Aroma y sabor en los alimentos

Alimentación. Nutrición. Dietética. Propiedades organolépticas. Gusto y olor. Procesado de alimentos. Masticación

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  • INTRODUCCIÓN

      • PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS

    Las propiedades organolépticas de los alimentos, materias primas alimentarias, cosméticos, especialidades de uso oral, y otros, tienen un efecto determinante sobre su consumo y éxito comercial. De aquí la necesidad de estudiar, definir y evaluarlas correctamente.

    Las propiedades descritas como organolépticas son:

    Gusto   → Sabor

    Olor

    Color  → Aspecto

    Textura

    Existe una gran confusión en la descripción de estas propiedades y se emplean múltiples matices en su indicación:

    Hedor, olor, aroma, fragancia, perfume

    ← ← ← ← ← ← → → → → → →

    Desfavorable Favorable

    Las palabras empleadas para describir los olores, el gusto, el color, la textura, etc., implican apreciaciones de valor cualitativo y cuantitativo.

    Hay que resaltar que la respuesta organoléptica es debida a combinaciones de sensaciones químicas percibidas, por ejemplo en el gusto por los receptores situados en la lengua y el paladar, de moléculas esencialmente no volátiles y en el olor sensaciones obtenidas por interacción con los receptores olfativos, extendidos en los pasajes nasales y es debido básicamente a las sustancias volátiles.

    Existe una gran confusión en la determinación y en la descripción de las propiedades organolépticas. Por ejemplo algunas personas emplean indistintamente palabras como gusto, sabor, olor, aroma, perfume, sin un empleo conceptual único para las mismas.

    Para estandarizar estas definiciones y facilitar nuestro trabajo hemos adoptado las siguientes:

    SABOR = GUSTO + OLOR

    ASPECTO = TEXTURA + COLOR

    La definición de sabor y aspecto es arbitraria ,pero necesaria , para evitar la confusión inherente al estudio de estas propiedades, y adoptar unos criterios consistentes en su evaluación.

    Las sensaciones químicas recibidas por los diferentes receptores están condicionados por aspectos culturales, familiares, psicológicos, religiosos, y de muy diferente índole (como indica el diccionario: condición e inclinación natural propia de cada uno).

    Como es lógico, la evaluación de el sabor y la textura, es realizada mediante paneles de prueba específicamente entrenados para la determinación y apreciación de sabores y aspecto de determinados productos. Los paneles son difíciles de constituir y de mantener y la tendencia actual es de sustituir o por lo menos complementar los paneles por métodos no sensoriales, como puede ser en el caso del olor por cromatografía de gases y descripción sensorial sistemática por expertos. Los métodos actuales en química del sabor son limitados, y tecnológicamente no demasiado avanzados.

    La evaluación por paneles como hemos expresado anteriormente debe estar dirigida al sujeto concreto.

    • EL GUSTO

    Como se ha indicado anteriormente la percepción del gusto se efectúa en las papilas gustativas situadas en la lengua y en el paladar. Las sustancias no tienen en general un sabor único: lo que se percibe suele ser una sensación compleja originada por uno o más de los gustos básicos: ácido, salado, dulce y amargo.

    Los productos que presentan gustos ácidos, salados y dulces permiten ,en general, establecer reglas asociadas a las funciones químicas o a la estructura química del producto. Los gustos salinos provienen en general de sales inorgánicas; los gustos dulces pueden predecirse a partir de la estructura química; los gustos ácidos están definidos por funciones carboxílicas en producto orgánicos y en el gusto característico de los ácidos inorgánicos.

    El gusto amargo no obedece a reglas y en general suelen presentarse gustos amargos en estructuras químicas muy dispares. Sin embargo, en aminoácidos y péptidos de bajo peso molecular existen reglas bastante bien documentadas para predecir el gusto. Como curiosidad señalaremos que el gusto amargo en bajas concentraciones sirve para resaltar o mejorar el sabor de los alimentos y en ciertos casos como medida de la calidad.

     

    a)El gusto dulce

    Existe históricamente la idea de que el sabor dulce esta asociado a los grupos hidroxilo (-OH) debido a que su presencia es característica en los azúcares.

    Sin embargo, los compuestos polihidroxilo varían grandemente en capacidad edulcorante, y muchos aminoácidos, algunas sales metálicas, y otros compuestos no relacionados, como el cloroformo (CHCl3) y la sacarina, son también dulces. Se ha propuesto una teoría ampliamente comprobada para describir y/o determinar el sabor dulce: teoría de la unidad AH/B o unidad sápida. La unidad sápida se consideró inicialmente como la combinación de un protón H de enlace ligado covalentemente y un orbital electronegativo situado a una distancia del protón de unos 3 Å . Así pues, son esenciales para que una molécula tenga sabor dulce la existencia de átomos electronegativos vecinales. Además, uno de los átomos debe poseer un protón H de enlace. Los átomos de oxígeno, nitrógeno y cloro frecuentemente juegan este papel en las moléculas dulces y los átomos de oxígeno del grupo hidroxilo pueden cumplir la función AH o B de la molécula. A continuación se indican relaciones AH/B sencillas para el cloroformo (I), sacarina (II), y glucosa (III).

    Se ha añadido a la teoría AH/B una tercera característica para ampliar su validez a las sustancias intensamente dulces como la aspartama. Esta adición incorpora a las moléculas dulces regiones lipofílicas estereoquímicamente apropiadas, designadas como γ, las cuales son atraídas por regiones lipofilicas similares del receptor gustativo. Las porciones lipofílicas de las moléculas dulces son frecuentemente grupos metileno (-CH2-), metilo (-CH3), o fenilo (-C6H5). La estructura dulce completa esta geométricamente situada de tal modo que se produce el contacto triangular de todas las unidades activas (AH, B y γ ) con la molécula del receptor para las sustancias intensamente dulces. Los cambios de la estructura y estereogeometría de las moléculas dulces conduce a una pérdida o supresión del sabor dulce o la inducción del sabor amargo.

    Para la determinación estándar de gusto dulce se emplea usualmente glucosa.

    b)El gusto amargo

    El amargor se asemeja al dulzor debido a su dependencia de la estereoquímica de las moléculas que desencadenan el estímulo; las dos sensaciones son puestas en marcha por características similares de las moléculas, haciendo que algunas moléculas produzcan ambas sensaciones amarga y dulce, incluso simultáneamente. Si bien las moléculas dulces tienen que poseer dos grupos polares que pueden ser complementados con un grupo no polar y un grupo hidrófobo. Sin embargo, la mayoría de las sustancias amargas poseen una unidad sápida AH/B idéntica a la de las moléculas dulces, así como el grupo hidrófobo. La orientación de las unidades AH/B en la cavidad del receptor proporcionan la discriminación entre dulce y amargo. Si la geometría de la molécula permite orientarse en ambas direcciones la molécula daría respuesta amargo-dulce. Este modelo describe adecuadamente la respuesta dulce-amarga de los aminoácidos en los cuales los isómeros D son dulces y los isómeros L son amargos.

    Las sales amargas poseen un mecanismo de recepción diferente relacionado con la suma de los diámetros iónicos de los componentes aniónicos y catiónicos de la sal. Las sales con diámetros iónicos inferiores a 6,5 Å tienen un gusto puramente salino (LiCl = 4,98 Å , NaCl = 5,56 Å y KCL = 6,28 Å ). Cuando aumentan los diámetros iónicos (CsCl = 6,96 Å y CsI = 7,74 Å ), las sales resultan cada vez más amargas. El cloruro de magnesio (8,50 Å ) es por tanto muy amargo.

    Para la determinación estándar de gustos amargos se emplean usualmente cafeína y quinina.

    c)Gusto salino y ácido

    El cloruro sódico (NaCl) es el representante clásico del sabor salado, junto con el cloruro de litio (LiCl). Las sales tienen sabores complejos, que combinan gustos dulce, amargo, ácido y salino. El mejor ejemplo de ello es el hecho experimentalmente comprobado de que la sal común en concentraciones bajas es dulce y no salada. La complejidad del gusto de las sales hace que a veces no sea posible describirla empleando los gustos básicos y se empleen términos como químico, jabonoso o metálico.

    Independientemente del mecanismo de percepción del gusto salino se conoce que los cationes causan el gusto salino y los aniones lo inhiben. Las sales inorgánicas de de sodio y litio producen únicamente sabores salinos, el potasio y otros cationes producen gustos salino y amargo. En las sales orgánicas complejas y en sales inorgánicas como polifosfatos los aniones no sólo inhiben el gusto salino sino que contribuyen al gusto por sí mismos como en el caso de jabones (sales de sodio de ácidos grasos de cadena larga) o sulfatos detergentes como el lauril sulfato sódico enmascarando completamente el gusto del catión.

    En el gusto ácido contrariamente a la creencia popular, la acidez de una solución no parece ser determinante de la sensación ácida; más bien, otras características moleculares poco comprendidas, parecen tener una importancia primaria (por ej., peso, tamaño, y polaridad). No se dispone de datos suficientes para determinar si los hidrogeniones (H3O+), los aniones inorgánicos u orgánicos, o las moléculas no disociadas tienen mucha influencia en la respuesta ácida.

    Para la determinación estándar de gustos salinos se emplea NaCl y para el gusto ácido HCl.

    Algunos términos relacionados con el gusto son:

    Potenciadores del sabor

    Los potenciadores de sabor como el glutamato monosódico, el inosinato o el guanilato se han empleado desde siempre en la preparación de alimentos (mediante productos fermentados como extracto de soja, quesos y otros) ya que contribuyen al gusto "umami" o delicioso de los alimentos cuando se utilizan a niveles que sobrepasan su umbral de detección propio y simplemente aumentan el sabor de otras sustancias.

    El mecanismo de actuación de estas sustancias es desconocido y sus efectos son notables y deseables para el sabor ( no sólo el gusto ) de hortalizas, productos lácteos, carnes, aves, pescados, etc.

    Para la determinación estándar de potenciadores de sabor se emplea usualmente glutamato monosódico.

    Astringencia

    Se le describe como una sensación seca asociada al sabor percibida, en la cavidad bucal (no en la lengua) que produce un fuerte encogimiento de los tejidos y es de ordinario debida a la asociación de taninos o polifenoles con proteínas o mucopolisácaridos de la saliva para formar precipitados o agregados fuertemente hidrófilos. Es frecuente para muchos individuos confundir o asociar la sensación astringente con el gusto amargo ya que numerosos polifenoles o taninos presentan ambos sensaciones.

    Algunos ejemplos de astringencia controlada presente en alimentos son el vino tinto y el té. En el caso del vino se suele reducir la presencia de taninos y polifenoles mediante la adición de proteínas de sangre (Hemoglobina) , hidrolizados de colágeno o gelatina. En vegetales o frutos vegetales como el plátano o los nísperos, cuando la maduración es insuficiente aumenta la astringencia confiriendo al producto sabores no deseables.

    Efecto picante

    Existen varias sensaciones no específicas o del trigémino neural que proporcionan una contribución importante a la percepción del sabor mediante la detección de la sensación picante, refrescante, de frío, umami o de atributos deliciosos, en los alimentos o sustancias en general.

    La sensación característica quemante, cortante, aguijoneante que se conoce colectivamente como picante es difícil de separar de las producidas por los efectos de irritación química general y por los efectos lacrimógenos, que de ordinario se consideran sensaciones independientes del sabor. Existen sustancias picantes estrictamente orales (no contienen volátiles) como la pimienta negra y el jengibre, y otras como la mostaza, los rábanos, las cebollas, el ajo o especies aromáticas como el clavo que producen picor y aromas característicos.

    Las sustancias picantes se añaden a los alimentos, en general, para aumentar su apetecibilidad y aceptación.

    Para la determinación estándar del efecto picante se emplea pimienta negra y blanca.

    Efecto refrescante

    Esta sensación se produce cuando ciertas sustancias químicas entran en contacto con los tejidos nasal u oral y estimulan receptores específicos del gusto o del olor. Son ejemplo de este efecto la menta, la hierba buena o el xilitol.

    Para la determinación estándar del efecto refrescante se emplea xilitol.

    • OLOR

    La percepción del olor de los productos esta situada en las fosas nasales. Se emplean varias técnicas para evaluar olores. Además de las técnicas instrumentales que emplean cromatógrafos de gases y detectores de masas, las técnicas manuales implican el conocimiento de como los receptores perciben los olores. El gusto es menos dependiente de la intensidad, el olor es función de la interacción con los receptores olfativos y esta puede variar en intensidad (concentración), temperatura (más volátiles) y tiempo de exposición y en algunos casos la presencia de aditivos que aumentan la sensibilidad de los receptores (glutamato, inosinato, guanilato, etc.).

    El panelista de un ensayo de determinación de olor, puede provocar el flujo de aire a través de su nariz de forma ascendente o descendente, es decir, no sólo olemos aspirando sino también a través de la cavidad bucal se pueden percibir los olores ya sea de volátiles o de microgotas transportadas hasta los receptores del olfato.

     

    • COLOR

    De las propiedades organolépticas es la que más fácilmente puede ser estandarizada su evaluación.

    Existen escalas de colores bien definidas que permiten comparar el color de soluciones líquidas y sólidos, y espectrofotómetros especializados en la determinación del color.

    No obstante se debe describir el color de los productos ya que hay matizaciones que sólo el ojo humano es capaz de hacer.

    Tanto en líquidos como en sólidos pueden presentarse interferencias en la percepción del color: transparencia, opalescencia en líquidos, tamaño de partícula, brillo, opacidad en sólidos.

    • TEXTURA

    La textura en sólidos en polvo y la apariencia en líquidos nos sirven para describir conjuntamente varias propiedades físicas.

    La textura de los sólidos esta influida por el tamaño de partícula, la higroscopicidad del producto, el molturado, la plasticidad, etc.

    En los líquidos su "apariencia" varía fundamentalmente en función de sus propiedades reológicas y de su homogeneidad.

     

    CONTRIBUCIÓN DE LOS NUTRIENTES:

    a) Proteínas

    Las proteínas nativas por si mismas, no contribuyen significativamente en los sabores de los productos, pero, pueden tener una extensa influencia en la percepción de otros componentes mediante enlaces y reacciones de diverso tipo. Los productos de la hidrólisis de las proteínas, péptidos y aminoácidos son considerablemente más reactivos. Los pequeños péptidos proporcionan sabores amargos y dulces. Los aminoácidos, por si mismos, no contribuyen excesivamente al sabor, pero, debido a su capacidad de reaccionar con múltiples compuestos o sufrir degradaciones oxidativas o térmicas, generan un amplio espectro de sabores.

     Las reacciones de Maillard son los principales responsables del sabor y color de las proteínas.

    Los productos de degradación, la hidrólisis enzimática, la contaminación microbiológica en la medida de modificar, hidrolizar o degradan las proteínas, cambian las propiedades organolépticas y su digestibilidad.

    Los perfumes empleados en cosmética son fijados por las proteínas , que disminuyen su volatibilidad. Con olores agrios las proteínas enmascaran el olor y en algunos casos como en los embutidos de aves el agregado de proteína de soja potencia el gusto del mismo.

    b)Péptidos

    Los péptidos pueden contribuir a proporcionar sabores (gusto+olor) favorables y desfavorables. Más allá de las reacciones que puedan producirse en un medio complejo , en presencia de otros compuestos, los péptidos de 2 a 10 aminoácidos pueden en función de su carácter hidrófilo o hidrófobo presentar sabores amargos, dulces, salados y "umami" .Los péptidos hidrófilos son usualmente dulces, y los hidrófobos amargos o agrios.

    La estructura y composición en aminoácidos de los péptidos tiene importancia en el sabor que confieren a los alimentos. Las cadenas laterales de los péptidos y la presencia de aminoácidos básicos (arginina, histidina, etc.) como N-terminal , influyen grandemente en el sabor amargo.

    Un método de prever el gusto amargo es en función de la energía libre. Cuando la energía libre dividida por el número de aminoácidos de la cadena del péptido excede 1350 los péptidos son amargos:

    La hidrofobicidad de los aminoácidos no es la única razón de la presencia de gusto amargo. En el péptido es necesario se presenten dos sitios reactivos con los receptores del gusto, uno llamado de "enlace" y otro de "estimulación". La sustitución en cadenas peptídicas de L-aminoácidos por DL-aminoácidos reduce o modifica el gusto amargo, lo que indica la importante estereoespecificidad del gusto amargo.

     

    c) Aminoácidos

    Péptidos y aminoácidos son el resultado de la hidrólisis de las proteínas. Los aminoácidos sufren diversos tipos de degradación durante la hidrólisis, formándose derivados por desaminación (-NH2) o descarboxilación, produciéndose modificaciones en la calidad nutricional de los hidrolizados y en sus propiedades organolépticas.

    Los aminoácidos son muy reactivos y contribuyen por diferentes vías a la generación de gustos, olores, colores, etc.

    Los aminoácidos puros contribuyen también al sabor por sus propios gustos individuales.

    La formación de sales de los aminoácidos modifica el gusto. Variaciones en el pH y la concentración o presencia de otros aminoácidos altera el sabor individual. En productos fermentados de pescado (anchoas y otros) los aminoácidos libres, conjuntamente con la creatinina y nucleótidos son responsables del sabor.

    La glicina, glutámico, alanina y arginina son los principales contribuyentes al gusto de las carnes rebosadas y fritas. Los sabores cárnicos, los sabores a carne asada o hervida son debidos a reacciones de aminoácidos sulfurados como la cistina con carbohidratos o la serina y la treonina reaccionan con la glucosa en el tostado del café para formar pirazinas.

    d) Grasas

    Las grasas y aceites juegan un papel muy importante en el desarrollo de sabores anormales por oxidación. La autooxidación de los lípidos y otras reacciones de degradación dan lugar a la formación de aldehídos y cetonas volátiles que son los que confieren a los alimentos sabores a pintura, grasos, metálicos, a papel, a cera, etc. cuando su concentración es suficientemente alta. Sin embargo, muchos de los gustos y olores más deseables en los alimentos, proceden de concentraciones modestas de estos mismos compuestos. En los productos cárnicos, especialmente en los productos curados como el jamón, longaniza, fuet, etc., los sabores identificativos de la calidad del producto son debidos esencialmente a los compuestos de la degradación de las grasas, generados por microorganismos, autooxidación o reacciones químicas.

     

    CRITERIOS DE EVALUACION PARA UN PANEL

    Lo primero es definir que queremos evaluar. La evaluación que necesitamos nos ha de permitir definir con precisión las propiedades organolépticas de los productos que fabricamos y que se consuman por vía oral. En segundo lugar para qué queremos evaluarlos? Para asegurar su aceptación y éxito comercial. En tercer lugar como evaluarlos, con que medios materiales y humanos.

    La primera etapa es la selección y preparación de un panel de expertos en la caracterización organoléptica de los productos que se quieran evaluar.

    La metodología que se propone es la siguiente:

    En base a ensayos de sabores básicos, determinar el perfil sensorial de las personas que formarán el panel. Independientemente de que el ensayo se realice con sustancias sencillas como NaCl (gusto salino), cafeína (gusto amargo), HCl (gusto ácido), glucosa (gusto dulce) y glutamato (gusto umami) se efectuará el ensayo en solución líquida y se empleará un colorante adecuado (enmascarante) para destruir la asociación de ideas sabor-color-olor.

    Dado que nos interesa homogeneizar la descripción de gustos, olores, colores y texturas, los panelistas tendrán una respuesta guiada, es decir, referente a parámetros y descripciones precisas que se le propondrán. Ejemplo: respecto a intensidad de gusto salino: no salado, algo salado, salado, muy salado. Esta primera prueba nos permitirá señalar que personas tienen umbrales adecuados de detección de gusto y olor. Aunque la sensibilidad para gustos y olores suele darse por igual, ciertos hábitos nutricionales, enfermedades padecidas, u otras consideraciones, pueden hacer necesario constituir paneles diferenciados para gusto y olor.

    Los resultados se expresarán en forma de gráficos tipo radar, al objeto de poder obtener resultados comparables y patrones de respuesta.

    A continuación se procederá a la educación del panel seleccionado en la detección de sabores estándar no primarios y relacionados con nuestros productos. Al igual que en los pasos anteriores se emplearán respuestas guiadas para obtener resultados comparativos y homogéneos.

    Se someterá a la evaluación del panel sustancias usuales en su alimentación que por sus características resulten comparativas con los que se desean describirse. Por ejemplo para un producto cárnico o de origen animal: Gustos cárnicos, torrados, salados, olores azufrados, animales, etc.

    En la última etapa se completará la educación del panel empleando los productos finales.

    En el aspecto material es necesario tener un local adecuado para la realización de las pruebas. Aunque resulte obvio es necesario que el nivel de olores en el mismo sea mínimo y que ofrezca condiciones inmejorables de limpieza e higiene, especialmente ausencia de polvo.

    Los paneles profesionales suelen disponer de cabinas individuales dotadas de buena iluminación sobre la muestra, tabiques laterales de separación, agua y vertedero para poder efectuar el enjuague de la cavidad oral entre muestras, aunque no es imprescindible suele suministrarse a los panelistas las muestras por delante de la cabina a efectos de que no vea la manipulación de la muestra y mantener el aislamiento y la concentración. Las pruebas se efectúan simultáneamente con todos los panelístas (el caso de escasez de medios podría realizarse en tandas).

