativas naturales a los aditivos sintéticos.
Estos nuevos pigmentos, obtenidos a partir de antocianinas procedentes de la piel del arándano, soportan mejor el calor, la luz y las variaciones de pH propias de los procesos industriales. Según los resultados publicados en la revista científica Food Research International, la formulación consigue conservar más de un 40 % del contenido inicial de antocianinas frente a condiciones adversas, un dato especialmente relevante para la industria alimentaria española y europea.
Nuevos colorantes naturales a partir de piel de arándano
El núcleo de esta línea de trabajo se centra en transformar un residuo agroindustrial como la piel del arándano en un ingrediente de alto valor añadido. En lugar de desechar estas partes del fruto, se utilizan como materia prima para extraer los pigmentos responsables de sus tonos azulados y rojizos, es decir, las antocianinas.
Este enfoque encaja con las estrategias europeas de economía circular y aprovechamiento de subproductos alimentarios, donde se incentiva que los restos de la industria agroalimentaria se conviertan en nuevos ingredientes funcionales. En este caso, las pieles de arándano pasan de ser un desecho a constituir la base de un colorante natural con mejor comportamiento tecnológico.
La investigación subraya que las antocianinas son especialmente atractivas como alternativa a colorantes sintéticos en bebidas, lácteos, repostería o incluso cosmética. Sin embargo, hasta ahora su uso estaba limitado por su fragilidad ante las condiciones de procesado y almacenamiento, lo que hacía que perdieran su tonalidad intensa con bastante rapidez.
El equipo de la Universidad de Sevilla ha conseguido dar un paso adelante en este sentido, diseñando un colorante que mantiene su intensidad cromática durante más tiempo y que resulta más fácil de incorporar en matrices líquidas como bebidas isotónicas, muy comunes en el mercado europeo.
Por qué los colorantes naturales necesitan más estabilidad
En los últimos años, la industria de la alimentación en España y en el resto de Europa ha intensificado sus esfuerzos para reemplazar los colorantes artificiales por pigmentos naturales, especialmente aquellos que aportan tonos rojos, morados y azules. Los consumidores muestran una mayor sensibilidad hacia las etiquetas limpias y los aditivos de origen vegetal, lo que ha colocado a las antocianinas en el punto de mira.
El problema es que estas moléculas, presentes en frutos rojos como el arándano, la uva o la mora, son altamente sensibles al calor, a la luz y a los cambios de pH. Esto se traduce en una pérdida rápida de color, sobre todo cuando el producto se somete a pasteurización, almacenaje prolongado o exposición a la iluminación de los lineales de venta.
Los investigadores de la Universidad de Sevilla señalan precisamente esta falta de resistencia como el gran cuello de botella para un uso masivo de antocianinas como colorante principal. El reto consiste en proteger el pigmento sin alterar su carácter natural, es decir, sin recurrir a tratamientos que modifiquen de forma significativa su origen o composición.
Desde el punto de vista regulatorio, este tipo de avances también resulta interesante para el mercado europeo, donde la normativa sobre aditivos es estricta y se valora especialmente que los colorantes se obtengan de fuentes naturales claramente identificables y con procesos tecnológicos seguros.
La doble estrategia: copigmentación y microencapsulación
Para aumentar la resistencia de los colorantes alimentarios basados en arándanos, el equipo sevillano ha combinado dos técnicas que actúan de forma complementaria: la copigmentación con ácido ferúlico y la microencapsulación mediante maltodextrina.
La copigmentación con ácido ferúlico consiste en añadir a la solución de antocianinas un compuesto antioxidante presente de manera natural en distintos vegetales. Este ácido actúa como una especie de acompañante del pigmento, favoreciendo interacciones moleculares que refuerzan su color y lo hacen menos vulnerable a factores como la luz o las variaciones de pH.
De forma paralela se aplica la microencapsulación con maltodextrina, un carbohidrato de uso habitual en formulaciones alimentarias. En esta etapa, las antocianinas, ya copigmentadas con ácido ferúlico, se recubren con una fina capa de este azúcar, generando partículas sólidas en forma de polvo. Este recubrimiento funciona como un escudo físico que protege al pigmento frente al calor, el oxígeno y la humedad.
Los ensayos indican que ajustar la proporción de maltodextrina y la cantidad de ácido ferúlico es clave para lograr el equilibrio adecuado entre concentración de colorante, estabilidad y capacidad antioxidante. Con la combinación óptima, las partículas conservaron más del 40 % de las antocianinas originales tras las pruebas de estrés, algo poco habitual en colorantes naturales de este tipo.
Cómo se obtienen los nuevos colorantes de arándano
El proceso arranca con la extracción de antocianinas a partir de la piel del arándano, la parte del fruto donde se concentra el mayor contenido de pigmentos. Una vez obtenida la solución inicial rica en color, se incorpora el ácido ferúlico para desencadenar la fase de copigmentación, en la que se forman complejos más estables desde el punto de vista cromático.
Tras esta primera etapa, la mezcla de antocianinas y ácido ferúlico se combina con maltodextrina, que actúa como material de recubrimiento en la fase de microencapsulación. La solución se somete entonces a un proceso de secado por aspersión o Spray Drying, una tecnología muy extendida en la industria alimentaria europea para transformar líquidos en polvos estables.
