Material de apoyo para el curso introductorio de colorimetría aplicada a los alimentos. Teoría y práctica.

1. Instituto Tecnológico de Sonora
Cd. Obregón, Sonora. Octubre del 2013

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diferente al señalado anteriormente, se debe solicitar autorización
por escrito al autor.

3. Instructores
Dr. Juan Francisco Hernández Chávez
Dpto. de Ciencias Agronómicas y Veterinaria
M. en C. Laura Elisa Gassós Ortega
Dpto. de Biotecnología y Ciencias Alimentarias
Yoldia Garibaldi Mexía
Dpto. de Biotecnología y Ciencias Alimentarias

4. Semblanza de los instructores
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
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.
La 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.
Yoldia Garibaldi Mexía cursa el séptimo semestre del Programa Académico de Ingeniero Biotecnólogo en
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).

5. Objetivo
Evaluar el color en alimentos
mediante el método del triestímulo
L, a, b.
Curso introductorio dirigido a alumnos y maestros
universitarios, egresados y personal técnico del área de
alimentos.

6. Contenido
1. ¿Qué es el color?
2. Importancia del color en los alimentos
3. Principios básicos de medida y percepción
del color
4. Práctica de medición del color en alimentos

7. ¿Qué es el color?

8. Video: El color de los alimentos 8:05 min
Tesis. Cedecom, S.L., Andalucía

9. Importancia del color en los
alimentos

10. 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
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).

11. Desafío para la industria alimentaria
• Factores sociales, técnicos y
económicos han hecho que
la industria alimentaria
enfrente un desafío.
• 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).

12. 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
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).

13. 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
y dulces.
• En 1856 Sir William Henry
Perkin desarrolló el primer
colorante sintético: mauveine
o púrpura.
• En esos tiempos se carecía de
regulación sobre el uso de los
colorantes.
Downham & Collins (2000); Flores et al. (1995)

14. 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
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).

15. El color “vende”
• 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”.
• 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
•
•
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.

16. Si el color no vende: coloreando los productos alimenticios
Colorantes sintéticos
Colorantes “idéntico al natural”
Downham & Collins (2000).

17. 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
alimentos con su sabor
y aroma.
• El color es un factor
crítico de calidad en
algunos productos
frescos y procesados.

18. Pigmentos naturales de los alimentos
•
•
•
•
•
•
Carotenoides
Clorofilas
Pigmentos fenólicos
Betalaínas
Hemopigmentos
Otros pigmentos
naturales
Badui, 2006

19. Principios básicos de medida y
percepción del color
Ejemplo de medición subjetiva

20. 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
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

21. 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 ζcaroteno
Lee, 2000

22. 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.
• También es probable que el
color cambie por la
degradación de los
carotenoides y la pérdida de
licopeno.

23. 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
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

24. 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
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.

25. Percepción del color
Medición objetiva del color

26. Fuente de Luz
Elementos necesarios para ver el color
Observador
Objeto
D65
CIE Standard
Observer
Reflectance
© 2001 HunterLab

27. La Luz
Fuente de Luz
•
•
•
•
Distribución espectral de energía de
la luz solar
La luz visible es una pequeña parte
del espectro electromagnético.
electromagnético.
La longitud de onda de la luz se mide
en nanómetros (nm). Un nanómetro
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.
© 2001 HunterLab

28. El objeto
Interacción de la Luz con 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
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.
© 2001 HunterLab

29. El observador
Observador patrón
• La luminosidad es la sensibilidad
relativa del ojo humano a ciertas
longitudes de onda de la luz.
• 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.
Video: la percepción del color 5:44 min
© 2001 HunterLab

30. Para medir el color se requieren tres elementos
Para Ver Color
Fuente de Luz
Objeto
Observador
Para Medir Color
Fuente de Luz
Muestra
Espectrómetro
© 2001 HunterLab

31. 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 .
© 2001 HunterLab

32. Escalas de color
Organización visual del color
Valor, Color y Croma
• El color tiene un grado de
Luminosidad o Valor
(Value).
• Color (Hue) que es el color
del arco iris o espectro de
colores.
• Se puede añadir colorante
para incrementar la
cantidad de Tonalidad
(Chroma) o Saturación.
© 2001 HunterLab

33. 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:
– 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.
• La Teoría de los Colores
Opuestos dice que las
respuestas de los conos
rojo, verde y azul se remezclan en sus
codificadores opuestos a
medida que se desplazan
a lo largo del nervio
óptico hasta el cerebro.
© 2001 HunterLab

34. Teoría de los Colores-Opuestos
Colores-
© 2001 HunterLab

35. 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.
Cuando la pantalla blanca aparezca, parpadear
un poco mientras se fija la mirada en la
pantalla.
© 2001 HunterLab

38. ¿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
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.
© 2001 HunterLab

39. 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
valores positivos son rojos;
los valores negativos son
verdes y 0 es el neutro
– Eje b (azul-amarillo) - los
valores positivos son
azules; los valores
negativos son amarillos y 0
es el neutro
© 2001 HunterLab

40. Valores L, a, b de una muestra de plátanos
© 2001 HunterLab

41. Espacio de color CIE Valores L* C* h*

42. Conceptos básicos para la medición del color
Espectrofotometría
Colorimetría

43. Aspectos teóricos
La fotometría
Medicion
de luz
La espectrofotometría
La colorimetría
Luz
monocromática
Leyes de Lambert
y Beer

44. La medida de la absorción
Lambert y Beer
relacionan
El espesor de la sustancia absorbente
La cantidad de sustancia que absorbe
observando
crecimiento exponencial de la absorción de
radiación
En Función de
espesor de la región absorbente
la cantidad de esa especie

45. Ley de Lambert
Medio absorbente
Intensidad trans.
IO
I = I0 × 10 -K.L
log
IO
= K×L
I
I = intensidad de luz transmitida
I0 = intensidad de luz incidente
K = coeficiente de extinción
L = espesor de capa
K se refiere a las sustancias en general, sin estar en disolución.