    1.2 Procesado oral de los alimentos y la evaluación sensorial.

    La percepción de la textura supone la interacción del alimento con los dientes, membrana mucosa y saliva.

    Cualquier intento para describir la textura del alimento debería tener por tanto en cuenta su naturaleza dinámica.

    La boca es enervada generosamente, y las sensaciones que se pueden presentar durante la masticación proporcionan muchos de los placeres que contribuyen al apetito.

    Los animales han desarrollado mecanismos sensoriales para evaluar la palatabilidad por el sabor y la textura como respuesta a la necesidad de evaluar la adecuación de materiales posibles como alimento. La textura es especialmente importante para los herbívoros, proporcionando un examen del contenido nutricional.

    La evaluación de la palatabilidad del alimento comienza incluso antes de que sea colocado en la boca.

    Si se dice que “el primer bocado se realiza con los ojos”, el segundo es hecho por las manos mientras se manipula el alimento.

    La mayoría de los sensores orales sensibles están en la parte delantera de la boca, permitiendo que el alimento sea rechazado fácilmente.

    Además del examen nutricional del alimento, es importante una evaluación del potencial del alimento para gastar los dientes.

    • MASTICACIÓN:

    La masticación, la primera etapa en la digestión del alimento, es un proceso complejo por medio del cual el alimento colocado en la boca es procesado en una forma adecuada para que sea tragado. Esto conlleva la rotura del alimento en forma de partículas más pequeñas, la incorporación de saliva, la aglomeración y formación de la mezcla resultante en un bolo alimenticio cohesivo, y finalmente el transporte del bolo a la faringe para prepararse a ser tragado.

    Para muchos alimentos procesados, la masticación es fisiológicamente innecesaria, pero permanece el instinto de masticar.

    La masticación libera sabor y olor, aumentando el placer derivado del alimento, pero no un factor único tal como el tamaño de la partícula, la viscosidad o la persistencia del gusto da correlaciones simples con el número de mascados antes de la ingestión.

    La masticación es efectuada por músculos voluntarios que normalmente son controlados inconscientemente por un amplio conjunto de estímulos sensoriales de la boca.

    Modulación de la masticación:

    La masticación de los mamíferos es una actividad motora cíclica transmitida por un generador central normalizado.

    Es modulado por la retroalimentación sensorial de los receptores en el aparato masticatorio que registra la localización y el estado del alimento. Las entradas de este sistema de control son las sensaciones que surgen en la mucosa oral, el periodontio, los dientes, los músculos y los receptores en la articulación temporal-mandíbula.

    Las salidas son el control de la fuerza del mordisco, la trayectoria mandibular, el comportamiento del tejido blando, y la iniciación del engullido.

    La secuencia masticatoria se puede dividir en tres fases:

  • ingestión-transferencia del alimento por la lengua entre los dientes.

  • Secuencia principal-masticación rítmica en la que el alimento es triturado y se forma el bolo alimenticio.

  • Evacuación y tragado. La textura se evalúa durante todos los tres estados.

  • Se dividen las propiedades físicas del alimento en dos clasificaciones amplias, intrínsecas y extrínsecas.

    Las propiedades intrínsecas son aquellas tales como la dureza, la fuerza y la elasticidad, que son detectadas principalmente en términos del comportamiento fuerza-deformación.

    Las propiedades extrínsecas son las determinadas por las características superficiales, tales como la distribución del tamaño de partícula, el perfil superficial y el coeficiente de fricción, detectados por la lengua y la mucosa.

    Los homúnculos sensoriales ilustran la importancia relativa de la boca y su aparato sensorial.

    Podríamos decir en conclusión que las personas han desarrollado generosamente un sistema nervioso con el que evaluar el alimento antes de realizar el bocado para ser masticado, mucho menos que el tragado. La boca está extraordinariamente bien adaptada para el control y la trituración de una amplia variedad de tipos de alimentos. El resultado es una redundancia de la información de la boca para la masticación de alimentos cocinados y procesados; si una entrada sensorial es bloqueada, otra puede ocupar su puesto, por lo que las pautas de la masticación se ven muy poco afectadas.

    1.3 TÉCNICAS SENSORIALES PARA EL ESTUDIO DE LA TEXTURA DE LOS ALIMENTOS:

    • LOS SENTIDOS HUMANOS:

    Los sentidos visuales son de particular importancia en la generación de una impresión inicial de la calidad del alimento.

    Si la apariencia de un alimento crea un impacto negativo, entonces los otros sentidos no pueden entrar en juego de ninguna forma. El sentido visual a menudo es identificado con el color pero proporciona aportaciones de muchos más atributos de la apariencia que pueden influir en la elección del alimento, tales como el tamaño, la forma, el brillo superficial y limpidez.

    En concreto, los sentidos visuales pueden proporcionar una previsión temprana y firme de las propiedades de aroma y textura de los alimentos.

    El gusto se define como la respuesta de la lengua a los materiales solubles y no volátiles. Éstos se han definido clásicamente como cuatro sensaciones primarias básicas gustativas: salado, dulce, agrio y amargo.

    Los receptores del gusto son grupos organizados de células, conocidos como papilas gustativas, localizadas en estructuras especializadas llamadas papilas. Están localizados fundamentalmente en la punta, los lados y en la parte posterior superior de la superficie de la lengua. El dulzor se detecta principalmente en la punta de la lengua, el salado y el agrio en los lados de la lengua y el amargo en la parte de atrás de la lengua.

    Los estímulos gustativos se caracterizan por el relativamente estrecho intervalo entre los estimulantes más débiles y los más fuertes y están fuertemente influenciados por factores tales como la temperatura y el pH.

    Los olores se detectan como volátiles que entran por el conducto nasal. Los compuestos olorosos se sienten por el epitelio olfativo, localizado en el techo de la cavidad nasal. Se han reconocido de 150 a 200 características olorosas, y existe un intervalo muy amplio entre los estímulos más débiles y los más fuertes.

    Los receptores del olor se saturan fácilmente, y es corriente una anosmia específica (ceguera a olores específicos). Los estímulos tanto del gusto como del olor se pueden detectar solamente si son cedidos de modo efectivo desde la matriz alimentaria durante el curso de la masticación.

    El sentido químico corresponde a una respuesta del dolor a través de la estimulación del nervio trigémino. El efecto es producido por irritantes químicos tales como el jengibre y la capsaicina, dando ambos una respuesta calorífica, y agentes químicos tales como el mentol y el sorbitol, que dan una respuesta refrescante.

    El efecto combinado de las respuestas del gusto, olor y químicas causan la sensación generalmente percibida como aroma.

    La textura se percibe por el sentido del tacto y comprende dos componentes: somestesia, una respuesta táctil superficial de la piel, y cinestesia, una respuesta profunda de los músculos y tendones.

    El contacto oral con un alimento puede tener lugar a través de los labios, la lengua, el paladar y los dientes, todos ellos provistos de información textural.

    En cuanto el alimento entra en la boca y es o bien mordido o bien manipulado entre la lengua y el paladar, tienen lugar cambios catastróficos en la estructura del alimento que influencian enormemente la forma en que los compuestos al gusto y olor son liberados por el alimento. Son de particular importancia el aumento de la temperatura y el descenso y la dilución mediante la saliva.

    Operación de procesos interactivos para los sentidos humanos

    Los factores que influyen en dicha liberación se están estudiando de modo activo en incluyen:

    . velocidad y modo de producción de superficie nueva.

    · velocidad de producción de saliva.

    · disolución y dispersión del alimento.

    · liberación de compuestos del gusto no volátiles y de compuestos olorosos volátiles.

    · transporte de los compuestos volátiles a la cavidad nasal.

    Estos procesos pueden llegar a tener efectos importantes en la percepción del aroma y pueden producir enormes dificultades para asegurar una alta calidad aromática si los cambios de los alimentos se realizan de modo que produzcan características estructurales diferentes.

    Diagrama esquemático de los procesos que conducen a la percepción de la textura.

    Factores que influyen en la calidad de los datos sensoriales.

    Los factores que se deberían considerar en la evaluación de la actuación de los sujetos humanos en esta faceta son:

    -exactitud: respuesta correcta sin error sistemático

    -precisión: mostrando pequeñas variaciones

    -validez: midiendo la propiedad correcta.

    Primer mordisco

    Vista Apariencia

    Olfato Nasal Oral

    Gusto

    Químico

    Visual

    Representación del orden temporal de las diferentes modalidades sensoriales.

    2.GUSTO Y OLFATO. Anatomía y fisiología

    • GUSTO

    Los tres sistemas quimiosensibles, el olfato, el gusto y el sentido químico común, requieren la estimulación directa por sustancias químicas para la percepción sensorial. Su función consiste en vigilar constantemente las sustancias químicas nocivas y beneficiosas que se inhalan e ingieren. Las propiedades irritativas y de hormigueo son detectadas por el sentido químico común. El sistema del gusto percibe sólo los sabores dulce, salado, agrio, amargo y, posiblemente, el sabor metálico y el del glutamato

    monosódico (umami). La totalidad de la experiencia sensorial oral se denomina “sabor”, es decir, la interacción entre olor, gusto, irritación, textura y temperatura. Como la mayoría de los sabores se derivan del olor, o aroma, de las comidas y bebidas, la

    lesión del sistema olfativo se notifica con frecuencia como un problema de “gusto”. Es más probable que existan déficit de gusto verificables si se refieren pérdidas específicas de las sensaciones de sabor dulce, agrio, salado y amargo.

    Anatomía y fisiología

    Las células receptoras del gusto se reparten por toda la cavidad oral, la faringe, la laringe y el esófago; son células epiteliales modificadas localizadas en las yemas gustativas. Sobre la lengua, las yemas se agrupan en estructuras superficiales denominadas papilas; en el epitelio se encuentran también yemas gustativas extralinguales. Las células gustativas pueden lesionarse debido a su localización superficial. Los agentes nocivos suelen entrar en contacto con la boca mediante ingestión, aunque la respiración bucal asociada a obstrucción nasal o a otras condiciones (p. ej., ejercicio, asma) permite el contacto de la mucosa oral con agentes que se transmiten a través del aire.

    El promedio de vida de la célula receptora es de diez días, lo que permite una recuperación rápida cuando se produce una lesión superficial. Asimismo, el sentido del gusto depende de cuatro pares de nervios periféricos: la parte anterior de la lengua de la cuerda del tímpano, una rama del séptimo par craneal (VII); la parte posterior de la lengua y la faringe, del nervio glosofaríngeo (IX); el paladar blando de la rama petrosa superficial mayor del VII par; y la laringe/esófago del nervio vago (X). Por último, las vías centrales del gusto, aunque no se conocen por completo en el ser humano parecen más divergentes que las vías olfatorias centrales.

    En el primer paso en la percepción del gusto se produce una interacción entre las sustancias químicas y las células receptoras. Las cuatro cualidades del gusto, es decir, los sabores dulce, agrio, salado y amargo, se expresan por diferentes mecanismos a nivel del receptor, y generan en último término potenciales de acción en las neuronas gustativas (transducción).

    Las sustancias con sabor difunden por las secreciones salivares y también por el moco secretado alrededor de las células gustativas, para interactuar con la superficie de éstas. La saliva asegura el transporte de las sustancias con sabor a las yemas y crea un ambiente iónico óptimo para la percepción gustativa.

    Las alteraciones del gusto pueden demostrarse por los cambios en los componentes inorgánicos de la saliva. La mayoría de las sustancias estimuladoras del gusto son hidrosolubles y difunden con facilidad; otras necesitan proteínas portadoras solubles para el transporte hasta el receptor.

    La cantidad y la composición de la saliva, por tanto, desempeñan un papel esencial en la función del gusto.

    El sabor de la sal se estimula por cationes como Na, K o,. La mayoría de los estímulos salados se transducen cuando los iones atraviesan un tipo específico de canal del sodio, aunque pueden intervenir también otros mecanismos ciertas. Variaciones en la composición del moco del poro gustativo o en el entorno de la célula gustativa podrían modificar el sabor salado.

    Asimismo, los cambios estructurales en las proteínas de los receptores cercanos podrían alterar la función de los receptores de la membrana.

    El sabor agrio corresponde a la acidez. El bloqueo de los canales específicos del sodio

    por iones hidrógeno es el fenómeno inductor de este sabor. Sin embargo, como sucede con el sabor salado, se cree que existen otros mecanismos. Numerosos compuestos químicos se perciben con un sabor amargo, incluidos cationes, aminoácidos, péptidos

    y compuestos de gran tamaño. En la detección de estímulos amargos intervienen, al parecer, mecanismos más diversos, como el transporte de proteínas, los canales del calcio, las proteínas G y otras vías mediadas por un segundo mensajero

    Las proteínas salivares pueden ser muy importantes para el transporte de estímulos lipofílicos amargos a las membranas del receptor.

    Los estímulos dulces se unen a receptores específicos relacionados con los sistemas de segundos mensajeros activados por la proteína G. Según algunos estudios,

    en los mamíferos los estímulos dulces pueden acceder directamente

    a los canales iónicos

    • OLFATO

    Existen tres sistemas sensoriales construidos específicamente para controlar el contacto con sustancias ambientales: el olfato (olor), el gusto (sabores dulce, salado, agrio y amargo) y el sentido químico común (detección de irritación o picor). Como requieren la estimulación por sustancias químicas, se denominan sistemas “quimiosensibles”.

    Los trastornos olfatorios consisten en alteraciones pasajeras o permanentes: pérdida completa o parcial del olfato (anosmia o hiposmia) y parosmias (disosmia: olores distorsionados; fantosmia: olores fantasma). Tras las exposiciones químicas, algunas personas describen un aumento de la sensibilidad a los estímulos químicos (hiperosmia).

    El sabor es la experiencia sensible generada por la interacción del olor, el gusto y los componentes irritantes de los alimentos y las bebidas, así como por la textura y la temperatura. Como la mayoría de los sabores dependen del olor, o aroma, de los alimentos que se ingieren, las lesiones del sistema olfatorio se identifican con frecuencia como un problema del “gusto”.

    Anatomía y fisiología

    Los receptores olfativos primarios se localizan en áreas de tejido, denominadas neuroepitelio olfatorio, situadas en la porción más superior de las fosas nasales A diferencia de otros sistemas sensoriales, el receptor es el nervio. Una porción de una célula receptora olfatoria se envía a la superficie del epitelio nasal y el otro extremo se conecta directamente a través de un axón largo a uno de los dos bulbos olfatorios del cerebro.

    Desde aquí, la información se transmite hasta numerosas áreas cerebrales. Las sustancias olorosas son compuestos químicos volátiles que deben contactar con el receptor olfatorio para que se produzca la percepción del olor. Las moléculas olorosas son atrapadas y después se difunden por el moco para unirse a los cilios situados en los extremos de las células del receptor olfatorio.

    Se ha descubierto recientemente una familia multigénica que codifica los receptores de olor en los nervios olfatorios primarios. Esto ha permitido investigar cómo se detectan los olores y la organización del sistema olfatorio. Cada neurona puede responder ampliamente a concentraciones elevadas de diversas sustancias olorosas, pero sólo responderá a una o a unas pocas si las concentraciones son bajas. Tras la estimulación, las proteínas del receptor de superficie activan los procesos intracelulares que convierten la información sensorial en una señal eléctrica (transducción).

    No se sabe por qué finaliza la señal sensorial a pesar de la exposición continua al estímulo oloroso.

    Las porciones de los receptores olfatorios que se conectan de forma directa con el cerebro son filamentos nerviosos finos que atraviesan una placa de hueso. Debido a su localización y delicada estructura, estos filamentos son vulnerables a las lesiones

    por cizallamiento causadas por golpes en la cabeza. Asimismo, como el receptor olfatorio es un nervio, entra en contacto físico con las sustancias olorosas y conecta directamente con el cerebro, las sustancias que penetran en las células olfatorias pueden viajar a lo largo del axón hasta el cerebro. Debido a la exposición continuada a compuestos que lesionan las células receptoras olfatorias, podría perderse la capacidad olfatoria en los primeros años de vida, si no fuera por una cualidad de importancia fundamental: los nervios receptores olfatorios pueden regenerarse y sustituirse siempre que el tejido no se haya destruido por completo.

    Sin embargo, si el sistema se ha lesionado a un nivel más central, los nervios no se pueden regenerar.

    El sentido químico común se inicia por la estimulación de terminaciones nerviosas libres y múltiples del 5º nervio craneal (trigémino) situadas en la mucosa. Con este sentido se perciben las propiedades irritantes de las sustancias inhaladas y se desencadenan reflejos para limitar la exposición a los agentes peligrosos: estornudos, secreción de moco, reducción de la frecuencia respiratoria o, incluso, contención de la respiración.

    Los estímulos de aviso intensos promueven la eliminación de la irritación lo antes posible. Aunque el picor o irritación que producen las sustancias es de intensidad variable, en general, el olor de una sustancia se detecta antes que la irritación . Sin embargo, una vez que la irritación se ha detectado, pequeños aumentos de la

    concentración aumentan la irritación más que la apreciación olorosa. El picor puede evocarse por interacciones químicas o físicas con los receptores.

    Las propiedades de aviso de los gases o vapores tienden a relacionarse con su solubilidad en el agua. Las personas anósmicas requieren, al parecer, concentraciones mayores de agentes químicos picantes para poder detectarlos, pero los umbrales de detección no aumentan con la edad.

    Tolerancia y adaptación

    La percepción de los agentes químicos puede estar alterada por contactos previos. Se desarrolla tolerancia si la exposición a un producto disminuye la respuesta a exposiciones posteriores. La adaptación se produce cuando un estímulo constante o que se repite con rapidez se acompaña de una respuesta cada vez menor.

    La adaptación también tiene lugar cuando se ha producido una exposición prolongada a concentraciones bajas o rápidamente, con algunos agentes químicos, en presencia de concentraciones muy elevadas.

    Esto último puede provocar una “parálisis” olfatoria rápida y reversible. El picor nasal típicamente muestra menos adaptación y desarrollo de tolerancia que las sensaciones olfatorias. Las mezclas de agentes químicos pueden alterar también las intensidades

    percibidas. En general, cuando se mezclan sustancias olorosas, la intensidad olorosa total percibida es menor de lo que cabría esperar al sumar las intensidades individuales (hipoaditividad).

    El picor nasal, sin embargo, muestra en general aditividad con la exposición a múltiples agentes químicos y una sumación de la irritación con el tiempo.

    Con sustancias olorosas e irritantes en la misma mezcla, el olor siempre se percibe con menor intensidad. A causa de la tolerancia, adaptación e hipoaditividad, no debe confiarse en estos sistemas sensoriales para valorar la concentración de agentes

    químicos en el ambiente.

    Los agentes ambientales pueden acceder al sistema olfatorio a través de la circulación sanguínea o del aire inspirado y se han descrito casos de pérdida de olfato, parosmia e hiperosmia. Entre los agentes responsables figuran compuestos metálicos, polvos metálicos, compuestos inorgánicos no metálicos, compuestos orgánicos, polvos de madera y sustancias presentes en diversos ambientes profesionales, como en los centros metalúrgicos y en las fábricas Tras las exposiciones agudas y crónicas pueden roducirse

    lesiones que serán reversibles o irreversibles, dependiendo de la interacción entre la sensibilidad del huésped y el agente nocivo.

    Los principales atributos de las sustancias son bioactividad, concentración, capacidad irritativa, duración de la exposición, índice de aclaramiento y sinergismo potencial con otros agentes químicos

    La sensibilidad del huésped varía según el fondo genético y la edad. Existen diferencias, dependientes del sexo, en el olfato, la modulación hormonal del metabolismo de las sustancias olorosas y las diferencias en anosmias específicas. Las diferencias individuales dependen de factores como consumo de tabaco, alergias,

    asma, estado de nutrición, enfermedades previas (p. ej., síndrome de Sjögren), ejercicio físico en el momento de la exposición, patrones de flujo aéreo nasal y, posiblemente, aspectos psicosociales.

    La resistencia del tejido periférico a la lesión y la presencia de nervios olfatorios uncionantes pueden alterar la sensibilidad.

    Los conductos nasales se ventilan con 10.000 a 20.000 litros de aire al día, que contienen cantidades variables de agentes potencialmente dañinos. Las vías respiratorias superiores absorben o eliminan casi por completo los gases muy reactivos o solubles y las partículas mayores de 2 mm . Por suerte, diversos mecanismos previenen la lesión tisular. Los tejidos nasales están enriquecidos con vasos sanguíneos, nervios, células especializadas con cilios móviles y glándulas productoras de moco. Las funciones defensivas son la filtración y el aclaramiento de partículas, la eliminación de gases

    hidrosolubles y la identificación precoz de agentes dañinos mediante la detección mucosa y olfatoria de agentes irritantes que desencadenan una alarma y evitan al sujeto una mayor exposición.

    Las concentraciones bajas de agentes químicos se absorben en la capa mucosa, son separadas por los cilios funcionantes (aclaramiento mucociliar) y después se tragan. Los agentes químicos pueden unirse a proteínas o metabolizarse con rapidez y convertirse en productos menos dañinos. En la mucosa nasal y en los tejidos olfatorios residen numerosas enzimas metabolizadoras .

    A nivel del bulbo olfatorio, pueden existir también mecanismos de protección que impidan el transporte central de sustancias tóxicas. El exceso de protección puede precipitar un ciclo de empeoramiento de la lesión.