Durante el Spray Drying, la mezcla líquida se pulveriza en gotitas muy finas en el interior de una corriente de aire caliente. El agua se evapora prácticamente al instante y se obtiene un polvo seco compuesto por microcápsulas, en cuyo interior quedan atrapadas las antocianinas copigmentadas. El resultado es un ingrediente en forma de polvo fácil de dosificar y de incorporar a diferentes formulaciones.
Este formato en polvo aporta ventajas logísticas y tecnológicas: mejora la vida útil, facilita el transporte y el almacenamiento, y permite controlar con mayor precisión la intensidad de color que se añade a la bebida o alimento final, algo importante para la estandarización de productos en mercados amplios como el europeo.
Evaluación del colorante: comportamiento y propiedades
Una vez obtenido el polvo de colorante, el equipo de investigación llevó a cabo un análisis detallado de sus propiedades fisicoquímicas y funcionales. Se evaluó cuánta cantidad de pigmento se conservaba después del procesado, cómo evolucionaba el color con el paso del tiempo, su resistencia a diferentes temperaturas y su capacidad antioxidante.
Para comprobar la viabilidad en condiciones reales de uso, los científicos probaron el colorante en una bebida modelo similar a una isotónica, un producto en el que los tonos azules y rojizos resultan especialmente atractivos para el consumidor. Los resultados mostraron una coloración más intensa y estable a lo largo del tiempo, incluso tras someter la bebida a cambios de temperatura.
Los datos obtenidos confirman que la combinación de copigmentación con ácido ferúlico y recubrimiento por microencapsulación ofrece una de las mayores protecciones frente a la degradación del color descritas hasta la fecha para antocianinas de arándano. La estabilidad frente al calor, la luz y el envejecimiento supera a la de muchos otros colorantes naturales empleados actualmente.
Además de la estabilidad cromática, se destacó la capacidad antioxidante de las formulaciones, un aspecto que puede aportar valor añadido en el diseño de alimentos funcionales. Aunque el objetivo principal del estudio se centra en el color, este efecto antioxidante refuerza el interés de las antocianinas como ingrediente polivalente.
Aplicaciones potenciales en la industria alimentaria y cosmética
Los resultados abren la puerta a que estos colorantes alimentarios más resistentes con arándanos se integren en una amplia gama de productos. Entre las aplicaciones más directas figuran las bebidas isotónicas y refrescos, donde los tonos azulados y morados son habituales, pero también lácteos fermentados, yogures, postres, helados y productos de repostería.
Al tratarse de pigmentos naturales estabilizados mediante técnicas tecnológicas aceptadas por la industria, también existe margen para su uso en cosmética y productos de cuidado personal, donde se buscan colorantes de origen vegetal que ofrezcan tonalidades atractivas y coherentes con un posicionamiento más natural.
Desde la perspectiva de fabricantes europeos, esta tecnología puede suponer una ayuda para adaptarse a las tendencias de consumo que demandan etiquetas más limpias y una reducción del uso de aditivos sintéticos. Disponer de un colorante azul-rojizo estable, de origen vegetal y asociado a un modelo de economía circular, encaja con muchas estrategias de sostenibilidad y marketing responsable.
Los investigadores señalan que será necesario seguir trabajando para ajustar la formulación a distintos tipos de matrices alimentarias, ya que cada producto presenta condiciones propias de pH, contenido en azúcar, grasas u otros ingredientes que pueden influir en el comportamiento final del colorante.
Del laboratorio a la escala industrial
Aunque los ensayos se han realizado en un entorno de laboratorio con bebidas modelo, el objetivo del equipo de la Universidad de Sevilla es que esta doble estrategia pueda transferirse a procesos industriales de mayor volumen. Para ello, será imprescindible optimizar cuestiones como los costes de producción, la selección de materiales de recubrimiento y los parámetros concretos de secado.
Los investigadores también plantean la posibilidad de probar otros agentes encapsulantes y diferentes copigmentos naturales, con el fin de adaptar la tecnología a diversas necesidades de la industria alimentaria y cosmética europea. Ajustar la combinación de materiales permitiría modular tanto la intensidad del color como la estabilidad requerida para cada producto.
En la práctica, esta línea de trabajo podría integrarse en fábricas que ya utilizan equipos de Spray Drying y que disponen de subproductos ricos en antocianinas, no solo de arándano, sino también de uva o mora. Esto abre un campo amplio para el desarrollo de gamas de colorantes naturales con distintas tonalidades, todos ellos basados en el aprovechamiento de residuos vegetales.
Si la transición a escala industrial resulta viable, el mercado europeo contaría con nuevos ingredientes de origen natural, más estables y alineados con los objetivos de sostenibilidad recogidos en estrategias como el Pacto Verde Europeo y las políticas de reducción de desperdicio alimentario.
La combinación de copigmentación con ácido ferúlico y microencapsulación con maltodextrina aplicada a las antocianinas de la piel de arándano configura un colorante natural que resiste mejor el paso del tiempo y las condiciones de procesado que las formulaciones tradicionales. Este avance, desarrollado en la Universidad de Sevilla y probado en bebidas tipo isotónica, encaja con las demandas crecientes de la industria alimentaria europea de contar con pigmentos de origen vegetal, más sostenibles y obtenidos mediante economía circular, consolidando a los arándanos como una fuente clave para los colorantes alimentarios más resistentes.