46. Ley de Beer
Sustancia absorbente
Intensidad trans.
I = I0 × 10 -K'.C
I = intensidad de luz transmitida
log
IO
= K' × C
I
I0 = intensidad de luz incidente
C = concentración de la sustancia absorbente K = coeficiente de extinción
K se refiere a las sustancias en general, sin estar en disolución.

47. Aplicaciones de la ley de Lambert-Beer
LambertIndustrias de pinturas
Industria farmacéutica
Industrias que tengan que ver
con la medida de luz de
sustancias coloreadas o incoloras
incoloras.
Distintos métodos de la
espectrofotometría para química
analítica.

49. Colorimetría…
La
ciencia
que
estudia
los
colores,
caracterizándolos mediante números, para que una
vez que se encuentran cuantificados poder operar
con ellos y deducir características de los colores
obtenidos mediante
mezclas, así como para
averiguar las cantidades que hay que mezclar de
varios colores elegidos y considerados como
primarios para obtener el color deseado.
deseado.

51. Percepción Visual: Ojo Humano
Sensibilidad espectral de las células fotorreceptoras

54. 1. Sensibilidad a la Intensidad
2. Filtrado Espacial
3. Procesado Temporal

55. Los colores tienen unas propiedades inherentes que les permite
distinguirse de otros y acuñar distintas definiciones de tipo de color.
color.
Todo color posee una serie de
propiedades que le hacen variar de
aspecto y que definen su apariencia
final.
final.
Matiz (HUE)
(HUE)
Saturación o Intensidad
Valor o Brillo (VALUE)
(VALUE)

56. Matiz (Hue)
Es el estado puro del color, sin el blanco o negro agregados, y es un atributo asociado
con la longitud de onda dominante en la mezcla de las ondas luminosas.
luminosas.
El Matiz o HUE, se define como un atributo de color que nos permite distinguir el rojo
HUE,
del azul, y se refiere al recorrido que hace un tono hacia uno u otro lado del circulo
cromático, por lo que el verde amarillento y el verde azulado serán matices diferentes
del verde.
verde.
Los 3 colores primarios representan los 3 matices
primarios, y mezclando estos podemos obtener los
demás matices o colores.
colores.
Dos colores son complementarios cuando están
uno frente a otro en el círculo de matices (círculo
cromático).
cromático).

57. Saturación o Intensidad
También llamada Croma, este concepto representa la pureza o
intensidad de un color particular, la viveza o palidez del mismo, y puede
relacionarse con el ancho de banda de la luz que estamos visualizando.
visualizando.
Los colores puros del espectro están
completamente saturados. Un color intenso es
saturados.
muy vivo. Cuanto más se satura un color,
vivo.
mayor es la impresión de que el objeto se está
moviendo.
moviendo.

58. Otra definición…
La cantidad de gris que contiene un color: mientras
color:
más gris o más neutro es, menos brillante o menos
"saturado" es.
es.
Igualmente, cualquier cambio hecho a un color puro automáticamente baja su
saturación.

59. Se llaman colores cálidos aquellos que van del
rojo al amarillo y los colores fríos son los que van
del azul al verde.
verde.
Esta división de los colores en cálidos y fríos
radica simplemente en la sensación y experiencia
humana.
humana.
La calidez y la frialdad atienden a sensaciones
térmicas subjetivas.
subjetivas.

60. Valor o Brillo (Value)
Es un término que se usa para describir que tan claro u oscuro parece un color, y
se refiere a la cantidad de luz percibida.
percibida.
El brillo se puede definir como la cantidad de "oscuridad" que tiene un color, es
decir, representa lo claro u oscuro que es un color respecto de su color patrón.
patrón.

61. La luminosidad, o claridad, es utilizada en colorimetría para definir ciertos sistemas
luminosidad, claridad,
colorimétricos llamados sistemas cromáticos uniformes tales como CIE L*u*v*, CIE
L*a*b* y otros.
otros.
Comission Internationale de l´Éclairage (CIE)
l´

62. A medida que a un color se le agrega mas negro,
se intensifica dicha oscuridad y se obtiene un
valor más bajo.
bajo.
A medida que a un color se le agrega más blanco
se intensifica la claridad del mismo por lo que se
obtienen valores más altos.
altos.
Dos colores diferentes(como el rojo y el azul)
pueden llegar a tener el mismo tono, si
consideramos el concepto como el mismo grado
de claridad u oscuridad con relación a la misma
cantidad de blanco o negro que contengan,
según cada caso

63. Equipos utilizados en la determinación
del color en los alimentos

64. Minolta

67. Hunter lab

68. Otras Técnicas para medir color
con calidad de artículos indexados

69. Aplicaciones en la
industria cárnica

71. Práctica de medición del color

72. Bibliografía
•
AMSA (2012). Meat Color Measurement Guidelines. American Meat Science Association. Champaign, Illinois USA.
•
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
126-135
•
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.