    El aumento del flujo sanguíneo nasal y de la permeabilidad de los vasos sanguíneos provoca hinchazón y obstrucción. La función ciliar, necesaria para el aclaramiento

    mucociliar y para el olfato normal, puede estar alterada. Las variaciones del aclaramiento aumentarán el tiempo de contacto entre los agentes nocivos y la mucosa nasal. Las alteraciones intranasales del moco alteran la absorción de sustancias olorosas

    o de moléculas irritantes. El exceso de potencia en la capacidad de metabolización de toxinas favorece la lesión tisular, aumenta la absorción de toxinas y, posiblemente, incrementa la toxicidad sistémica. El tejido epitelial lesionado es más vulnerable a exposiciones posteriores. Asimismo existen efectos más directos sobre los receptores olfatorios. Las toxinas pueden alterar el índice de recambio de las células receptoras olfatorias (normalmente, de 30 a 60 días), lesionar los lípidos de la membrana de las células receptoras, o modificar su ambiente interno o externo.

    Aunque es posible la regeneración, el tejido olfatorio lesionado puede mostrar alteraciones permanentes o atrofia, o bien la sustitución del tejido olfatorio por tejido no sensorial.

    Los nervios olfatorios proporcionan una conexión directa con el sistema nervioso central y pueden servir como vía de entrada de diversos agentes exógenos, como virus, disolventes y algunos metales.

    3.AROMA Y SABOR

    3.1 INTRODUCCION

    La aceptación de un alimento depende muchos factores, entre los que destacan sus propiedades sensoriales como el color, el aspecto, el sabor, el aroma, la textura y hasta el sonido que se produce al masticar.

    Se ha demostrado que la selección de alimentos y la percepción agradable o desagradable dependen de factores sociales y culturales.

    Los compuestos responsables del aroma y del sabor son los componentes que están en menor concentración, pero tiene un efecto fundamental en la calidad y aceptación del alimento.

    Si bien el aroma y el sabor de los alimentos son fisiológicos estrechamente relacionados entre sí; los compuestos responsables en cada caso tiene propiedades físicas y químicas diferentes; en el primero son sustancias de mayor peso molecular, no volátiles, solubles en agua y están en menor número que aquellas relacionadas con el aroma, que forzosamente deben ser volátiles para que lleguen a los centros olfativos. Otra característica fundamental es la naturaleza quiral de estos compuestos, ya que los receptores químicos del aroma y sabor son capaces de distinguir entre las diversas formas enantioméricas.

    FLAVOR

    Por flavor se entiende la sensación producida cuando se ingiere un alimento percibida principalmente por los sentidos del gusto y del olfato. En ciertos casos, el flavor también significa la suma de las características de la sustancia que produce la sensación. Durante el procesado se potencia el flavor de los productos para hacerlos más apetecibles.

    .

    3.2 SABOR

    El sabor implica una percepción global integrada por excitaciones de los sentidos del gusto y del olfato, y en muchas ocasiones, se acompaña de estímulos dolorosos, visuales, táctiles, sonoros y hasta de temperatura. Cuando se habla de sabor, en realidad se refiere a una respuesta compuesta por muchas sensaciones y cuyo resultado es aceptar o rechazar el producto. Aunque, estrictamente hablando, el sabor es sólo la sensación que ciertos compuestos producen en la superficie de la lengua, el paladar y los receptores trigeminales. Si bien una persona puede percibir cientos de sabores distintos, todos ellos son combinaciones de los sabores primarios, como sucede con la percepción del color.

    En general, el sabor se considera como un fenómeno multidimensional, integrado por cinco sabores primarios: dulce, amargo, salado, ácido y umami. Este último se incluyó recientemente como parte de los sabores primarios, debido al hallazgo de receptores gustativos específicos. Cada uno de los sabores básicos corresponde a un determinado compuesto; así, el sabor dulce es producido por diferentes compuestos, como azúcares, aldehídos, alcoholes y cetonas; el sabor amargo es producido por alcaloide; el salado se debe a las sales de sodio; el ácido es generado por iones hidrógeno; y el umami por aminoácidos como el glutamato monosódico.

    La identificación de cada sabor se lleva a cabo en la lengua y el paladar, aunque de manea específica, ésta tiene lugar en los botones gustativos localizados dentro de las papilas gustativas. Las papilas gustativas son de 4 tipos: fungiformes, filiformes, foliadas y calciformes; se encuentran localizadas en zonas mas o menos definidas de la lengua, y cada una de ellas contiene de 1 a15 botones gustativos. Alrededor de 100 células conforman la estructura de los botones gustativos, aunque solo algunas actúan como receptoras del sabor, y se encuentran localizadas alrededor de una terminal nerviosa. Las células receptoras responden solo a uno de los cinco sabores primarios, aunque en un mismo botón existen células receptoras para todos ellos, en diferente proporción, por lo que cada botón responde preferentemente a un sabor específico. Para poder percibir el sabor de una sustancia, ésta debe disolverse en la saliva y difundirse a través de un canal localizado en la parte superior del poro gustativo. Las sustancias como sales y otros compuestos de bajo peso molecular, se difunden rápidamente hacia los receptores, a diferencia de otras moléculas de mayor tamaño, como proteínas que en general carecen de sabor. Una ves que alguna sustancia presente en la superficie de la lengua llega a las células receptoras, ésta interacciona con las proteínas receptoras de la membrana celular acopladas a las proteínas G ( sabores dulce, amargo y umami) o bien, a través de los canales iónicos (salado y ácido), produciendo una diferencia de cargas eléctricas entre el interior y el exterior de la membrana celular, lo que da lugar a la liberación de los neurotransmisores y la transmisión del impulso nervioso al bulbo raquídeo y al tálamo, donde la información se integra con las sensaciones del tacto y el olfato. Después la información se envía a la corteza cerebral, donde el sabor es identificado 0.003 segundos después. Las proteínas g en estado inactivo generalmente se encuentran cerca de las proteínas receptoras; cuando el receptor es activado por contacto con alguna sustancia la proteína g responde activándose a sí misma por un breve período, y después pasa a la forma inactiva. La proteína G consta de tres subunidades llamadas alfa (gustidicina), beta y gamma. En su forma inactiva las subunidades se encuentran unidas entre sí. La subunidad alfa esta asociada a una molécula de guanosín difosfato (GDP); cuando el receptor activa la proteína G, la subunidad alfa intercambia el GDP por una molécula de guanosín trifosfato (GTP), y se separa de las subunidades beta y gamma. La subunidad alfa-GTP activa la encima adenilato ciclasa que transforma el ATP en 3-5-AMP cíclico, el cual actúa como segundo mensajero, mientras que las subunidades beta y gamma inducen un aumento en la concentración de calcio intracelular. Lo que en conjunto lleva a la liberación de neurotransmisores y la transmisión del impulso nervioso.

    Los receptores del gusto son proteínas transmembrana formadas por siete dominios, que se unen a los compuestos del sabor sólo cuando éstos se encuentran en solución. Estas proteínas se denominan T1Rs; entre ellas, los T1R2 y T1R3 actúan como receptores del sabor dulce y el receptor T1R3 en combinación con el T1R1 funciona como receptor de aminoácidos en mamíferos. Además, los nucleótidos estimulan la respuesta del receptor T1R3, por lo que probablemente forma parte de los receptores del umami; otros probables receptores de este sabor son el mGluR4 y mGluR. Si bien cada botón gustativo puede detectar todos los sabores, algunas áreas de la lengua reconocen ciertos sabores mejor que otras. Lo ácido se percibe principalmente en los márgenes laterales del tercio posterior de la lengua; lo amargo en la parte posterior, lo salado en la punta y en los lados, y lo dulce en la punta. El cerebro detecta el tipo de sabor, según la proporción de estimulación de las diferentes papilas gustativas.

  • Los 5 sabores basicos

  • a)Sabor dulce

    La estereoquímica de los agentes saporíferos es lo que definitivamente provoca una determinada sensación; por ejemplo, la sacarina es aproximadamente 300 veces mas dulce que la sacarosa, pero su metilación en posición para, reduce este poder edulcorante a la mitad; aún más, cuando se convierte en m-nitrosacarina por medio de una nitración, presenta un amargor tan pronunciado como el de la quinina.

    La misma sensación presenta con el 2-amino-4-nitropropoxibenceno que es 4.000 veces más dulce que la sacarosa, mientras que el 2,4-dinitropropoxibenceno es muy amargo. Lo mismo sucede con los isómeros de varios azúcares, como es el caso de la α-D-manosa, que es dulce, mientras que la β-D-manosa es amarga: la L-glucosa es ligeramente salada y la D-glucosa es dulce; por otra parte, los aminoácidos D y L también presentan este fenómeno. Estas variaciones se deben a modificaciones en la estructura química, ya que el sitio receptor es específico para cada estímulo y además existe una relación entre la percepción de lo dulce y lo amargo.

    Aminoácido

    L-Isómero

    D-Isómero

    Ácido glutámico

    Único

    Sin sabor

    Asparagina

    Insípido

    Dulce

    Fenilalanina

    Ligero amargo

    Dulce con ligero sabor amargo

    Histidina

    Sin sabor-amargo

    Dulce

    Isoleucina

    Muy amargo

    Dulce

    Leucina

    Ligero amargo

    Muy dulce

    Metionina

    Sin sabor

    Dulce

    Serina

    Ligero dulce

    Muy dulce

    Valina

    Ligero dulce

    Muy dulce

    Sabor de algunos aminoácidos en sus formas isoméricas

    Cada compuesto tiene una determinada capacidad para producir estas sensaciones, así, en el caso de los sabores dulces, la capacidad o poder edulcorante se mide en relación con la sacarosa, a cuyo dulzor subjetivamente se le otorga un poder edulcorante de 1 o de 100. Por ejemplo, la lactosa tiene un poder de edulcorante de 0.27 frente a la sacarosa (por lo que vemos que tiene muy bajo poder edulcorante); otro ejemplo sería aspartamo que tiene un poder edulcorante de entre 100 y 350 (lo que nos indica un elevado poder edulcorante).

    Después de que se propusieran varias teorías sobre el mecanismo de percepción del sabor dulce, se llegó a una que originalmente se desarrolló para los sabores dulces, pero que al parecer se puede extrapolar a otros sabores.

    TEORIA MOLECULAR DEL SABOR DULCE. Tª TRIPARTITA

    Se considera que tanto la molécula estimulante como el sitio receptor bucal contienen dos átomos electronegativos, A y B, separados por una distancia de 3Å, uno de los cuales está protonado como AH. La unidad AH es un grupo formado por un átomo de oxígeno o nitrógeno al que se halla unido otro de hidrógeno, como OH, NH, NH2. La unidad B es un grupo del que forma parte el oxígeno, el nitrógeno, o cualquier otro centro electronegativo que sea capaz de atraer un átomo de hidrógeno, así, la interacción inversa entre estos dos pares de átomos provoca que AH establezca puentes de hidrógeno con B y se genere una pequeña diferencia de potencial que es transmitida al cerebro.

    En el caso de los azúcares, no es necesario que contengan carbonos anoméricos libres para inducir esta sensación, puesto que la sacarosa, por se un compuesto no reductor, es dulce. Algunos isómeros de los monosacáridos, como la galactosa y la manosa, llegan a establecer uniones intramoleculares y reducen la posibilidad de interaccionar con el sitio activo de la boca.

    Existen muchas sustancias sintéticas, y algunas naturales, que tienen un poder edulcorante mucho mayor que el de la sacarosa; para explicar esto, se modificó la teoría anterior y se añadió el llamado factor γ y que representa la parte hidrófoba del agente dulce y del receptor, y que puede ser un medio, un metileno o un fenilo. Las distancias entre estas tres unidades son las siguientes: A,B= 2,6Å; B,γ = 5,5Å y entre A,γ= 3,5Å. La distancia orbital entre el protón AH y B es de unos 3,0Å.

    Debido a que la membrana de las células de la lengua tiene un carácter lipoproteínico, un determinado grado de apolaridad en la molécula aumenta la interacción, ya que ahora se unen tanto por puentes de hidrógeno como por enlaces hidrófobos; es decir, se considera que el acoplamiento de los triángulos formados por AH, B, γ (del edulcorante y del receptor) son los verdaderos responsables de la percepción. Con este modelo se explica el alto dulzor de la fructosa con su grupo metileno, -CH2- , como factor γ. Algunos compuestos sintéticos, como la sacarina son de 240 a 350 veces más dulces que la sacarosa, lo cual se relaciona con su estructura AH-B rígida y con su alta hidrofobicidad; además, no sufre transformaciones de tautomerismo al disolverse en agua, por lo que no cambia la intensidad de dulzura con el tiempo. Se ha visto que cuando la estructura química de los azúcares y de otros edulcorantes sufre pequeñas transformaciones, se provocan grandes alteraciones, ya que fácilmente pasan de dulce a amargo; esto incluso se puede observar con la sacarina, ya que algunas personas consideran que es una combinación de estos dos sabores; por estas razones, se piensa que debe existir una similitud entre los mecanismos de percepción de ambos. De hecho, el modelo AH-B es igualmente aplicable a los amargos, con algunas diferencias con respecto al modelo aplicable para el dulce.

    b)Sabor amargo

    La percepción del sabor amargo es similar a la del dulzor debido a su dependencia estereoquímica con las moléculas que desencadenan este estímulo. La mayoría de las sustancias amargas poseen la unidad AH-B idéntica a la de las moléculas dulces, así como un grupo hidrófobo (γ). La orientación de las unidades AH-B en el receptor genera una respuesta dulce o amarga, lo cual explica que los D-aminoácidos sean dulces y los isómeros L posean un sabor amargo. Al parecer, cuando AH y B se reduce a la mitad, la percepción se transforma de dulce a amargo; en estas condiciones la cercanía de estos grupos induce el establecimiento de puentes de hidrógeno intramoleculares que provocan una pequeña hidrofobicidad y hacen que la molécula no produzca puentes de hidrógeno abiertos como en el caso del dulce.

    La mayor parte de las sustancias responsables del sabor amargo son compuestos orgánicos que contiene nitrógeno y alcaloides, presentes en fármacos y sustancias potencialmente tóxicas.

    c)Sabor salado

    La sensación de lo salado se debe fundamentalmente a las interacciones de los cationes y los aniones con los receptores de la lengua, así como sucede con el sabor amargo. Los cationes causan el sabor salado y los aniones lo inhiben, además a concentraciones bajas pueden producir un sabor dulce. El cloruro de sodio se toma como referencia del sabor salado y a diferencia de otras sales, incrementa la salivación y la percepción del dulzor, además, enmascara o disminuye notas metálicas y amargas.

    Las sales inorgánicas de sodio y litio como NaCl y LiCl, con un diámetro iónico inferior a 6,5 Å, producen únicamente sabores salinos, mientras que el potasio y otros iones producen notas salinas y amargas. A medida que aumenta el diámetro iónico de la sal, el sabor salado se reduce y se incrementa lo amargo, así el KCl (6,28Å), el CsCl (6,96Å) y el MgCl2 (8,5Å), resultan amargos en orden creciente. Algunos aniones como el lauril sulfato de sodio y los polifosfatos, no solo enmascaran el sabor del catión sino que producen una sensación de sabor compleja que se describe como jabonosa o básica.

    d)Sabor ácido

    El sabor ácido es considerado como el más simple de todos los sabores y es causado por muchos sustancias que en disolución generan iones hidrógeno; el ácido clorhídrico se emplea se emplea como estándar del sabor ácido. Sin embargo, cada sustancia llega a tener otras notas, como el ácido cítrico que produce cierto dulzor. En las mismas condiciones de pH, los ácidos orgánicos, como el acético tienen un sabor ácido de mayor intensidad que ácidos de los minerales; sin embargo, a valores de pH de 6,5 la diferencia en el sabor es mínima. La percepción en el sabor ácido depende de la naturaleza de la molécula, del pH, de la acidez y del efecto amortiguador de la saliva, así como de otros componentes presentes en el alimento.

    Recientemente, se ha señalado que la intensidad del sabor ácido es proporcional a la sima de la concentración molar de los iones hidrógeno libre; donde el grado de ionización de los ácidos orgánicos depende del pH del sistema.

    e)Umami

    Al tradicional cuarteto de sabores que conocíamos, se sumaba, a comienzos del siglo pasado, un inesperado 5º sabor, más difícil de identificar, el umami.

    Aunque su aceptación ha sido recientemente, su descubrimiento se remonta a principios del S.XX, cuando fue identificado por el investigador japonés Kikunae Ikeda. Ikeda, atraído por el sabor de las algas marinas, logró aislar la molécula responsable en 1908, demostrando que el secreto de su particular sabor, era un aminoácido, el glutamato monosódico. Más tarde se comprobaba que la percepción del umami se veía muy aumentada cuando, además del aminoácido, había otra sustancia química en el alimento ingerido, un nucleótido llamado IMP.

    Percibir el sabor umami es, para quienes no lo conocen, casi tan difícil como describirlo. Se detecta un rasgo común en el sabor de espárragos, tomates, quesos o carnes, alimentos fundamentalmente proteicos y en la salsa de soja. De todas maneras la existencia de este sabor en los alimentos puede verse eclipsada por otros mas fuertes y pasar desapercibido.

    A principios del año 2000, se halló un receptor gustativo específico para el glutamato monosódico y otros similares, que fue aceptado como la prueba definitiva de que el umami es, sin lugar a dudas, un sabor básico. El receptor (mGluR4) fue hallado en la lengua de roedores, en los que se había observado una percepción del gusto muy similar a la de los seres humanos.

    Recientemente se ha identificado un nuevo receptor gustativo que responde a los aminoácidos, y que podría estar implicado en la percepción de ese 5º sabor. El receptor de los aminoácidos forma parte de una familia de receptores ya conocida por los investigadores: los T1Rs. En concreto, el T1R2 y el T1R3 habían sido identificados hace unos años como componentes del receptor del sabor dulce.

    Esta vez ha sido otra combinación, la de las moléculas T1R1 y T1R3, la identificada como receptor gustativo de los aminoácidos en mamíferos. Se ha demostrado que el T1R1+3 funciona como un sensor que detecta casi una veintena de aminoácidos esenciales en la forma en que se encuentran normalmente en la naturaleza.

    Se ha comprobado así que existe una estrecha relación de parentesco entre el receptor de los sabores dulces y el receptor gustativo de los aminoácidos, que tienen en común el receptor T1R3. Además, los científicos comprobaron que los nucleótidos, y en concreto la IMP, aumenta la respuesta de los receptores de aminoácidos, confirmando su implicación en la percepción del sabor umami.

    El umami incrementa la sensación de dulzor en alimentos ácidos, amplifica la sensación de sabor producida por diversas sustancias y modifica el tiempo de residencia con los receptores gustativos, balanceando la percepción del sabor en general. El adenosín-monofosfato (AMP), que fue aprobado por la administración de Drogas y alimentos de Estados Unidos (FDA) como bloqueador del sabor amargo, también se relaciona con el grupo de compuestos responsables del umami.

    3.2.2 Fenómenos de percepción asociados con los sabores básicos

    Existen otros fenómenos en la percepción del sabor como la astringencia, pungencia, sabor metálico y efecto refrescante. La astringencia sólo se percibe en la cavidad bucal y no en la lengua; se describe como una sensación de sequedad acompañada de un fuerte encogimiento de los tejidos, debido a algunos ácidos y a moléculas con grupos hidroxilos adyacentes, como los taninos y polifenoles que puede formar agregados hidrófilos con proteínas y muco polisacáridos de la saliva. Es frecuente confundir la astringencia con el gusto amargo debido a que algunos compuestos generan ambas sensaciones. La astringencia es una característica de calidad en bebidas como el té negro y el vino tinto. También confiere sabores desagradables en frutos como el plátano y es un indicativo de maduración insuficiente. El efecto picante o pungente es producido por compuestos como capsaicinoides, piperina y gingeroles, que están presentes en especias y vegetales como pimienta negra, jengibre, mostaza, rábano, cebolla, ajo, clavo y chile. La pungencia se describe como un conjunto de sensaciones trigeminales no específicas que producen dolor quemante, aguijoneo, irritación y lagrimeo que se conoce colectivamente como picante. El término trigeminal se refiere a los nervios que corren del cerebelo a la cara y las cavidades bucal y nasal. Como ejemplo de esta pungencia podemos citar los chiles habanero, de árbol y piquín, pertenecientes al género capsicum que son muy picantes, con valores de 200.000, 150.000 y 60.000 unidades Scoville (prueba subjetiva para medir el grado de pungencia), respectivamente; cuyo sabor es causado en un 90% por la presencia de capsaicina y dehidrocapsaicina.

    Por otra parte, el efecto refrescante se produce cuando ciertos compuestos como la menta, hierbabuena y xilitol estimulan receptores específicos de gusto y olfato. Por último, el gusto metálico que generalmente se asocia con la oxidación es generado por la presencia de sales de mercurio, plata, hierro, cobre o estaño.

    3.3 AROMAS

    El olor es una sustancia volátil percibida por el sentido del olfato y por la acción de inhalar. En muchas ocasiones, este término tiene una connotación desagradable, ya que los que generalmente se consideran agradables reciben el nombre de aromas.

    Para que pueda percibirse algún olor, la molécula estimulante debe ser volátil (de bajo peso molecular) y además, se requiere de una corriente de aire para que la transporte a los centros olfativos de la nariz; éstos son muy sensibles, tienen un alo poder discriminatorio, son capaces de captar aproximadamente 10.000 compuestos diferentes en 20 niveles de concentración y con un umbral mínimo de 10-18 molar. Además de que la cantidad del agente activo es muy importante para captar un determinado olor, la velocidad de flujo a través del conducto nasal influye en forma decisiva; por esta razón, el umbral de percepción puede ser modificado hasta 100 veces, al estimular el sistema nervioso simpático, ya que éste controla el tamaño de los vasos sanguíneos y por tanto el volumen de aire que circula en la nariz. Debido a que este sistema depende a su vez de los estados de salud y psicológico del individuo, la sensibilidad para captar un olor puede cambiar de un día a otro, o incluso durante un mismo día. Además, el cerebro no sólo puede captar y reconocer los miles de compuestos odoríferos, también puede almacenar la información y recordarla después de largos periodos de tiempo. Al igual que en el sabor, se distinguen 7 olores primarios descritos: alcanfor, etéreo, mentolado, floral, pungente, pútrido y almizcle o perfumado.

    El ser humano tiene de 10 a 20 millones de receptores olfativos localizados en una superficie de 10 cm2 de la región posterior de la nariz. Cuando un compuesto volátil llega al epitelio olfativo situado en el techo de la cavidad nasal, se acopla a receptores específicos, la unión o acoplamiento entre el compuesto odorífero con el receptor se produce por afinidad química, al igual que en la percepción del sabor, ésta depende de la estructura química de la sustancia en cuestión, generando una señal nerviosa que puede procesar el cerebro. Cada olor se caracteriza por la activación de varios receptores, la combinación de estos receptores es propia de cada olor y permite que el cerebro lo reconozca. Una molécula volátil es capaz de acoplarse a varios receptores, y a su vez, un mismo receptor interviene en olores distintos. Por lo que, cuando el compuesto activo llega al epitelio olfativo, genera un patrón de activación específico que se transmite al bulbo olfativo, donde la información es reorganizada para crear un mapa exclusivo del olor que se está percibiendo y que permite al cerebro reconocer la naturaleza de cada aroma. La acción del agente activo depende de su tamaño y de sus grupos funcionales, por lo que la estereoquímica desempeña un papel muy importante. Cambios aún muy pequeños en la calidad y la concentración en la composición del olor pueden modificar el patrón de percepción y modificar la calidad del olor percibido. Por ejemplo el trans-2-enal, por encima de su límite de percepción (0.1 µg/kg), tiene un olor a madera, por arriba de 8 µg/kg tiene un olor a grasa y a 30µg/kg el olor se vuelve desagradable. Asimismo, en el caso de los aldehídos, el tamaño de la cadena es determinante para que se produzca una percepción sensorial específica.

    A continuación se indican algunos ejemplos de olores complejos y sus componentes olorosos primarios:

    • Almendra: alcanfor, floral, mentolado

    • Limón: alcanfor, floral, mentolado, picante

    • Ajo: etéreo, picante, pútrido

    • Rancio: etéreo, mentolado, picante

    3.4 Aspectos fisicoquímicos en la percepción del sabor y del aroma

    El reto para la industria de los sabores es producir la misma nota de sabor y aroma en cada uno de los diversos grupos de alimentos, por ejemplo el sabor a fresa tanto en alimentos sólidos (caramelo), líquidos (leche o batidos) y en semisólidos (yogurt). La percepción del aroma y el sabor esta directamente relacionado con la estructura, naturaleza química y propiedades fisicoquímicas (como hidrofobicidad, solubilidad, volatilidad…) de los compuestos activos, pero también con la composición y estructura de cada alimento. La matriz que conforma la estructura de los alimentos es compleja y comprende varias fases, ya sea líquida, sólida o gaseosa. La afinidad de los componentes del sabor por alguna de estas fases puede acelerar o retardar la liberación de alguno de los componentes del sabor y por tanto modificar la percepción global del sabor, por lo que se han desarrollado cientos de formulaciones para un solo tipo de sabor, pero con aplicaciones específicas acordes a la composición de cada producto.

    3.4.1 PROCESO DE MASTICACIÓN

    Durante la masticación, los compuestos volátiles y no volátiles se disuelven y son extraídos de la matriz del alimento a la fase líquida de la saliva. Los compuestos no volátiles son percibidos en los receptores del gusto; mientras que los compuestos volátiles son transportados desde la saliva a la fase de vapor en la cavidad bucal y, posteriormente, conducidos a través de la garganta hasta los receptores del olfato. La intensidad del estímulo depende de la fracción de los componentes de aroma y sabor que pueda tener acceso a los centros receptores. Sin olvidar que la velocidad con la que estos compuestos son liberados y transportados, depende de las propiedades fisicoquímicas de las macromoléculas que constituyen la matriz del alimento.

    La liberación de los componentes del sabor involucra también factores fisiológicos y aspectos del comportamiento humano como: volumen de la cavidad bucal, cantidad de saliva, el flujo de aire entre la boca y la nariz, el número de veces que el alimento es masticado, etc.

    En condiciones ideales, la liberación o extracción, así como el transporte de los componentes de un sistema dependen de los coeficientes de partición y difusión entre dos fases (aire-agua, aceite-agua, aire-aceite, etc.). El coeficiente de partición es un parámetro que describe la distribución de un compuesto ente dos fases en un sistema de equilibrio, y es una medida de su volatilidad. No obstante, la masticación e ingesta de alimentos es un proceso dinámico, donde los compuestos activos presentes en el alimento pasan a una fase líquida, sin que se alcance el equilibrio.

    Existen dos mecanismos que describen la liberación de componentes entre dos fases; el primero es el modelo convectivo, en el que se asume que las fases forman una mezcla homogénea, y el transporte de masa a través de la interfase ocurre por difusión interfacial. El segundo mecanismo, corresponde al modelo difusivo que ocurre cuando ambas fases forman una mezcla heterogénea; en este caso, el transporte de masa depende de la difusión, de la distancia entre las fases, de la viscosidad y del tiempo.

    La masticación no sólo rompe la estructura, también induce cambios en la viscosidad, volumen y composición del alimento. La saliva constituye el medio de transferencia hacia los receptores del gusto y el olfato; las enzimas presentes en ella como la α-amilasa y lipasa inducen cambios en la composición y viscosidad del alimento, lo que modifica la difusión interfacial de los compuestos del sabor. Asimismo, por su capacidad para neutralizar ácidos, la saliva puede incrementar la volatilidad de algunas bases como el 2-acetil-piridina y el 2-metoxi-pirazina. Del mismo modo, se genera un efecto de dilución, ya que sólo una fracción 10 a 100 veces menor de los compuestos volátiles extraídos por la saliva son transferidos a los centros receptores del gusto y del olfato, debido a que una parte de éstos se une a las glucoproteínas presentes en la saliva, lo que modifica la intensidad del estímulo. Además, del efecto de dilución, algunos compuestos pueden permanecer un mayor tiempo en la cavidad bucal y en la cavidad retronasal, debido a que quedan retenidos en la mucosidad que recubre boca, garganta y nariz.

    3.4.2 EFECTO DE MACROMOLÉCULAS EN LA PERCEPCIÓN DEL SABOR

    La liberación de los compuestos de aroma y sabor depende también del grado de unión y afinidad tanto química y física de estos compuestos con las macromoléculas de la matriz del alimento.

    Papel de los lípidos en la percepción del sabor

    Los lípidos tienen un gran impacto en las características sensoriales de alimentos, ya que no sólo modifican la percepción del sabor, también son responsables de su estabilidad, porque a partir de ellos se sintetizan un gran número de compuestos volátiles y no volátiles. La distribución de los componentes entre la fase oleosa y líquida es heterogénea y depende del coeficiente de partición entre las dos fases. A mayor valor del coeficiente, mayor hidrofobicidad del compuesto.

    En general, la presencia de lípidos en alimentos, aumenta la persistencia de compuestos de carácter hidrofóbico, debido a un mayor tiempo de residencia y exposición ante los receptores del gusto y del olfato, lo que explica en parte, la rápida extinción de la percepción del sabor en productos bajos en grasa y la necesidad de emplear saborizantes encapsulados.

    Los lípidos también son responsables de la estabilidad física y química de aroma y sabor. Al reducir el contenido de lípidos, los compuestos hidrófobos tenderán a volatilizarse con mayor facilidad y se perderán durante el almacenamiento prolongado. Igualmente, las reacciones de deterioro de lípidos alteran el sabor de alimentos.

    Papel de los carbohidratos en la percepción del sabor

    Los carbohidratos incluyen compuestos de bajo peso molecular que participan directamente como agentes del sabor, así como oligosacáridos y polisacáridos. Estos últimos carecen de sabor, pero modifican el patrón de percepción. Además, una gran cantidad de compuestos del aroma y sabor provienen de la degradación de carbohidratos que se produce mediante las reacciones de oscurecimiento no enzimático. En particular, las gomas y el almidón, se emplean como extensores, espesantes o gelificantes; incrementan la viscosidad del sistema y retrasan la velocidad de liberación de liberación de los agentes de sabor y aroma. Por ejemplo, la pectina y el almidón reducen la volatilidad y extracción de compuestos del sabor y aroma en yogurt, así como la intensidad del sabor dulce en la sacarosa.

    El proceso de difusión en una solución depende del contenido de humedad y el diámetro de la molécula, así como de las propiedades reológicas del sistema. A mayor diámetro molecular de observa una menor difusión.

    Si además hay un aumento en la viscosidad del sistema, la velocidad de difusión será menor, y se inducirá un cambio en el perfil del sabor y aroma, debido a un cambio en la velocidad con que las moléculas alcanzan a los receptores. El efecto de los polisacáridos depende de su concentración; cuando éstos se encuentran por debajo de la concentración crítica, el efecto en la percepción del sabor es mínimo, pero cuando se sobrepasa esta concentración, el aumento en la viscosidad del sistema reduce significativamente la percepción del sabor. El valor de la concertación crítica se define como la mínima concentración a la cual las cadenas del polisacárido se presuponen entre sí para formar una red tridimensional. Aunado al cambio en la viscosidad del sistema; las ciclodextrinas y en menor grado la amilopectina, forman complejos de inclusión molecular, estabilizados por interacciones hidrofóbicas, en donde algunos compuestos volátiles y ácidos grasos quedan atrapados en la región helicoidal de estos polisacáridos, con lo que se reduce la concentración de compuestos que alcanzan la fase de vapor del sistema.

    Papel de las proteínas en la percepción del sabor

    Es necesario recordar que la percepción del aroma y sabor se da precisamente por la interacción de los componentes activos con las proteínas que constituyen los centros receptivos. Las proteínas pueden unirse a los compuestos de aroma y sabor a través de dos mecanismos: a) reversible a través de interacciones de Van der Waals y b) de forma irreversible mediante el establecimiento de interacciones covalentes o electrostáticas. Tanto los aldehídos como las cetonas y en menor grado los ésteres, se unen con proteínas; en particular, los aldehídos pueden reaccionar con grupos amino libres de la lisina o con grupos imidazol de la histidina y quedar irreversiblemente unidos a proteínas, mientras que los ésteres se pueden unir a proteínas mediante interacciones hidrofóbicas.

    El tipo de interacciones dependen de la conformación de la proteína y de la distribución específica de grupos hidrofóbicos e hidrofílicos. Cuando una proteína se encuentra en un estado desnaturalizado, ya sea por efecto de tratamiento térmico o por cambios en el pH, y expone un mayor número de residuos hidrofóbicos, tiene una mayor tendencia a formar complejos con compuestos volátiles por medio de interacciones hidrofobias. Asimismo, los compuestos de aroma y sabor pueden quedar físicamente atrapados dentro de la red de proteínas en los procesos de gelificación, por lo que el grado de interacción entre los compuestos de aroma y sabor con proteínas depende en gran medida de factores como pH, temperatura y fuerza iónica que afectan la conformación de la cadena polipeptídica.

    3.4.3 MATERIALES DE EMPAQUETAMIENTO

    El empaque juega un papel primordial en la percepción de aroma y sabor, dado que tiene como principal función proteger al producto y prolongar la vida útil. Desde el punto de vista de la química del sabor, el material de empaque debe evitar la pérdida de compuestos odoríferos ajenos al producto, brindar protección contra reacciones de deterioro como la oxidación, y sobre todo no interactuar con los componentes del producto.

    3.5MECANISMOS DE LA GENERACIÓN DE AROMAS Y SABORES

    Las principales reacciones en la generación de los compuestos responsables del aroma y sabor son la hidrólisis y la oxidación de lípidos, reacciones enzimáticas, reacciones de oscurecimiento no enzimático y reacciones fotoquímicas. Los compuestos del sabor son moléculas que pueden ser no volátiles (con baja presión de vapor, como sacarosa, glucosa, capsaicina, etcétera) o volátiles, que al entrar en la boca se volatilizan y generan aromas; las primeras sólo estimulan el sentido del gusto, y las segundas estimulan tanto el gusto como el olfato; estos compuestos derivan primordialmente de la hidrólisis de proteínas, carbohidratos, lípidos, ribonucleótidos y pigmentos. Estos biopolímeros tienen muy poco efecto en el gusto, pero los productos provenientes de la hidrólisis generan sabores dulce, salado, amargo, ácido y umami en alimentos y bebidas. Por otra parte, los compuestos del aroma son compuestos volátiles de bajo peso molecular, generados por la oxidación de lípidos, reacciones de Maillard, caramelización, degradación y por la interacción de los productos de estas reacciones. Debido a que cada uno de los constituyentes de los alimentos (tanto frescos como procesados) es un sustito potencial en alguna transformación química, enzimática o microbiológica, el número de reacciones que éstos favorecen es muy grande, por lo que existe una amplia variedad de compuestos tales como ácidos, alcoholes, aldehídos, azúcares, cetonas, ésteres, éteres, furanonas, furanos, mercaptanos, terpenos, sales, aminoácidos, lactosas, pirazinas, pirroles, piridinas, pirimidinas, piranonas, sulfuros, oxazoles, oxazolinas, tiofenos, tiazoles y otros, que forman parte del sabor y del aroma de muchos productos. Tradicionalmente se ha considerado que la síntesis de todas estas moléculas químicamente tan distintas, se efectúa mediante uno de los cuatro mecanismos siguientes: biosintético, enzimático directo, enzimático indirecto y pirolítico.

    Sin embargo, éstos pueden reunirse en dos grandes grupos: biosintético y por efecto de las altas temperaturas. En el primero se incluyen todas las transformaciones que se efectúan por los sistemas enzimáticos y por los microorganismos propios, añadidos o contaminantes.

    Mecanismos de formación de sabores en alimentos

    Nombre

    Mecanismo

    Características

    Biosintético

    Metabolitos secundarios sintetizados durante el desarrollo normal de tejidos

    Los sabores son terpenos y ésteres como en la menta, los cítricos, la pimienta y el plátano

    Acción enzimática directa

    Los sabores se forman por la acción de enzimas sobre moléculas precursoras del sabor

    Formación del sabor de la cebolla por la acción de la aliinasa sobre sulfóxidos

    Acción enzimática indirecta (oxidación)

    Los sabores se forman por la oxidación de los precursores del sabor, mediante agentes oxidantes generados enzimáticamente

    Los sabores se caracterizan por la presencia de grupos ácido y carbonilos

    Pirolítico

    Los sabores se forman de precursores, al someter el alimento a tratamientos térmicos

    Los sabores se caracterizan por la presencia de pirazinas, derivados furánicos y otros

    Por otra parte, en el segundo caso están considerados los cambios que sufren los alimentos cuando se someten a un tratamiento térmico, como cocción, freído y esterilización. Los productos crudos de origen animal, como la leche y la carne, tienen un aroma y un sabor muy pobre; sólo después de que éstos se exponen a un tratamiento térmico, desarrollan las propiedades sensoriales que los hacen tan atractivos al consumidor. En estado crudo, el sabor de estos alimentos se debe a sales, aminoácidos, azúcares, ácidos grasos libres y algunas otras sustancias de bajo peso molecular. Cabe señalar que los aromas y sabores desagradables también son originados por estos mecanismos, como consecuencia de un mal procesamiento y deterioro durante su almacenamiento, propiciado por contaminación ambiental con agua y aire, por interacción con otros componentes del alimento y con los materiales de empaque, así como por alteración microbiana. A continuación se explicarán brevemente los dos mecanismos de síntesis de las sustancias responsables del sabor y del aroma de la mayoría de los alimentos.

    3.5.1BIOSÍNTESIS

    Los compuestos generados mediante biosíntesis también se denominan naturales; en general, son metabolitos secundarios, que se forman durante el ciclo normal de crecimiento de los tejidos vegetales y frutos, de microorganismos o por la acción de sistemas enzimáticos endógenos y/o exógenos. Estos compuestos permanecen in situ, es decir, dentro del producto, y el sabor se percibe directamente cuando se consume el alimento. Los productos vegetales como frutas, verduras, hojas y flores son los productos que en estado natural contienen una mayor cantidad de compuestos volátiles y no volátiles generados por biosíntesis. Procesos bioquímicos como glucólisis, ciclo de Krebs, y otros distintivos de cada especie generan un gran número de compuestos:

    a) amargos, como la cafeína del café, la teobromina del cacao, la limonina de los cítricos, etcétera;

    b) ácidos, como ascórbico, cítrico, fumárico, acético y málico;

    c) pungentes como la capsaicina de los chiles (ajís, pimentón, etcétera) y la piperina de la pimienta; además de un gran número de sustancias volátiles responsables del aroma. Estas sustancias no están distribuidas homogéneamente en el tejido, por lo que es común que las propiedades sensoriales de frutos y vegetales varíen dentro del mismo producto.

    Los ciclos bioquímicos y por ende la producción de compuestos volátiles y no volátiles se asocia con múltiples factores. En primer término, la genética de cada fruto o planta establece un metabolismo diferente, por lo que cada producto exhibe un perfil sensorial característico, ocasionado por la proporción cualitativa y cuantitativa de esas moléculas activas. Estas diferencias también se presentan incluso en una misma variedad de producto, ya que se pueden sintetizar los mismos componentes, pero en diversas concentraciones. Además de los aspectos genéticos, las condiciones climatológicas (temperatura, humedad, tiempo de exposición a la luz solar), tipo de suelo (pH, disponibilidad de nutrimentos) y las prácticas culturales (rotación de cultivos, riego, fertilización, adición de hormonas, formación de injertos) también influyen de manera decisiva. En general, cuando una planta se cultiva en circunstancias desfavorables, como falta de agua o temperaturas extremas, tiene un bajo rendimiento y frutos pequeños, pero con una alta concentración de compuestos de bajo peso molecular, que incluyen tanto compuestos del aroma como sus precursores. La calidad de los frutos también depende de las condiciones en las que se efectúe su maduración, ya que ésta no es igual si se termina en la planta o si el fruto se cosecha inmaduro y se almacena en una cámara acondicionada para la maduración. Los frutos también se ven afectados por las condiciones de almacenamiento, ya que acorde con la temperatura y la disponibilidad de oxígeno se favorece un ciclo bioquímico específico que repercute en la síntesis de ciertos volátiles. En general, el proceso de maduración se acelera por un aumento en la temperatura; por ejemplo, la mayor concentración de acetato isoamílico, principal componente del sabor en plátanos (Musa sapientum), se presentó cuando la maduración se llevo a cabo de 20 a 25ºC; sin embargo, al madurar estos frutos a 30ºC la concentración de este compuesto disminuyó significativamente y aumentó la producción de etanol.

    En la mayoría de los productos vegetales, el contenido de proteínas y lípidos es muy bajo; estos compuestos son fundamentales para establecer los procesos biosintéticos, cuya integración es compleja.

    A pesar de que todos los vegetales deben su aroma a las diversas rutas metabólicas, existen diferencias entre aquellas que se presentan en las frutas y las de las verduras. El etileno es un gas conocido como hormona universal de maduración y es producida por la mayoría de las frutas y vegetales; se sintetiza a partir de la metionina vía la S-adenil metionina y el ácido aminociclopropano-1-carboxílico (ACC) por la acción de las enzimas ACC-sintetasa y ACC oxidasa. Esta hormona induce la maduración al igual que la senescencia o envejecimiento en frutas y tejidos vegetales. Las frutas se dividen en dos grupos de acuerdo con la producción y la respuesta al etileno como: frutas climatéricas (plátano, aguacates, manzanas, peras, tomate, etcétera) y frutas no climatéricas (uvas, fresa, cítricos, sandía, etcétera). Las frutas crecen en la planta hasta alcanzar un máximo, para dar inicio a la maduración; en las frutas climatéricas, este proceso es acompañado por un aumento en la tasa de respiración y producción de etileno, a diferencia de las frutas no climatéricas cuya tasa de respiración basal no aumenta luego de alcanzar su máximo crecimiento. Las frutas climatéricas generalmente se recolectan inmaduras para distribuirlas comercialmente, y terminan de madurar fuera del árbol; se recomienda evitar la acumulación de etileno y reducir la temperatura, para aumentar su periodo de conservación. Aunque, hay frutas climatéricas como la manzana que tienen una actividad respiratoria baja y que pueden almacenarse durante más tiempo. La presencia de etileno también puede reducir la vida útil de frutos y vegetales, por ejemplo, el brócoli tiene una producción de etileno muy baja, pero es muy sensible a éste compuesto y muestra un cambio en la coloración del verde al amarillo, en demérito de sus características de calidad.

    Algunos aromas generados por el metabolismo de los Principales constituyentes de los alimentos

    Componente

    Aroma

    Carbohidratos: glucosa, fructosa, sacarosa

  • Ácidos orgánicos: pirúvico, acético, propiónico, acetoacético, butírico, hexanoico, octanoico.

  • Ésteres: piruvatos, acetatos, propionatos, butiratos, acetoacetatos, hexanoatos, octanoatos.

  • Alcoholes: etanol, propanol, butano, hexanol, octanol.

  • Aldehídos: acetaldehído, propanal, butanal, hexanal, octanal.

  • Terpenos: linalol, limoneno, pinenos, citronelal, citral, geranial.

  • Aminoácidos: alanita, valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, serina, treonina, glicina, cistina, cistéina, serina

    Ácido pirúvico, acetaldehído, etanol, isopropanal, isopropanol, ácido α-ceto-isobutírico, 3-metilbutanal, 3-metibutanol, ácido α-ceto-isocaproico, 2-metilbutanal, 2-metilbutanol, benzaldehído, fenilacetaldehído, cinamaldehído, hidroximaldehído, ρ-hidroxibenzaldehído, ρ-hidroxi-fenilcetaldehído, ρ-hidroxi-cinamaldehído, tiazoles, glioxal.

    Ácidos grasos: linoleico

    Trans-2trans-decadienal, hexanal, trans-2-octenal, trans-2-pentanal, trans-2-hexenol, cis-3-hexenal, cis-3-hexenol, propanal.

    Ácidos orgánicos: cítrico, málico, oxalacético, láctico

    Ácido pirúvico, acetaldehído, etanol

    Carotenoides: β-caroteno

    β-ionona

    AROMA EN FRUTAS

    Las frutas climatéricas en estado inmaduro presentan un periodo bien definido en el que su respiración basal es reducida; después de algunos días, la respiración se incrementa bruscamente, dando inicio al climaterio y a la maduración. Por otra parte, las frutas no climatéricas se caracterizan porque su patrón de respiración permanece prácticamente constante una vez cortadas de la planta o del árbol; a diferencia de las anteriores, éstas normalmente permanecen en el árbol hasta que maduran.

    El etileno aun en concentraciones muy bajas, del orden de 0.1 ppm, causa una fuerte alteración a los sistemas genéticos, induce la síntesis de un gran número de enzimas, tales como proteasas, lipasas, amilasas, pectinasas, lipoxigenasas, clorofilazas y otras más.

    En estas condiciones de actividad enzimática establece una complicada red de cambios metabólicos, que se traslapan y acoplan, lo que da origen a la conversión del almidón, de las pectinas, de la clorofila, etcétera; con esto, el fruto verde, duro, astringente, y falto de sabor, adquiere características sensoriales aceptables. Cabe indicar que el periodo preclimatérico puede incrementarse para mantener la fruta inmadura durante más tiempo, y reducir la cantidad de oxígeno disponible para la respiración y mantener la temperatura de 15ºC; una temperatura inferior puede provocar daño por frío. Durante este proceso de maduración, aparecen los compuestos volátiles responsables del aroma. Se ha visto que en estado inmaduro existen muy pocos volátiles; por ejemplo, en el plátano, el 70% de éstos corresponden al hexanal y al trans-2-hexenal, sin embargo, el producto maduro, puede tener más de 375 de estas sustancias, entre las que destacan los grupos de ésteres, alcoholes, carbonilos y éteres fenólicos.

    Compuestos volátiles del aroma del plátano

    Acetato 3-metil-butílico

    Acetato isoamílico

    Propionato amílico

    Butirato amílico

    Alcohol hexílico

    Acetato butílico

    Butirato butílico

    Acetato hexílico

    Butirato amílico

    Eugenol

    Acetato metílico

    Pentanona

    Butano

    Alcohol amílico

    Éter metílico del eugenol

    Por otra parte, en estudios realizados en manzanas se observó que la producción de ésteres está directamente relacionada con la presencia de etileno, debido a que este compuesto regula la acción de la enzima alcohol-acil-CoA-transferasa (AAT); a diferencia de la acumulación de azúcares, ácidos, aldehídos y alcoholes regulados por las enzimas alcohol deshidrogenada (ADH) y lipoxigenasa (LOX). La compleja gama de compuestos que se encuentran en el aroma de frutas se sintetiza según seis mecanismos principales:

    a) transformación de carbohidratos con incremento en la concentración de azúcares solubles y degradación de la pared celular; b) conversión de aminoácidos, como la leucina y la valina, en moléculas ramificadas metiladas, derivadas de ésteres y de alcoholes; c) utilización de los ácidos grasos para la síntesis de alcoholes, ésteres, cetonas y ácidos; d) oxidación enzimática de los ácidos linoleico y linolénico y generación de hexanal y nonanal y los oxiácidos de nueve a 12 átomos de carbono, e) conversión de la L-fenilalanina en ésteres fenólicos, principalmente, el eugenol y su derivado metílico,

    f) síntesis de terpenos y derivados carotenoides.

    a) Conversión de azúcares. Los azúcares son los componentes no volátiles de mayor importancia en frutas, no sólo por su asociación con el sabor dulce, ablandamiento y el desarrollo de color, sino porque brindan un balance con los ácidos generados durante la maduración. El contenido de azúcares solubles aumenta durante la maduración y éstos actúan como fuente de carbono para los precursores del aroma. Los principales azúcares presentes en fresas son sacarosa, fructosa, glucosa, y en menor proporción inositol y sorbitol. La fructosa y en menor grado la glucosa actúan como precursores en la formación de furanonas como 2,5-dimetil-4-hidroxifuranona (DMHF), que tiene un gran impacto en el sabor de fresas, debido a su bajo nivel de detección de hasta 4x10-5 mg/kg.

    Los aldehídos, como la vainillina y benzaldehído forman parte importante de los compuestos aromáticos en frutas; este último, es el principal componente del aroma de almendras amargas, y se encuentra también en durazno, ciruela y chabacano. Ambos aldehídos se producen por la acción de las enzimas beta-glucosidasa e hidroxilasa a partir de glucósidos cianogénicos.

    b) Conversión de aminoácidos. El contenido de alanita, leucina, isoleucina y valina se incrementa considerablemente en el climaterio, gracias a la acción de las proteasas; a su vez, estos aminoácidos son sustratos en transformaciones de desaminación, decarboxilación, reducción y esterificación, con lo cual se sintetizan diversos ésteres y alcoholes, como el acetato de isopentilo típico en el plátano, butirato de metilo en manzana, butirato de etilo en piña y manzana, acetato de octilo en naranja.

    En frutos no climatéricos como la fresa, el contenido de aminoácidos libres se encuentra asociado con la formación de ésteres, en donde participan varias enzimas como la alcohol aciltransferasa (ATT) que cataliza la transferencia de grupos acilo, la α-amino-transferasa, la α-ceto-descarboxilasa y la alcohol-deshidrogenasa (ADH), entre otras. Es interesante mencionar que aun dentro de un mismo fruto, cada aminoácido es utilizado en diferentes fracciones celulares; por ejemplo, en el caso del jitomate, los sistemas enzimáticos solubles actúan sobre la leucina, mientras que la mitocondria utiliza la alanita y el ácido aspártico. A partir de la leucina se obtienen compuestos como el 3-metil-butanol y ésteres como los 3-metilbutiratos y 2-cetoisocaproatos; de la isoleucina se derivan el alquil-2-metilbutanoatos, el 2-metilbutirato; y de la valina se sintetizan el 2-metil-l-propanol, el acetato 2-metil-propílico, el ácido 2-metil-propiónico y el ácido 2-cetrovalérico.

    c) y d) Utilización de ácidos grasos. Como se indicó en el capítulo de lípidos, sólo los ácidos grasos libres de cadena corta (menos de 12 átomos de carbono), son volátiles y presentan un determinado olor. Sin embargo, aunque los de cadena más larga no huelen, son precursores importantes en la síntesis de los aromas de muchos frutos. Para su utilización, como primer paso debe haber una actividad lipásica que los libere de los triacilglicéridos. Los ácidos grasos poliinsaturados localizados en la membrana celular son extraídos de ella durante el picado, o por cambios en la estructura celular debida a la senescencia o a procesos de limpieza, manejo y congelación. Una vez libres, los ácidos linoleico y linolénico entran en la β-oxidación y la oxidación por la lipoxigenasa. Este conjunto de transformaciones trae consigo la síntesis de aldehídos, alcoholes, cetonas, ésteres, ácidos, lactosas, etcétera, todos de bajo peso molecular que se han identificado en la facción volátil de muchas frutas.

    La acción de la lipoxigenasa es igualmente decisiva en la síntesis de los aromas, ya que de ella se deriva la mayoría de los componentes volátiles en casi todos los vegetales, pero en cada caso su acción es muy particular. La lipoxigenasa oxida los ácidos grasos y produce los correspondientes hidroperóxidos, que en el caso del ácido linoleico están en los carbonos 9, 12, 13 y 16; de todos éstos, los que están en posición 9 y 13 son los más comunes, y en el jitomate se generan en una proporción de 95:5, respectivamente. Su ruptura produce una serie de sustancias volátiles que son diferentes según se trate del carbono 9 o del 13. Sin embargo, el tomate no cuenta con la enzima que hidroliza el hidroperóxido 9, pero tiene al menos seis isoenzimas (TomoloxA, TomoloxB, TomoloxC, TomoloxD y TomoloxD9) que actúan en el hidroperóxido 13, y que generan sustancias volátiles de seis carbonos, tales como hexanal (CH3 CH2 -CH2 -CH2 -CH2 CHO), 3-hexenal (CH3 CH2 CH= CH CH2 CHO) y 2-hexenal (CH3 CH2 CH2 CH= CH CHO); el primero a partir del ácido linoleico y los dos restantes, del ácido linolénico. Cabe indicar que a pesar de que en los jitomates inmaduros se encuentra la mayor actividad lipoxigenasa, no hay gran producción de volátiles, debido a que en estas condiciones, existe muy poca acción de la lipasa y, por ende, no hay producción de los ácidos grasos libres que sirven de sustrato a la enzima oxidativa.

    Cuando los hidroperóxidos 9 también se rompen, como en el caso del pepino, se producen otras sustancias igualmente importantes, tales como 2,6-nonadienal (CH3 CH2 CH= CH -CH2 -CHO) y 2-nonenal (CH3 CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 CH=CH CH= CH -CHO). Otros aldehídos que también se ha identificado son el 2,4-heptadienal (CH3 CH2 CH= CH- CH= CH-CHO), el 2,4-decadienal (CH3 CH2 -CH2 -CH2 -CH= CH- CH= CH- CHO), 2-heptanal (CH3 CH2 -CH2 -CH2 -CH= CH- CHO) y el 2-octenal (CH3 CH2 -CH2 -CH2 -CH2 CH= CH- CHO). A su vez, estos aldehídos pueden transformarse en alcoholes por medio de la alcohol deshidrogenada, o bien, en ácidos mediante la correspondiente oxidación; los ésteres derivan de la reacción entre estos alcoholes y ácidos. Este tipo de mecanismos se presenta en frutas tales como el mango, cuyo aroma y sabor están relacionados con su composición de ácidos grasos, de donde derivan alrededor de 100 compuestos que constituyen el 25% del total de volátiles actualmente identificados.

  • Conversión de la L-fenilalanina, la L-tirosina y el ácido cinámico. En el caso del plátano, mediante la degradación de la L-fenilalanina, se obtiene eugenol y su derivado metílico, ambos típicos del aroma de esta fruta. Sin embargo, en otros vegetales también se emplea la tirosina y el ácido cinámico, que siguen una ruta común. Cabe indicar que los cinamatos de metilo se consideran volátiles importantes en muchas otras frutas.

  • f) Síntesis de terpenos y derivados carotenoides. Estos compuestos constituyen un grupo muy importante de compuestos aromáticos. Los apocarotenoides o norisoprenos derivan de compuestos carotenoides que comparten con los monoterpenos el mismo origen biosíntetico, dado que derivan de la condensación de pirofosfato isopentenílico, quien es trasformado a pirofosfato de geranilo. Además, el pirofosfato de geranilo da lugar a muchos otros terpenos por la acción de diversas enzimas como oxidorreductasas.

    En particular, los cítricos deben su aroma a la presencia de diversos terpenoides; éstos se sintetizan en las glándulas que están distribuidas en forma heterogénea en las capas pigmentadas del flavedo y que producen aproximadamente 12 ml del correspondiente aceite esencial por cada 100 cm2 de cáscara. El tejido blanco interno llamado mesocarpo o albedo no tiene la capacidad de generar estos aceites, pero contiene diversos glucósidos amargos: la hesperidina se encuentra en el limón y la naranja, y la naringina en la toronja.

    Los terpenoides no son exclusivos de los cítricos como agentes aromatizantes; también abundan en tomate, melón, papaya, fresa, en diversas especias, hierbas y flores. Son un grupo de compuestos derivados del hidrocarburo isopreno de cinco átomos de carbono que actúa como monómero, de los cuales existen varias clases: los de dos unidades de isopreno se llaman monoterpenos, los de tres, cuatro, seis y ocho reciben los nombres de sesquiterpenos (del latín sesqui, que significa uno y medio), diterpenos, triterpenos y tetraterpenos, respectivamente.

    Las moléculas de isopreno se unen generalmente en un arreglo tipo cabeza-cola, como ocurre con los monoterpenos, pero también existen en forma de cola-cola, para integrar las dos partes de los carotenoides. Sólo los terpenoides volátiles (principalmente monoterpenos y en segundo término los sesquiterpenos) contribuyen al aroma de los vegetales; sin embargo, algunos como la limonina (de 401 átomos de carbono y no volátil), son responsables del sabor amargo de varios cítricos.

    Clase de terpenos en la naturaleza

    Unidades de isopreno

    Fórmula condensada

    Ejemplo

    Monoterpeno

    Sesquiterpeno

    Diterpeno

    Triterpeno

    Tetraterpeno

    Politerpeno

    2

    3

    4

    6

    8

    Varios cientos

    C10H16

    C15H24

    C20H32

    C30H48

    C40H64

    Varios miles

    Citral, limonero

    Farnesol, β-sinesal

    Fitol, vitamina A

    Esteroles, limonina

    Carotenoides

    Caucho

    Tanto los monoterpenos como los sesquiterpenos pueden estar oxigenados en forma de aldehídos, cetonas, alcoholes, ácidos y ésteres; son los derivados oxigenados los realmente responsables de los aromas de los cítricos. Por ejemplo, en el aceite de limón hay 95% de limoneno y sólo 2% de citral; a pesar de que este aldehído se encuentra en tan baja proporción, es suficiente para conferir las propiedades sensoriales típicas a este producto.

    Los monoterpenos pineno, mentol, geraniol, carvona, etcétera, son sustancias típicas que se encuentran en los volátiles de diversas frutas y especias; dada su estructura química, algunos presentan carbonos asimétricos y por lo tanto existen en dos formas óptimamente activas; así, el pineno se encuentra como a y b, al igual que la carvona en sus isómeros L y D, y difieren en sus propiedades sensoriales.

    Entre los sesquiterpenos, el β-selineno, el α-eudesmol y la notcatona se encuentran en los aceites esenciales de apio, de eucalipto y de naranja, respectivamente. Cabe indicar que por tener una cadena mayor de átomos de carbono, los sesquiterpenos tienen temperaturas de ebullición más altas que las de los monoterpenos. Los mecanismos moleculares involucrados en la generación de aromas presentan cambios asociados con procesos de adaptación, por ejemplo, al comparar el perfil de terpenoides de fresas cultivadas se encuentra dominado por el monoterpeno, linalool y el sesquiterpeno nerolidol; a diferencia de las fresas silvestres que contienen monoterpenos olefinicos y mirtenil derivados del pineno. Este cambio en el perfil de aromas se debe a la pérdida del gen citrocromo-P540, que codifica la enzima que cataliza la hidroxilación del pineno a mirtenol en las fresas cultivadas.

    Los norisoprenoides son volátiles de nuevo a 13 carbonos derivados de la degradación de carotenos (C40), tiene un límite de detección extremadamente pequeño y se forman in vivo por reacciones enzimáticas o por degradación térmica; por ejemplo, la α-ionona, β-ionona, β-ciclocitral y β-damascenona provienen del α y β-caroteno, de la α y β-criptoxantina y neoxantina, respectivamente; aun cuando estos compuestos contribuyen al 8% del total de la intensidad del aroma, representan el 78% del aroma floral del jugo de naranja.

    AROMA DE VERDURAS

    Las frutas se caracterizan por producir ésteres, y las verduras por sintetizar diversos compuestos derivados del azufre, por lo que mucha gente los considera como olores desagradables y no aromas. En esta categoría de alimentos se encuentran la cebolla, el ajo, la cebolleta y muchos otros del género Allium, así como el rábano, la mostaza, el berro, la col, etcétera, de la familia de las crucíferas. El mecanismo que genera estos compuestos se considera enzimático directo. Al igual que con las frutas, estas transformaciones son muy complejas y se interrelacionan; es decir, los metabolismos de los ácidos grasos, de los hidratos de carbono y de los aminoácidos están conectados mediante una complicada red enzimática, los precursores no volátiles se convierten en una gama muy amplia de compuestos azufrados. En el tejido intacto, estos productos contienen tanto las moléculas aromáticas como sus respectivos precursores; estos últimos son generalmente sulfóxidos o glucósidos de peso molecular más alto, no volátiles, cuya aglucona es propiamente el aroma. Cuando el fruto sufre un daño mecánico (golpe, mordida, corte, congelación, escaldado, etcétera) que rompe su estructura celular, una enzima glucosidasa se pone en contacto con el precursor y lo hidroliza, liberando la fracción volátil odorífica.

    Algunos sistemas enzimáticos tienen la peculiaridad de regenerar el aroma perdido de vegetales que han sido sometidos a un tratamiento térmico. Por ejemplo, cuando se deshidrata el brócoli, la zanahoria, la cebolla y el rábano, en el proceso se volatilizan sus aromas y queda un producto poco aromático, pero que contiene los precursores correspondientes. El aroma perdido puede regenerarse si estos deshidratados se incuban con un extracto enzimático proveniente de un fruto seco, pues en estas condiciones las enzimas actúan sobre dichos precursores y liberan los aromáticos volátiles. Como ya se indicó anteriormente, los compuestos azufrados con determinantes en estas verduras. Estas sustancias son orgánicas, de peso molecular bajo, tienen olor fuerte cuando están concentradas, pero agradable cuando se diluyen. Se conocen aproximadamente 420 moléculas que contienen azufre y que han sido identificadas en diversos alimentos; muchas están en forma natural en algunos productos, otras se sintetizan cuando se someten a un tratamiento térmico, y otras se generan por alguno de los mecanismos que a continuación se explicarán.

    a) Productos del género Allium. En este caso, los precursores son sulfóxidos de la L-cisteína, cuyo azufre está unido a diversos grupos. En la cebolla está el sulfóxido de S-1-propenil cisterna, mientras que en el ajo se encuentra el sulfóxido de S-2-propenil cistéina. La enzima llama aliinasa (S-alquil-L-cisteína sulfóxido liasa) es la que efectúa la ruptura de estas moléculas. La acción de la aliinasa en la cebolla genera amoniaco, ácido pirúvico y ácido sulfónico; este último es muy inestable y se descompone sin intervención enzimática, en monosulfuros (CH3CH=CHSH), disulfuros (CH3CH=CHS-SCH=CHCH3) y trisulfuros (CH3CH=CHS-S-SCH=CHCH3), así como en óxido de S-tiopropanal (CH3CH2CH=S=O, agente responsable del efecto lacrimatorio), en mercaptanos y en tiofenos. Además, en una segunda etapa, el óxido de S-tiopropanal reacciona con el con el piruvato y sintetiza propanol y 2-metil-pentanal-2. Cabe indicar que en la cebolla, una proporción del sustrato está unida a residuos de ácido aspártico y que la enzima sólo actúa en el sustrato libre del aminoácido. Por esta razón, se encuentra la γ-L-grutamil-transpeptidasa, que transfiere el ácido glutámico a otro aminoácido, liberando el sulfóxido. Se ha visto que la actividad de esta segunda enzima es más fuerte en las cebollas tiernas que en las que están muy maduras, por lo que en estas últimas, la aliinasa sólo utiliza una fracción del sulfóxido. En el caso del ajo, el sulfóxido de S-2-propenil cisterna se convierte en amoniaco, ácido pirúvico y tiosulfinato de dialido; este último, también llamado aliicina, también se convierte en diferentes sulfuros y disulfuros de metilo y de alilo, característicos de los volátiles del ajo.

    Además de los productos del género Allium, existen otros de la familia brasita, como brócoli, coliflor y calabaza, que también contienen sulfóxidos de alquil-cisteína. Por su importancia destaca el sulfóxido de S-metil-cisteína, del cual se derivan disulfuros, trisulfuros y tetrasulfuros de metilo y de etilo; también se encuentra el sulfóxido de S-metil-metionina que da origen al sulfuro de dimetilo, típico de estos vegetales y que tiene un umbral de detección muy bajo, de aproximadamente 0.33 μg/L.

    Otro ejemplo de este mecanismo de generación de aromas mediante sulfóxidos es el hongo Letinus edodes, cuyo precursor está unido a un residuo de ácido glutámico (igual que en la cebolla) que se libera por la acción de la γ-L-grutamil-transpeptidasa. En este caso, el ácido lentínico es atacado por la S-alquil-L-cisteína sulfóxido liasa, y lo transforma en ácido tiosulfínico, que a su vez se convierte químicamente en lentionina, que es el compuesto cíclico responsable del aroma.

    Compuestos azufrados presentes en aceites esenciales de ajo y cebolla

    Monoazufrados

    Disulfuros

    Trisulfuros

    Metil-alilsulfuro

    3-alil tio-ácido propiónico

    Metanetiol

    Tiazolidina

    3-3'-tio bis, 1-propeno

    2,5-dimetil-tiofeno

    2,5-dimetil-tiazolio

    3,3-tienil-2-ácido propenoíco

    Dimetil disulfuro

    Metil-propil-disulfuro

    Metil-etil-disulfuro

    1,3 ditiano

    1,3-propan ditiol

    2-propenil disulfuro

    Dialil disulfuro

    2-propenil-metil-disulfuro

    Trimetil disulfuro

    2-propenil-trisulfuro

    Dirpopil-trisulfuro

    1,2,4-tritiolano-3,5-dietil

    b) Productos de la crucíferas. Los sustratos son glucosinolatos o tioglucósidos, como la β-D-tioglucosa, responsable del aroma y de la pungencia de estos vegetales. Entre los principales glucosinolatos responsables del aroma podemos mencionar la singrina, la sinalbina y la mirosina, que se encuentran en productos tales como la col, el rábano y la mostaza, entre otros. El mecanismo es semejante al de la cebolla y el ajo, ya que una vez dañado el tejido, la enzima tioglucosidasa actúa sobre el sustrato no volátil y libera la aglucona que, mediante diversos arreglos químicos, se transforma en isotiocianatos y nitrilos; a su vez, éstos se convierten en otros compuestos, tales como tioles, alcoholes, mercaptanos, sulfuros, disulfuros y trisulfuros. De todos los volátiles sintetizados, el isotiocianato de alilo y el nitrilo de alilo son los más comunes.

    3.5.2GENERACIÓN DE AROMA Y SABOR POR ENZIMAS MICROBIANAS

    En contraste con los vegetales y frutas, en donde la acción de enzimas endógenas es responsable de las características sensoriales de los productos, los productos lácteos y carnes fermentadas, masas de panadería, vino, cerveza, etcétera, deben su aroma y sabor a la acción de enzimas endógenas y exógenas, estas últimas generalmente de origen microbiano. De la misma forma, algunas bacterias presentes en carne y enzimas endógenas son responsables de la proteólisis y de la transformación de algunos aminoácidos libres. A partir de aminoácidos azufrados como cisteína y cistina, se generan aminas con olores putrefactos extremadamente desagradables, como cadaverina a partir de lisina, putrescina a partir de glutamina, histamina a partir de histidina y tiramina a partir de tirosina, etcétera, por lo que es fundamental tener un control de los procesos enzimáticos que tienen lugar durante el almacenamiento y procesamiento de alimentos.

    Se ha reconocido la capacidad de ciertos microorganismos para sintetizar compuestos como alcoholes, ésteres, lactosas y terpenos, entre otros, a partir de diversos medios de cultivo. Por ejemplo, el Geotrichum candidum y las levaduras de los géneros Hansenula y Pichia producen alcoholes y ésteres; la Trichoderma viride produce la lactona gentil-6-alfa pirina, que tiene un fuerte olor a coco; algunas especies de Ceratocystis, Penicillium, Aspergillus, Sacharomices y Pseudomonas sintetizan terpenos volátiles, con la ventaja de que estas biotrasformaciones son estereoespecíficas.

    3.5.3 GENERACIÓN DE AROMAS POR EFECTO DE TRATAMIENTO TÉRMICO

    En general, los productos crudos de origen animal como leche, carne, huevo, pescado, así como cereales y oleaginosas son insípidos. La aplicación de un tratamiento térmico, mejora su textura, aroma y sabor por lo que éstos se vuelven más apetitosos. En la generación del aroma y sabor por efecto del tratamiento térmico intervienen varios mecanismos como la pirolisis o degradación térmica, la caramelización, degradación de ribonucleótidos y tiamina, la reacción de Maillard y la degradación térmica de lípidos.

    Tanto la reacción de caramelización como la de oscurecimiento no enzimático o de Maillard, no sólo producen pigmentos oscuros, sino que también son responsables de la formación de un gran número de sustancias volátiles. Ambas reacciones son complejas y no se conocen exactamente los procesos de síntesis de muchas de las sustancias que resultan de ellas. La sola descomposición térmica de la glucosa genera aproximadamente 80 compuestos orgánicos de bajo peso molecular, tales como aldehídos, cetonas, dicetonas, lactosas, furanos y dihidrofuranos. El número y tipo de compuestos aumenta significativamente con la adición de un solo aminoácido, dentro de la reacción de Maillard.

    Principales compuestos producidos por reacciones de oscurecimiento no enzimático

    Caramelización (glucosa)

    Reacción de Maillard (alanina y glucosa)

    Monóxido de carbono

    Bióxido de carbono

    Formaldehído

    Ácidos fórmico, acético, láctico, pirúvico, acrílico

    Acetaldehído

    Glicoaldehído

    Glioxal

    Ácido glioxílico

    Acroleína

    Piruvaldehído

    5-Metil-2-furaldehído

    2-Furil-metil-cetona

    Acetona

    Acetol

    Dihidroxiacetona

    Gliceraldehído

    Acetoína

    Diacetilo

    Ácido levulínico

    Furano

    2-Metil-furano

    Alcohol furfurílico

    Ácido 2-furoico

    2-Furaldehído

    5-(Hidroxi-metil)-2-furaldehído

    Isomaltol

    2-Furi-hidroximetil-cetona

    Pirazinas

    Metil-pirazina

    2,6-Dimetil-pirazina

    2,5-Dimetil-pirazina

    2-Etil-5-metilpirazina

    2,3,5-Trimetil-pirazina

    3,5-Dietil-2-metil-pirazina

    3,5-Dietil-2-metil-pirazina

    2-Metil-pirazina-6-acetilpirazina

    2-Etil-6-metilpirazina

    Carbonilo

    3-hidroxi-2-butanona

    1-hidroxi-2-butanona

    3-hidroxi-3-metil-2-ciclopentanona

    3-etil-2-hidroxi-2-ciclopentanona

    Compuestos heterocíclicos

    2,3-dihidro-5-hidroxi-6-metil-4(H)piranona

    Furaneol

    2,3-dihidro-3,5-dihidroxi-6-metil-4(H)piranona

    5-hidroximetil-2-furfural

    Dihidro-2-metil-3(2H)-furanona

    4-hidroximetil-2-metil-1,3-dioxalano

    5-metil-2-furfuriol

    Compuestos heterocíclicos nitrogenados

    2-acetil-pirrol

    Dimetil-1(H)-benzimidazol

    2,3-dihidro-1-metil-4(H)-piridina

    Reacción de Maillard

    La reacción de Maillard tiene diversas vías que resultan en la formación de un gran número de compuestos de bajo peso molecular. Los principales compuestos volátiles derivados de la reacción de Maillard son aldehídos, cetonas, dicetonas, y compuestos heterocíclicos que contienen oxígeno, nitrógeno y azufre; entre estos últimos destacan pirazinas piridinas, pirroles, porrolidinas, pironas, pirrolizinas, piperazinas, furanos, furanonas, oxazoles, oxazolinas, tiofenoas, tiazoles, ditioles, ditianos, ditiinas, triotiolanos, tiazolinas, tiazolidinas y tretatianos.

    En general, los compuestos volátiles generados por la reacción de Maillard se pueden dividir en tres grupos: a) productos de la fragmentación de azúcares: furanos, pironas, ciclo pentanos, carbonilos y ácidos, b) productos de la degradación de aminoácidos: aldehídos y compuestos azufrados, y c) producidos de reacciones secundarias: pirroles, piridinas, imidazoles, oxazoles, tiazoles y compuestos de condensación aldólica.

    Es muy importante resaltar el papel que desempeña la temperatura. Cada posible ruta de síntesis que se observa en estas transformaciones tiene una determinada energía de activación y, por lo tanto, su velocidad está en función de la temperatura. Es decir, según sea la temperatura que se alcance en un sistema, será la vía degradativa que prevalezca y la generación de un determinado tipo de compuestos. En un alimento con una composición compleja, podría haber cientos de líneas semejantes integrando un sistema de muy difícil estudio.

    La reacción de Strecker, que forma parte del mecanismo de oscurecimiento no enzimático, involucra la desaminación oxidativa y descarboxilación de aminoácidos en presencia de compuestos dicarbonílicos, y forma aldehídos con un átomo de carbono menos que el aminoácido original y una aminocetona. Esta reacción es la fuente principal de compuestos carbonílicos; sin embargo, a pesar de su abundancia, no son tan importantes en el aroma como lo son los compuestos heterocíclicos. La cisterna es susceptible a la degradación de Strecker, ya que forma no sólo el aldehído y la aminocetona correspondientes, sino además sulfuro de hidrógeno, amoniaco y acetaldehído; estos últimos son a su vez intermediarios en la formación de compuestos altamente odoríferos, como el amoniaco que actúa como sustito en la formación de pirazinas.

    Las pirazinas son un grupo de sustancias muy importantes y claramente relacionadas con los aromas de los productos fritos, cocidos y horneados, tales como papas, café, nueces, cacao, galletas, etcétera. También se han identificado en diversos vegetales en estado fresco; son tan potentes que su umbral de detección está generalmente por debajo de 1 ppm. Entre los grupos más importantes de pirazinas destacan:

  • Alquil-pirazinas. Incluyen compuestos como la 2,5-dimetil-pirazina, la 3-etil-2,4-dimetil-pirazina y la 2-etil 3,5-dimetil-pirazina, típicos de las papas horneadas, y se sintetizan en la cáscara de este tubérculo; también se han identificado otras 13, tales como 2-isobutil-3-metil-pirazina, 2,3-dietil-5 metil-pirazina y 2,6-dietil-3-metil-pirazina. Se generan mediante la degradación de Strecker, por la reacción de las α-dicetonas con aminoácidos para formar α-amino-cetonas que a su vez, si se condensan entre sí, generan un compuesto heterocíclico que a través de una oxidación genera la pirazina.

  • Metoxi-pirazinas. En este grupo está la 2-isobutil-3metoxi-pirazina, responsable del aroma típico de los pimientos verdes recién cortados (Capsicum annuum), los chícharos (Pisum sativum), el café tostado y algunos chiles (ajís); está considerada como una de las sustancias más potentes conocidas, ya que su umbral de detección en agua es de 0.002 μg/L.

  • Acetil-pirazinas. De éstas, las más conocidas son la 2-acetil-pirazina, la 5-acetil-pirazina y la 6-acetil-pirazina, que se han identificado en productos fritos y tostados, tales como las palomitas de maíz, el tabaco y la carne. Dentro de esta categoría se encuentran la 2-acetil-3-metil-pirazina y la 2-acetil-3-etil-pirazina.

  • Otras pirazinas. En este grupo se incluyen muchas otras pirazinas de menor importancia, tales como la acetonil-pirazina y las pirazinas bicíclicas.

  • Por su parte, los pirroles son compuestos nitrogenados que se supone derivan de la prolina y de la hidroxiprolina por la degradación de Strecker; sin embargo, también se pueden formar mediante un mecanismo distinto que requiere de otros aminoácidos y de azúcares de seis átomos de carbono. Entre los más conocidos están 2-formil-pirrol y el 2-acetil-pirrol. Las piraditas son compuestos que en concentraciones bajas tienen un aroma agradable, pero que se torna muy fuerte y desagradable cuando están concentradas; contienen nitrógeno en su molécula y no son tan abundantes como las pirazinas o los pirroles.

    Los furanos también representan otro grupo importante de compuestos, ya que se han identificado 70 en el aroma del café, 25 en el del pan y así en muchos otros alimentos; entre los principales resalta el maltol, con un característico aroma de caramelo, y su derivado, el etil-maltol, que es de cuatro a seis veces más potente que el primero. Como los furanos no contienen nitrógeno, su síntesis se lleva a cabo sólo con monosacáridos, por medio de su deshidratación o de la degradación de Strecker.

    Estructura de piridinas y furanos derivados de la reacción de maillard

    Los compuestos heterocíclicos azufrados derivados de la reacción de Maillard incluyen tiazoles y tiofenos, además de tritiolanos, tiazolinas, tetratianos y otros; éstos se sintetizan por la reacción entre la metionina, la cistina, la cisterna o el anhídrido sulfuroso (proveniente de la descomposición de la cisterna), con diferentes compuestos intermedios, tales como aldehídos, amoniaco y otros.

    Los derivados de los tiazoles, como el trimetil-tiazol y el 2-isobutil-tiazol, tienen aromas que recuerdan el del cacao y el del jitomate, respectivamente. Por su parte, los tiofenos sólo se han encontrado en alimentos que han sido sometidos a altas temperaturas; en cambio, las pirazinas existen en ciertos vegetales frescos; se han observado que el dimetil-tiofeno y algunos trisulfuros insaturados se producen a expensas de trisulfuros saturados y disulfuros insaturados.

    En el café tostado se han identificado varios compuestos azufrados que incluyen mercaptanos, sulfuros, disulfuros y trisulfuros, entre los que destacan el 5-metil-furfuril-mercaptano y el furfuril-mercaptano; este último tiene un umbral de detección muy bajo de 0.01 μg/L y en concentraciones hasta de 0.5 μg/L da la nota agradable de café, pero a más de 5 μg/L, es desagradable. Por otra parte, en los vegetales cocidos se genera una serie de compuestos volátiles muy similares, que varían únicamente en su concentración y que sugiere son el resultado de una degradación de metabolitos comunes; en sistemas modelo se han comprobado que algunos de ellos derivan de diferentes aminoácidos. Durante la cocción de papa, zanahoria, coliflor, maíz, lechuga, apio, cebolla y otros, se sintetizan anhídrido sulfuroso, metanol, propanal, acetona, sulfuro de dimetilo, metilpropanal, 3-metilbutanol, metanol y acroleína. Durante el cocimiento de espárragos se identifica un aroma característico del sulfuro de dimetilo, que se encuentra en una concentración que va de 3 a 10 ppm; éste proviene de la hidrólisis térmica de los precursores correspondientes, principalmente de la metilmetionina. Paralelamente también se genera el compuesto cíclico 1,2-ditiaciclopentano, proveniente de la descarboxilación del ácido asparagúsico, cuya biosíntesis ya se describió.

    Degradación de la tiamina

    La tiamina o vitamina B1 es un compuesto bicíclico formado por una pirimidina sustituida y un anillo de tiazol unidos mediante un enlace metilénico que puede romperse cuando a esta molécula se le aplica un tratamiento térmico a un pH>=4,5; la porción de pirimidina es estable pero el derivado metil-tiazólico es susceptible a degradación térmica, por lo que puede generar compuestos volátiles azufrados y nitrogenados de intenso aroma como furanos, tiofenos y anhídrido sulfuroso que imparten aromas cárnicos. Muchos de estos compuestos pueden también formarse por la reacción de Maillard, como el 2-metil-3furfuril y el bis(2-metil-3furfuril) disulfuro, y son algunos de los principales componentes del aroma de carne de res y pollo. Se ha reportado que la degradación térmica de la tiamina genera una concentración 20 veces mayor del 2-metil-3furfuril que la ribosa, cuando reacciona con cisterna a un pH de 5.7.

    Degradación térmica de lípidos

    Los lípidos incluyen triacilglicéridos, fosfolípidos y colesterol; este grupo de compuestos tiene un papel multifuncional, pues está relacionado con la percepción bucal, además actúa como vehículo de compuestos no polares relacionados con el aroma. La fracción lipídica es un sustrato fundamental en la generación de volátiles, pues una gran cantidad de los compuestos del aroma y sabor provienen de la degradación de lípidos, e incluyen hidrocarburos alifáticos, aldehídos, cetonas, alcoholes, ácidos carboxílicos, ésteres, lactosas y alquilfuranos. El tratamiento térmico puede inducir la ruptura del enlace éster de los triacilglicéridos con la consecuente liberación de ácidos grasos, además acelera oxidación de las cadenas alifáticas, donde las grasas insaturadas son más susceptibles a la reacción de autooxidación que las grasas saturadas. Por otra parte, los fosfolípidos que forman parte de la membrana celular, contienen una mayor cantidad de ácidos grasos insaturados que los triglicéridos por lo que son muy sensibles a la oxidación. Asimismo, la ruptura del enlace éster de los fosfolípidos es más rápida que la de los triacilglicéridos, por lo que son una fuente importante de compuestos volátiles. Del mismo modo, el colesterol es también susceptible a la oxidación cuando se expone a luz, calor y oxígeno. El 7-cetocolesterol es uno de los componentes más representativos derivado de la oxidación del colesterol; la carne de res y los productos cárnicos pueden contener cerca de 3.5 ppm de este compuesto, cantidad sólo inferior a la reportada para el huevo en polvo, pero mayor a la de otros alimentos como leche, queso y cereales.


    La autooxidación de los lípidos ocurre en forma espontánea en presencia de oxígeno, generando numerosos productos intermediarios y finales. El mecanismo de autooxidación involucra la formación de radicales libres en donde un lípido RH es activado por calor, luz o por catalizadores metálicos para descomponerse en radicales libres inestables R y H'. En presencia de oxígeno estos radicales libres forman el radical peróxido R00, que reacciona con otro lípido RH y genera un hidroperóxido ROOH y el radical libre R correspondiente, a través del cual se propaga la reacción en cadena. La reacción termina cuando los radicales libres se combinan entre sí, formando compuestos estables que se acumulan en el sistema. Los hidroperóxidos son intermediarios importantes en la autooxidación de grasas, son no volátiles, inodoros e insípidos y relativamente inestables, por lo que tienden a fragmentarse y forman compuestos odoríferos. Los hidroperóxidos pueden formar radicales alcoxi e hidroxilo que se descomponen rápidamente por oxidación, ruptura o ciclación, formando un sinnúmero de compuestos volátiles como aldehídos, alcoholes, cetonas, además de radicales libres que reingresan a la cadena de propagación. La naturaleza de los volátiles formados a partir de la degradación de hidroperóxidos depende de la composición de la cadena y del punto de ruptura. Los compuestos generados incluyen al hexanal, heptanal, octanal, nonanal, undecanal, 2-nonenal, 2-docenal, 3-hexenal, 4-decenal, 2,3-nonadienal, 2,4-decadienal, entre otros; todos ellos responsables del olor a grasa y rancio (figura 8.26), En general, estos compuestos tienen umbrales de detección superiores, por ejemplo, los aldehídos trans-2-nonenal y el trans-2-trans-4-decadienal poseen un umbral de detección de 0.08 y 0.07 ppb, ambos imparten notas a grasa, en tanto que los ácidos carboxílicos son responsables de la sensación acre común en el aroma a carne
    El malonaldehído y otros compuestos que reaccionan con el ácido tiobarbitúrico son los principales productos de la ruptura de los hidroperóxidos provenientes de los ácidos araquidónico y linoleico, Además de la autooxidación, los ácidos grasos saturados e insaturados pueden sufrir reacciones de descomposición cuando se someten a temperaturas elevadas en presencia o ausencia de oxígeno por deshidratación, descarboxilación, hidrólisis y deshidrogenación. La degradación de los ácidos grasos saturados con oxígeno lleva a la formación de mono-hidroxiperóxidos, cuya ruptura produce compuestos de bajo peso molecular semejantes a los producidos por la reacción de auto oxidación. Sin embargo, se ha demostrado que al eliminar el oxígeno mediante una corriente de nitrógeno, se reduce la formación de compuestos derivados de la oxidación de lípidos. Asimismo, al calentar los lípidos a una temperatura superior a los 200°C los triacilglicéridos se fragmentan, generando cetonas, lactonas, ésteres, metilcetonas, hidrocarburos saturados e insaturados, aldehídos, acroleína, monóxido de carbono, entre otros compuestos de bajo peso molecular.
    Los umbrales de percepción de lo compuestos volátiles derivados de los lípidos son superiores a los que presentan los compuestos azufrados y nitrogenados provenientes de la reacción de Maillard, por lo que tienen un impacto menor en el aroma. Sin embargo, los aldehídos saturados e insaturados de seis a 10 carbonos representan la principal proporción de componentes volátiles. Las notas de aroma que imparten estos aldehídos se describen como verdes, grasos y rancios.

    Los ácidos grasos poliinsaturados n-3 y n-6 han recibido gran atención debido a que su consumo reduce la incidencia de enfermedades coronarias. Se comprobó que un incremento de ácidos grasos poliinsaturados generaba una mayor cantidad de compuestos volátiles derivados de la oxidación térmica de lípidos en el aroma de la carne de diversas especies animales, con una mayor concentración e alcoholes y aldehídos saturados e insaturados, n-alcanos, 2-alquenos, 1-alcanoles y alquilfuranos de 4 a 9 carbonos.

    Aunque estos compuestos no provienen directamente de la degradación de ácidos grasos poliinsaturados, sino de la autooxidación del ácido oleico ( C18:1n-9) y del ácido linoleico ( C18:2 n-6), por lo que la presencia de ácidos grasos poliinsaturados parece promover la reacción de auto oxidación del ácido oleico y linoleico.

    3.6 PRECURSORES Y DESARROLLO DE AROMA Y SABOR EN ALIMENTOS

    CARNE Y PRODUCTOS CÁRNICOS

    Los principales compuestos que intervienen en la generación del aroma a carne son moléculas de bajo peso molecular solubles en agua o lípidos. Otros componentes de la carne, como las proteínas miofibrilares y sarcoplásmicas, tienen un efecto mínimo en el desarrollo del aroma a carne, con excepción de la mioglobina que puede actuar como catalizador en los procesos de generación del aroma.

    Como resultado del tratamiento térmico se genera un gran número de sustancias volátiles responsables del aroma y sabor a carne, en donde la naturaleza de los compuestos generados depende fundamentalmente de la intensidad del tratamiento térmico aplicado. Por otra parte, los lípidos que forman parte del tejido adiposo, así como la grasa intramuscular y los fosfolípidos tienen un papel primordial en la generación del aroma cárnico.

    La ribosa es uno de los azúcares más importantes de la carne, la mayor proporción de la ribosa se encuentra como parte del nucleótido inosin 5'-monofosfato, y en menor cantidad se le puede encontrar como ribosa 5-fosfato o ribosa libre. El inosin-5'-monofosfato se forma vía desfosforilación enzimática del ATP durante la etapa post-mortem. La ruptura enzimática del inosin-5'-monofosfato puede dar lugar a la formación de ribosa y ribosa-5-fosfato, aunque la mayor parte de la ribosa permanece unida al nucleótido. El inosin-5'-monofosfato, además de actuar como agente potenciador del sabor, también es una fuente de ribosa para la reacción de Maillard durante la cocción, y genera compuestos volátiles azufrados (tioles, mercaptanos, furanotioles, tiofenos y disulfuros) con un fuerte olor a carne, y en menor proporción otros compuestos no azufrados como el 2-furfural y 2.4-pentadienona. La ribosa 5-fosfato puede perder el grupo fosfato y sufrir una deshidratación para formar 4-hidroxi-5-metil-3-furanona y 1-deoxipentona. Esta furanona puede generar tiofuranos y tiofenos al reaccionar con el sulfuro de hidrógeno producido por la degradación de cisteína.

    La formación de los compuestos responsables del aroma de la carne no sólo depende de la concentración de precursores, sino de una gran variedad de factores intrínsecos y extrínsecos que alteran la intensidad y características del aroma, como el pH de la carne, especie animal, género, genotipo, edad, régimen de producción, tipo de almacenamiento, manejo post-mortem, temperatura y método de cocción, adición de especias, saborizantes, etc. Asimismo, el sabor característico de cada especie animal deriva primordialmente de los lípidos presentes. La carne de cerdo y pollo contienen una mayor proporción de ácidos grasos insaturados que la de ternera o cordero, y esto da lugar a una mayor proporción de aldehídos volátiles insaturados, por lo que se supone que estos aldehídos son los principales compuestos asociados con el olor de las diferentes especies animales. La carne de oveja es rica en ácidos grasos ramificados con grupos metilo, como por ejemplo los ácidos 4-metiloctanoico y 4-metil-nonanoico, que no se han detectado en otros tipos de carnes, éstos son responsables del olor característico de la carne de cordero que puede ser objetable. El 1,2-metiltridecanal presente principalmente en carnes de vaca, ternera, cordero y venado, imparte notas grasas a la carne. Otros aldehídos metilados de 11 a 17 carbonos imparten aromas de carne de vaca cocida y también se han detectado en carne de pollo y cerdo, aunque en menor proporción.

    Los productos cárnicos procesados incluyen en su formulación nitrito de sodio, junto con el cloruro de sodio, fosfatos y agentes reductores, entre otros. Los nitritos además de estabilizar el color de la carne e inhibir el crecimiento de Clostridium Botulinum, actúan como agentes antioxidantes que evitan el deterioro de las grasas insaturadas y por tanto modifican el perfil de compuestos volátiles generados durante la cocción. La acción antioxidante se debe a la formación de nitrosomioglobina y nitrosil-hemocromógeno que inhiben la acción del hierro hemo como agente prooxidante .

    Bebidas

    TE

    En la elaboración del té, la formación del aroma durante la fermentación está relacionada predominantemente con la oxidación de compuestos fenólicos. Las reacciones más importantes son la oxidación de los flavanoles catalizada por la catecol oxidasa. Los flavanoles del té constituyen el 15-25% del peso seco y son principalmente catequizas y sus derivados.

    En la oxidación de muchos fenoles el primer paso es la sustracción del hidrógeno fenólico, formándose un radical semiquinona. La eliminación de un segundo electrón forma una quinona estable. El radical semiquinona puede reaccionar con otro radical para formar un díemero. En los tejidos de las hojas de té, los flavanoles oxidados enzimáticamente se condensan para formar el dímero teaflavina y proantocianidina polimérica (tearubiginas). Las teaflavinas de color rojo-anaranjado son astringentes y contribuyen a la peculiar sensación vivificante que produce el té (briskness).

    Por otro lado, los flavanoles oxidados pueden reaccionar con aminoácidos dando diversos aldehídos vía degradación de Strecker. Se ha propuesto que el isobutanal, 2-metilbutanal, el aldehído isovaleriánico y el aldehído fenilacético que se encuentran presentes en el aroma del té fermentado son producidos a partir de los aminoácidos valina, isoleucina, leucina y fenilalanina.

    Se sabe que cierto número de compuestos volátiles se derivan de la degradación de carotenoides, lo que sucede solamente en presencia de flavanoles oxidados. Los principales productos volátiles son inonas y sus epoxiderivados. Se ha sugerido que los flavanoles oxidados del té formados durante la fermentación producen la degradación de los carotenos presentes en las hojas del té.

    CERVEZA

    La nota amarga característica de la cerveza se debe a las resinas del lúpulo. Estas resinas se clasifican en blandas y duras (solubles e insolubles en hexano respectivamente). Las resinas blandas comprenden los ácidos α ( humulona, cohumulona, adhumulona) y los ácidos β (lupulona, colupulona, adlupulona)

    En el proceso de elaboración de la cerveza, los ácidos α se isomerizan a ácidos iso-α, los cuales tienen gusto amargo. La isomerización de un ácido α produce dos pares de estero isómeros.

    Cuando la cerveza se expone a la luz solar desarrolla un desagradable olor a azufre, denominado “sabor a luz”. Su formación se ha a tribuido al 2-metil-2-butano-1-tilo que procede de la fotolisis de ácidos iso-α en presencia de tío aminoácidos.

    El aroma a lúpulo característico de la cerveza se debe a la transferencia a la cerveza de algunos compuestos derivados de los aceites esenciales. Se han identificado más de 100 constituyentes del arma, entre otros, ésteres, cetonas, alcoholes, éteres, terpenoides y sesquiterpenoides. Los ésteres cíclicos y los sesquiterpenoides oxigenados son constituyentes que tienen un fuerte aroma a lúpulo. Los ésteres tienen, predominantemente, estructuras dicíclicas y los sesquiterpenoides tienen un constituyente o bien epóxido o hidroxilo.

    CAFÉ

    En el café tostado y crudo se han caracterizado cierto número de furanos tiosustituidos. Posiblemente el compuesto 2-furilmetanotiol es un compuesto con carácter impacto del café tostado. Su umbral en agua es de 0.01 ppb y a concentraciones de 0.15 ppb el compuesto tiene el aroma del café tostado. A concentraciones mayores, se desarrolla un fuerte olor a azufre.

    Otro compuesto es la trigonelina, que está presente en los granos crudos de café a niveles de 1%. Contrariamente a la cafeína, que es termoestable, la trigonelina se descompone fácilmente a las temperaturas de tostado para dar una serie de piridinas y pirroles.

    El aroma ácido del café se debe a muchos ácidos orgánicos. Los ácidos fenólicos, en particular, alcanzan una media del 7.5 % del peso seco de los granos crudos de café. Entre estos tenemos los ácidos ferúlico, cafeico y clorogénico.

    4. ADITIVOS ALIMENTARIOS RELACIONADOS CON EL SABOR Y EL OLOR

    4.1 ACIDULANTES

    Según la legislación española, definimos acidulante como: aquellas sustancias que incrementan la acidez de un alimento o le confieren un sabor ácido

    La funcionalidad de los reguladores de pH, también llamados correctores de acidez, en la industria alimentaria tiene dos vertientes:

    • Funcionalidad organoléptica: adaptando la acidez del producto a la esperada por el consumidor y proporcionando unas características sápidas agradables.

    • Funcionalidad tecnológica:

      • Sinérgico de antioxidante: por su acción quelante de los posibles metales del medio que aceleren la reacción de oxidación.

      • Regulador de pH: con diferentes objetivos:

      • Facilitar un pH adecuado para la òptima aplicación y funcionalidad de otros aditivos que requieren de un medio ácido (conservantes, colorantes…)

      • Facilitar un pH ácido adecuado para poder aplicar tratamientos de pasteurización y esterilización más suaves, alterando mínimamente las características organolépticas iniciales del producto

      • Acción conservante por sí mismo, sin necesidad del pH de aplicar otros conservantes, al conseguir una reducción del pH del alimento hasta niveles donde ya no hay crecimiento de microorganismos patógenos ( pH<4'5)

    Los reguladores de pH más empleados en alimentos suelen ser preferentemente ácidos orgánicos: acético, adípico, benzoico, cítrico, fumárico, láctico, málico, propiónico, sórbico, succínico y tartárico. Según su sabor ácido que ofrecen, ordenaríamos estos ácidos:

    Fumárico> Tartárico>Málico> Acético> Succínico> Cítrico> Láctico> Ascórbico> Glucónico.

    Los ácidos inorgánicos también son utilizados como acidulantes, como el ácido fosfórico y el ácido clorhídrico, pero estos no participan en las propiedades organolépticas del alimento. Muchos de ellos se encuentran de manera natural en diversos vegetales como parte de su metabolismo y contribuyen a la acidez y el sabor típico.

    La mayoría son solubles en agua, exceptuando el fumárico que prácticamente es insoluble. Su selección está en función de la solubilidad, la compatibilidad con los otros constituyentes del alimento, el coste, el sabor…

    Todos presentan un sabor ácido propio, de diferente intensidad, y provocan paralelamente otras percepciones sensoriales. Algunos pueden intensificar el sabor de otras sustancias, incluyendo los saborizantes sintéticos. Por ejemplo en las bebidas a base de frutas, el ácido málico retarda la velocidad de evaporación y retiene los compuestos volátiles, conservando así las propiedades sensoriales del producto.

    E-260 ÁCIDO ACÉTICO

    - E-261 Acetato potásico

    - E-262 Acetatos de sodio

    - E-262 I) Acetato sódico

    II) Acetato ácido de sodio, Diacetato sódico

    - E-263 Acetato cálcico

    El acético es un ácido orgánico que se encuentra de forma natural en muchos alimentos. Se caracteriza por ser un líquido incoloro miscible en agua y glicerina, de olor picante y sabor ácido.

    Se puede obtener por una reacción de oxidación del aldehído acético o por fermentación controlada de las bacterias Acetobacter y Acetomonas, produciendo ácido acético a partir de alcohol. Los sustratos donde se lleva a cabo esta fermentación pueden ser muy diversos, zumo de manzana (vinagre de manzana), zumo de uva (vinagre de vino), malta (vinagre de malta), melaza, arroz, etc. Todos estos tipos de vinagre coinciden en contener ácido acético, pero el resto de las sustancias aromáticas son muy diferentes en función del sustrato donde se ha llevado a cabo la fermentación y por tanto el sabor será característico de cada uno y proporcionará diferencias sensoriales en el producto acabado.

    La forma de uso más común es como vinagre, con un contenido de ácido acético alrededor de 4-8% o como solución acuosa de ácido acético sintético de 25-80%. Presenta muy buena funcionalidad como saborizante y conservante, tanto en uso artesanal como industrial.

      • Saborizante: es muy común el uso del vinagre en el preparado de escabeches, tanto de carne como de pescado, proporcionando un sabor nuevo y característico.

    La acción del acético sobre las proteínas influye en el sabor. En pequeñas concentraciones produce, sobre todo en los tejidos animales, una hidrólisis de las proteínas, cuyos productos de escisión tienen sabor agradable. Este efecto tiene importancia en la preparación de los escabeches de pescado. Mientras que la sal común endurece la carne del pescado, el ácido acético la ablanda.

      • Conservante: se usa como conservador frente a levaduras, bacterias y en menor proporción, frente a hongos.

    El ácido acético se aplica normalmente en forma de vinagre, como agente acidificante y saborizante, en algunos productos: salsas (mayonesas, ketchup, mostazas…) derivados cárnicos (salchichas, embutidos…) aderezos, etc.

    E-270 ÁCIDO LÁCTICO

      • E-325 Lactato sódico

      • E-326 Lactato potásico

      • E- 327 Lactato cálcico.

    El ácido láctico es un ácido orgánico ampliamente distribuido en la naturaleza. Se encuentra en el cuerpo humano como producto normal del metabolismo. Es uno de los productos de la fermentación acido-láctica (muy común en algunos procesos de producción en la industria alimentaria), también es un componente natural de la leche, siendo el responsable de su coagulación y de la conservación natural de los derivados fermentados de ésta, como el yogur.

    Se obtiene industrialmente por fermentación con Lactobacillus ssp. en un medio de glucosa o a partir del suero de la leche.

    Comercialmente se encuentra como un líquido algo amarillento, mezcla de ácido entre 50-90% y lactato. Es miscible en agua.

    Se suele utilizar como:

      • Saborizante: mejora el sabor de los encurtidos de hortalizas, proporcionando un ligero sabor ácido agradable en salsas, bebidas refrescantes, etc.

      • Regulador de pH: en derivados cárnicos, conservas vegetales, salsas preparadas, helados, etc.

      • Sinérgico de antioxidantes: debido a su efecto de disminución del pH del medio, ofrece unas condiciones del medio favorables para la actuación de aquellos antioxidantes que son activos en la forma no disociada.

    Impide la pérdida de color de frutas y hortalizas.

    E-296 ÁCIDO MÁLICO

    Ácido orgánico, abunda en la forma L en frutas, principalmente en manzanas.

    Industrialmente se puede obtener por hidratación del ácido maleico o enzimáticamente a partir de ácido fumárico con fumarasa (Lactobacillus brevis, Paracolobactrum ssp.) o a partir de otras fuentes de carbono por fermentación con Candida ssp.

    Se encuentra como un polvo blanco cristalino soluble en agua y en etanol. Carece de olor pero proporciona un regusto astringente. Se suele emplear como saborizante y como secuestrador de iones metálicos.

    Normalmente se usa en mermeladas, jaleas, sorbetes, bebidas refrescantes, conservas de hortalizas y frutas, etc.

    E- 297 ÁCIDO FUMÁRICO

    El ácido fumárico es isómero del ácido maleico. Se encuentra en frutas de forma natural. Se obtiene por isomerización del ácido maleico, por oxidación del furfural o por un proceso de fermentación mediante especies de Rhizopus ssp. sobre melazas.

    Se puede encontrar en forma de cristales incoloros solubles en agua fría y en caliente, también es soluble en etanol, e insoluble en aceites.

    E- 330 ÁCIDO CÍTRICO


    E- 331 Citratos de sodio

    E-331 I) Citrato monosódico

    II) Citrato disódico

    III) Citrato trisódico

    E-332 Citratos de potasio

    E-332 I) Citrato monopotásico

    E-332 II) Citrato tripotásico

    E-333 Citratos de calcio

    E-333 I) Citrato monocálcico

    II) Citrato dicálcico

    III) Citrato tricálcico

    E-380 Citrato triamónico


    Es un ácido orgánico muy común y frecuente en la naturaleza. Se puede encontrar como producto del metabolismo de la mayoría de los organismos, en el ciclo de Krebs, y formando parte de muchas frutas, especialmente de los cítricos, a las que confiere su característica acidez.

    Para aplicación industrial, se obtiene de subproductos cítricos o por fermentación de hidratos de carbono con Aspergillus Níger o Candida ssp. Comercialmente se encuentra como cristales monocíclicos inodoros, de sabor ácido, muy soluble en agua.

    Sus aplicaciones más características como saborizante son:

      • En caramelos, zumos de fruta, helados, mermeladas, y otros productos de procedencia o con sabor a fruta

      • En margarinas, junto con el citrato de sodio, se añade como starter para la producción de metabolitos que participarán en el aroma final de la margarina como diacetilos, etc.

    E-334 ÁCIDO TARTÁRICO

    E-335 Tartratos de sodio

    E-335 I) Tartrato monosódico

    II) Tartrato disódico

    E-336 tartratos de potasio

    E-336 I) Tartrato monopotásico

    II) Tartrato dipotásico

    E-337 Tartrato doble de sodio y potasio

    Se encuentra de forma natural en los zumos de muchas frutas, especialmente en las uvas.

    Durante la elaboración del vino, por la acción de levaduras, se obtiene un precipitado de donde se extrae el ácido tartárico de uso industrial.

    El producto comercial presenta la configuración L y es dextrógiro. Es considerado GRAS (Generally Recognized As Safe). Se suele encontrar en forma de polvo cristalino incoloro, inodoro, muy soluble en agua y en etanol, insoluble en aceites. Posee un sabor ácido, fuerte y característico.

    Se utiliza en bebidas refrescantes, ya que su sabor ácido potencia el efecto de los aromas de la fruta.

    E- 575 GLUCONO DELTA LACTONA (GDL)

    E-576 Gluconato sódico

    E-577 Gluconato potásico

    E-578 Gluconato cálcico

    E-579 Gluconato ferroso

    Es el éster interno, o lactona, del ácido glucónico. La forma industrial se obtiene a partir de la glucosa mediante una fermentación aeróbica oxidativa a través de enzimas (Aspergillus o Acetobacter) y posterior cristalización. Se obtiene una mezcla de ácido glucónico y GDL.

    Se presenta como un polvo blanco cristalino, inodoro, soluble en agua, ligeramente soluble en etanol, insoluble en éter y solventes orgánicos.

    El sabor ácido que ofrece, es el más neutro de todos los acidificantes utilizados en la industria alimentaria.

    Se utiliza en encurtidos, ya que se puede sustituir parcialmente por vinagre, favoreciendo la conservación por bajada del pH y controlando el sabor.

    4.2 EDULCORANTES

    Con el nombre de aditivos edulcorantes intensos, se conoce a aquellos compuestos, naturales o sintéticos, con sabor dulce, pero con un poder energético nulo o insignificante en comparación con la sacarosa.

    No es solo necesaria la aportación de un sabor dulce para que se considere a una sustancia como edulcorante. Debe reunir una serie de requisitos importantes para la aplicación técnico-alimentaria:

      • Solubilidad suficiente

      • Estabilidad a un intervalo amplio de temperatura y pH para que puede resistir las condiciones del alimento en el que se va a utilizar y a los tratamientos a los que se vaya a someter

      • Sabor dulce lo más puro posible. Sin sabores secundarios o residuales.

      • Que tenga un poder edulcorante superior al de la sacarosa

      • Que sea inocuo

    El término utilizado para tener una referencia comparativa de dulzor de los edulcorantes respecto a la sacarosa, equivale a los gramos de sacarosa que hay que disolver en agua para obtener un líquido con igual sabor que la disolución de 1g de edulcorante artificial en el mismo volumen. Se denomina Poder Edulcorante (PE).

    La sacarosa es el edulcorante natural por excelencia. Tiene funciones estructurales y de imagen, ya que aumenta la viscosidad del medio, aportando volumen y textura, y da lugar a reacciones de caramelización que genera colores deseados y algunos productos.

    No constituye una fuente de energía metabólica, sino que también hace aumentar la demanda de insulina y además ejerce un papel importante en el desarrollo de caries dental. Por dichas razones, es recomendable bajar el consumo de sacarosa en nuestra dieta.

    Clasificamos los edulcorantes en función de su aporte calórico:

    • Edulcorantes nutritivos o de volumen:

      • Sacarosa y otros disacáridos (maltosa, lactosa…)

      • Monosacáridos (glucosa, fructosa…)

      • Polioles (sorbitol, manitol, maltitol, xilitol, lactitol…)

    • Edulcorantes no nutritivos o intensos

      • Sintéticos: acesulfamo K, aspartamo, ciclamato, sacarina

      • De origen vegetal:

  • Glucósidos: glicirrina, dihidrochalcona, esteveósido

  • Proteínas: taumatina, monelina y miraculina

  • A) EDULCORANTES NUTRITIVOS

    SACAROSA

    La sacarosa es el edulcorante natural por excelencia. Tiene funciones estructurales y de imagen, ya que aumenta la viscosidad del medio, aportando volumen y textura, y da lugar a reacciones de caramelización que genera colores deseados y algunos productos.

    No constituye una fuente de energía metabólica, sino que también hace aumentar la demanda de insulina y además ejerce un papel importante en el desarrollo de caries dental. Por dichas razones, es recomendable bajar el consumo de sacarosa en nuestra dieta.

    • POLIOLES

    Grupo compuesto por varios grupos hidroxilo. Los polioles con propiedades endulzantes son: sorbitol, xilitol, lactitol, maltitol, manitol, isomaltosa, polidextrosa y eritritol.

    Se consiguen industrialmente por hidrogenización de azúcares reductores, transformando así la función reductora aldehido o cetona en función alcohol.

    Tienen un poder edulcorante inferior o igual al de la sacarosa. También son conocidos como edulcorantes de carga porque aumentan el volumen del producto alimentario sin contribuir significativamente a su valor calórico.

    Su funcionalidad radica en las siguientes características:

      • Intensidad de dulzor baja

      • Aporte reducido de calorías ya que no se digieren totalmente.

      • Confieren textura. Se les considera edulcorantes “másicos”

      • A grandes dosis ingeridas producen efectos laxantes

      • Algunos de ellos son higroscópicos y humectantes

      • Si se ingieren sólidos dan sensación de frescor en boca

      • Son poco o nada cariógenos ( no provocan caries)

      • Controlan la cristalización de azúcares

      • Evitan la evaporación de agua

      • Solubilizan los saborizantes

      • Ayudan a rehidratar polvos

      • Secuestran metales

      • Por su efecto de la presión osmótica actúan como conservadores

    Los polioles, al tener una composición química diferente a los azúcares se comportan de modo diferente a estos tanto en los procesos alimentarios como en el cuerpo humano:

      • Evitan el efecto de pegajosidad en los alimentos donde se añade como sustituyente del azúcar. Esto se debe a que absorbe el agua del medio de manera diferente al azúcar.

      • Son estables a tratamientos térmicos

      • Presentan capacidad humectante

      • Efecto crioprotector

    E-420 SORBITOL

    Polialcohol derivado de la glucosa. Se obtiene por reducción electrolítica o hidrogenación catalítica de la D-glucosa. Su forma comercial es cristalina o líquida (jarabe de sorbitol).

    Esta reconocido como seguro y no se han encontrado efectos perjudiciales en el organismo a dosis normales de ingesta. Si es muy elevada pueden darse efectos laxantes debido al bajo metabolismo intestinal de la molécula. Se metaboliza en el hígado a fructosa, lo que le hace más tolerante para los enfermos diabéticos.

    Al ser estable a temperaturas elevadas, no desencadena reacciones de Maillard.

    Como edulcorante presenta un peso equivalente al 60% del de la sacarosa, ofreciendo un sabor suave y agradable con alta sensación refrescante en la boca. Es apto para la fabricación de alimentos light, ya que tiene un aporte calórico menor al de la sacarosa.

    E-421 MANITOL

    Es un esteroisómero del sorbitol y se diferencia de él en la posición del grupo hidroxilo del . Su aporte energético es de 1'6 kcal/g, pero su efecto laxante es aproximadamente hasta 4 veces mayor que el del sorbitol.

    Es uno de los polioles menos usados en la industria pastelera debido a su baja solubilidad y bajo poder edulcorante (40-50 de la sacarosa). Se utiliza como antiapelmazante.

    E-953 ISOMALTITOL

    Se obtiene a partir de la sacarosa, que se transforma en isomaltulosa por un microorganismo, Protaminobacter rubrum. Posteriormente la molécula se hidrogena para la obtención final de isomaltosa.

    Estos cambios hacen que la molécula sea mucho más estable tanto química como enzimáticamente. Al ser estable al calor, puede emplearse en productos que se sometan a tratamiento térmico.

    Se aplica junto con otros edulcorantes por el efecto sinérgico que enmascara sabores residuales de los edulcorantes intensivos. A parte de utilizarse como edulcorante, se usa como potenciador del sabor ya que facilita la transferencia de sabores al disolverse.

    E-965 MALTITOL

    Deriva de la D-maltosa por hidrogenación catalítica que a su vez deriva del almidón. Se puede comercializar en forma cristalina o en disolución (jarabe de maltitol).

    Debido a las características tan similares a la sacarosa, puede utilizarse como sustituto en la producción de chocolate, ya que al tener las dos moléculas un punto de fusión similar, no modifica la textura del chocolate

    E-966 LACTITOL

    Se obtiene de la hidrogenación catalítica de una disolución de lactosa. Se permite una ingesta diaria de 20g al día, pues tiene efectos laxantes.

    Es muy estable a la temperatura y a las reacciones químicas.

    Se utiliza en caramelos, productos de pastelería, chicles y en forma anhidra da buenos resultados en la elaboración de chocolate ya que permite alcanzar las temperaturas de conchado normales sin aumentar la viscosidad.

    E-967 XILITOL

    El xilitol es un derivado hidrogenado de la xilosa. Se encuentra en pequeñas cantidades en ciertas frutas, hortalizas y cereales.

    Es una sustancia segura para el organismo, tolerada por diabéticos y no provoca caries. Incluso al tener un gran efecto refrescante en la boca, provoca un aumento del flujo de saliva, favoreciendo la limpieza y protección de los dientes.

    Se utiliza en pastas dentífricas, chicles y pastillas refrescantes.

    ALMIDONES HIDROLIZADOS HIDROGENADOS (AHH)

    Mezclas de polioles que contienen cantidades apreciables de oligo y polisacáridos hidrogenados junto a mono y disacáridos hidrogenados.

    Se obtienen por hidrólisis parcial del almidón de maíz, trigo o patata seguido de una hidrogenización del hidrolizado a altas temperaturas y bajo presión, dando una mezcla de sorbitol, maltitol y otros sacáridos hidrogenados de mayor tamaño.

    Las características de los AHH son similares a las del resto de polioles. Poder edulcorante variable entre 40-90 %, apto para diabéticos, no provoca caries y no se han descrito síntomas adversos a la ingesta.

    B) EDULCORANTES NO NUTRITIVOS

    • SINTÉTICOS :

    Proporcionan un poder edulcorante muy superior al de la sacarosa. Las necesidades en peso para proporcionar la misma sensación de dulzor que nos ofrecería la sacarosa son tan bajas, que casi no aportan calorías por las dosis tan pequeñas a las que se emplean.

    Las principales características de estos edulcorantes son:

      • Alta intensidad de dulzor

      • Aporte de calorías insignificante o nulo

      • Ausencia de otras funciones tecnológicas

      • Apropiados para diabéticos

      • No provocan caries

    Sin embargo, no suplen todas las funciones que la sacarosa puede aportar a un alimento

    E-950 ACESULFAMO K

    Derivado potásico de los ácidos acetoacético y sulfámico. Su estructura química se asemeja a la de la sacarina. Ofrece un PE de 130-200, es estable en soluciones acuosas a un amplio rango de temperatura y pH.

    Se encuentra en chicles, productos en polvo, tabletas edulcorantes, caramelos, pastillas refrescantes, productos lácteos, bebidas alcohólicas y bollería.

    E-951 ASPARTAMO

    Éster metílico del dipéptido L-aspartil-L-fenilalanina, por lo que se sintetiza como cualquier otro péptido, generando dos aminoácidos. Es estable a pH 3-5, no resiste las altas temperaturas y en presencia de azúcares reductores sufre reacciones de Maillard o pardeamiento no enzimático.

    Presenta un PE de 120-200, y potencia sabores de frutas ácidas.

    Es el edulcorante intenso más ampliamente usado en la industria alimentaria. Se utiliza en tabletas edulcorantes, bebidas carbonatadas, chicles, cereales de desayuno, gelatinas, productos lácteos, derivados de frutas, caramelos…

    Su consumo no está indicado para personas con intolerancia a altas concentraciones de fenilalanina (carecen de la 4-monooxigenasa, la enzima relacionada con el metabolismo de este aminoácido en el hígado). La acumulación de la fenilalanina provoca una mielización deficiente del cerebro y, en consecuencia, un retraso mental.

    E-952 CICLAMATO

    Se producen por sulfonación de la ciclohexilamina. Se aplica en sal sódica o cálcica. Su PE es de 30-50. Es estable en un amplio rango de pH y temperatura

    Carece de sabor amargo secundario, pero se considera que en conjunto su sabor no es tan agradable como el de la sacarina, ya que su dulzor tarda algo más en aparecer.

    Teniendo en cuenta sus propiedades físicas, puede utilizarse en los mismos grupos de alimentos que la sacarina.

    En la década de los 60, muchos países prohibieron su uso ya que su hidrólisis genera ciclohexalamina, que se elimina en la orina, y a la cual se le han atribuido alteraciones cromosómicas y carcinomas. Sin embargo, trabajos más recientes han mostrado su inocuidad, por lo que algunos países permiten su uso en productos específicos.

    E- 954 SACARINA

    Se obtiene a partir de la O-tolueno-sulfonamida o de los anhidros ftálico y antanílico.

    Comercialmente se encuentra en forma sódica y cálcica, ambas muy solubles en agua y estables a pH 2-9 y tratamientos térmicos moderados. Tiene un dulzor de 300-400 veces la sacarosa, con el inconveniente de que deja un resabio metálico.

    Se considera que algunas de las impurezas de su síntesis son tóxicas, según la materia prima de que se parta. Por ello algunos países tienen regulaciones estrictas para su consumo y exigen que se declare su presencia en los alimentos, indicando su riesgo potencial. En España, la ingesta diaria aceptable es de 5 mg/kg.

    • DE ORIGEN VEGETAL:

    E- 957 TAUMATINA

    Se obtiene del fruto de Thaumatococcus daniellii, del que se obtienen la taumatina I y la taumatina II.

    Tiene un poder edulcorante de 2000. Se utiliza en chicles y productos lácteos. Es inocua, pues es una proteína.

    E-959 NEOHESPERIDINA-DIHIDROCHALCONA

    Se obtiene a partir de una flavanona que se encuentra mayoritariamente en la piel de las naranjas amargas. Mediante una hidrogenación catalítica en medio alcalino se obtiene su correspondiente dihidrochalcona con características de dulzor intensas.

    Es estable a temperaturas de pasteurización excepto en casos en el que el pH del medio sea inferior a 2. Su solubilidad es baja, pero no supone problemas ya que las dosis a las que se aplica están por debajo del límite de solubilidad.

    En comparación con una solución de sacarosa al 5-8%, la NHDC ofrece un PE de 250-300. La sensación de dulzor que proporciona es diferente a la sacarina. La ingesta diaria permitida es 5mg/kg

    GLICIRRINA

    Se presenta mezclada con la sales cálcica y potásica del ácido glicírricico, que alcanza riquezas del 6-10% en las raíces del regaliz.

    Es un glicosido tripertenoide con dos unidades de ácido glucurónico. La glicirrina se aísla a partir de estos extractos en forma de sal amoniacal (glicirrinato amónico).

    Es 50 veces más dulce que la sacarosa. Es soluble en agua, alcohol y propilenglicol; a pH inferior a 4'5 precipita.

    Se utiliza para aromatizar el tabaco, ciertos productos de confitería y algunas bebidas.

    ESTEVIOSIDO

    Es un glicósido dipertenoide, que proviene de las hojas de Stevia rebaudiana (hierba dulce del Paraguay). Tiene 300 veces el poder edulcorante de la sacarosa, pero con un gusto amargo y desagradable. Es más estable a pH inferior a 4 y resiste tratamientos térmicos.

    Es utilizado como edulcorante bajo en calorías en países como Corea, Brasil y Japón.

    En EEUU y la Comunidad Europea, su comercialización está prohibida por posibles efectos tóxicos.

    POTENCIADORES DEL SABOR

    Los potenciadotes del sabor se definen como aquellos compuestos que tienen la propiedad de potenciar el aroma y sabor de muchos alimentos sin que, a las concentraciones utilizadas, posean por sí mismos unas características sápidas destacables.

    Dentro de las funciones de este tipo de aditivo no sólo se busca la de ayudar a realzar el sabor de los alimentos, sino que también les puede conferir plenitud en boca o frescor.

    Tradicionalmente se han distinguido cuatro tipos de sabores básicos, definidos como aquellos que no se pueden obtener con la mezcla de otros, y éstos son: dulce, salado, ácido y amargo. Recientemente se ha propuesto un quinto sabor básico, esencialmente diferente a los otros cuatro; es el “umami”.

    A diferencia de los otros sabores básicos, tiene la propiedad adicional de realzar el sabor, exteriorizando el sabor intrínseco del alimento y llegando a ofrecer un sabor completo y global. Combina y armoniza perfectamente con los otros sabores básicos y prácticamente no existe ningún alimento que lo exteriorice de forma concreta e independiente.

    Como sustancias características que proporcionan el umami y actúan como potenciadotes del sabor, se encuentran:

      • Glutamato monosódico (GMS)

      • 5' Inosinato monofosfato (IMP)

      • 5' Guanilato monofosfato (GMP)

      • Maltol/Etil maltol ( utilizado en productoras de aromas)

    El uso de estos compuestos por parte de la industria alimentaria facilita y garantiza que sea posible estandarizar el sabor de los alimentos procesados.

    E-620 ÁCIDO GLUTÁMICO

    E-620 Ácido L-glutámico

    E-621 Glutamato de sodio MSG

    E-622 Glutamato de potasio

    E-623 Glutamato de calcio

    E-624 Glutamato amónico

    E-625 Glutamato de magnesio

    El ácido L-glutámico es un aminoácido, por lo que se encuentra presente de forma natural en todos los seres vivos y en casi todos los alimentos. La funcionalidad como potenciador del sabor la ofrece cuando se encuentra en forma libre como se da especialmente en tomates, champiñones y en los peces de la familia de los túnidos.

    Industrialmente se obtiene por una fermentación de la bacteria Corynebacterium glutamicum de azúcares residuales de la industria agroalimentaria.

    En el intervalo de pH 5-8 y a la concentración de 0'2-0'5 % el MSG posee un sabor típico, ligeramente salado-dulce. El efecto ejercido es una intensificación de la percepción sensorial, en particular de los aromas tipo cárnico.

    Se utiliza para realzar los sabores de carnes, sopas, aderezos, pescados, salsas, condimentos, etc.

    Su toxicidad es mínima, pero para algunas personas sensibles, el consumo de grandes cantidades de GMS (si la dosis de ingesta ronda los 30 g/kg) produce el llamado síndrome “del restaurante chino”, caracterizado por una subjetiva de somnolencia, dolor de cabeza, dolor de estomago y de las extremidades, que desaparece rápidamente.

    E-626/E-635 ÁCIDO GUANÍLICO (GMP); ÁCIDO INOSÍNICO (IMP)

    E-626 Ácido guanílico GMP

    E-627 Guanilato sódico

    E-628 Guanilato potásico

    E-629 Guanilato cálcico

    E-630 Ácido inosínico IMP

    E-631 Inosinato sódico

    E-632 Inosinato potásico

    E-633 Inosinato cálcico

    E-634 5'- Ribonucleótido de calcio

    E-635 5'- Ribonucleótido de sodio

    El 5'-inosinmonofosfato (IMP, sal sódica) y el 5'-guanosinmonofosfato (GMP, sal disódica), son dos nucleótidos que se encuentra habitualmente en todos los organismos vivos, ya que tienen importantes funciones fisiológicas como sustratos de energía o como portadores de información genética.

    Industrialmente se obtienen por hidrólisis a partir de levaduras o extractos de carne o pescado, seguida generalmente de otras modificaciones químicas. Se presentan como cristales o polvos cristalinos incoloros o blancos, inodoros y de sabor característico.

    Son solubles en agua, ligeramente solubles en etanol y prácticamente insolubles en éter. Son estables en amplios márgenes de pH y temperatura, ya que se mantienen inalterables en ácidos y bases y durante el proceso de elaboración del alimento resisten temperaturas de hasta 100 ºC. Al verse afectados por enzimas tipo fosfatasa contenidos en la carne, vegetales y otros alimentos no se pueden incoporar a aquellos alimentos que vayan a sufrir un proceso de maduración fermentativa.

    La calidad del sabor varía de acuerdo con la concentración de los componentes, el pH y la interrelación entre ellos. El uso de los nucleótidos mejora el gusto y realza el sabor natural de las carnes, aves, pescados y demás alimentos. Actúa también atenuando los sabores básicos y suprime olores indeseables.

    Su actividad es 10-20 veces mayor que la de MSG; su acción es aplicable en todos los alimentos en los que habitualmente se emplea MSG, obteniendo además efectos específicos de los nucleótidos, como viscosidad, “frescura” y “naturalidad

    Se utilizan en derivados cárnicos, fiambres, patés, en repostería y galletas, en sopas y caldos deshidratados, y también en salsas.

    E-636/E-637 MALTOL Y ETIL MALTOL

    E-636 Maltol

    E-637 Etil Maltol

    Presentan olor a caramelo, por lo que se utilizan para potenciar el sabor dulce de los azúcares y permitir así reducir la cantidad que debe añadirse para conseguir un determinado sabor.

    La ingesta diaria admisible es de 1 mg/kg para el maltol y de 2 mg/kg para el etil maltol. Se absorben en el intestino y se eliminan fácilmente por la orina.

      • E-636 Maltol

    El maltol se forma por rotura de los azúcares, especialmente de la fructosa durante su calentamiento. Aparece espontáneamente en el procesado de algunos alimentos, especialmente en el tostado de la malta.

    En alimentos ricos en carbohidratos (bebidas de zumos de frutas, mermeladas, jaleas…), el maltol eleva el sabor dulce. Es suficiente la adición de 5-75 ppm para reducir el contenido de azúcar del producto en un 15% sin que el sabor dulce disminuya.

    Generalmente, el maltol se utiliza para potenciar el sabor dulce, cremoso tipo vainilla. También se utiliza en la elaboración de productos de repostería, galletas, en el tostado del café o del cacao, etc.

      • E- 637 Etil maltol

    Es el derivado etílico del maltol y es aproximadamente cinco veces más potente como potenciador del sabor en productos dulces. No se encuentra como componente natural de los alimentos.

    Tiene empleo en los aromas de caramelo que se utilizan en la elaboración de yogures, postres, chicles… pero también puede formar parte en los aromas de fritos. Se encuentra mejor aplicación en productos donde se quiera potenciar sabores dulces pero más frutales y florales.

    SINERGISMO ENTRE POTENCIADORES DEL SABOR

    Mezcla de nucleótidos

    Existen fórmulas comerciales que combinan, en un mismo producto, estos dos compuestos, el guanilato monofosfato y el inosinato monofosfato. Se puede encontrar como una mezcla cristalizada del 50:50 de IMP y GMP. De esta manera se consigue unir las características de los dos componentes.

    El uso más frecuente de este producto, es en mezcla con glutamato monosódico, realzando el sabor y proporcionando beneficios adicionales como:

      • Reducción de la acidez: el sinergismo que se produce al agregar nucleótidos al glutamato monosódico es de gran ayuda para reducir los sabores ácidos.

      • Realce del sabor de caldos de carne: sazonar caldos de carne, pollo o pescado con una mezcla de nucleótidos y MSG tiene el efecto sinérgico de combinar los caldos de carne y verduras.

      • Sustitución parcial del sabor básico de caldos: pueden ser utilizados como sustitutos parciales, ya que son capaces de producir el mismo sabor creado por los ingredientes básicos de caldos, pudiendo así ser reducidos los ingredientes en un 30% sin que el sabor se vea afectada.

    Mezcla de IMP/ MSG

    El producto resultante de la mezcla tiene un rendimiento superior a la suma individual de sus partes. Una mezcla de cantidades iguales de IMP y MSG tiene un sabor dos veces más intenso que el de una disolución de la misma cantidad total de un solo de ellos.


    EDULCORANTES

    Sacarosa

    Sorbitol

    Manitol

    Isomaltitol

    Maltitol

    Lactitol

    Xilitol

    Nº E

    E-420 i)Sorbitol

    E-420 ii) Jarabe

    E-421

    E-953

    E-965 i)Maltitol

    E-965 ii)Jarabe

    E-966

    E-967

    Origen

    Vegetales con

    clorofila

    Frutas (moras,

    ciruelas, cereza…)

    Algunas algas

    y hongos

    -

    -

    -

    Frutas y vegetales ( ciruela,

    fresa, coliflor…)

    Obtención industrial

    Caña de azúcar

    Remolacha

    Azucarera

    Hidrogenación de

    la D-glucosa

    Hidrogenación de la

    D-fructosa

    Azúcar invertido

    Isomerización

    Enzimática de la

    sacarosa e

    hidrogenación de la

    isomaltulosa

    obtenida

    Hidrogenación

    de la maltosa

    Hidrogenación

    de la lactosa

    Hidrogenación de

    la xilosa

    Presentación comercial

    Materia cristalina

    blanca y brillante

    No higroscópica

    -Polvo cristalino

    o atomizado

    - Solución acuosa

    cristalizable o no

    Forma cristalina

    Anhidra

    Polvo

    (1/2 monohidrato)

    -Polvo

    - Solución acuosa

    Polvo (anhidro,

    monohidrato)

    Forma cristalina

    anhidra

    Poder edulcorante

    1'0

    0'5

    0'5

    0'5

    0'7-0'9

    0'3

    1'0

    Efecto refrescante

    -

    ++

    ++

    +

    +

    +

    +++

    Energía (Kcal/g)

    4

    2'4

    2'4

    2'4

    2'4

    2'4

    2'4

    Higroscopicidad

    +

    + solución

    - (polvo)

    -

    -

    -

    -

    +

    Punto fusión (ºC)

    184

    96-97

    165-168

    145-150

    147

    96 (monohidrato)

    93-94'5

    Solubilidad en agua

    a 25 ºC (g/100ml)

    Alta (210)

    Alta (235)

    Baja (22)

    Baja (33)

    Media

    Alta (150)

    Alta (185)

    Observaciones

    Estable a pH neutro

    Estable a

    temperatura y pH

    Humectante

    Estable a pH

    Estable pH y micro

    Potencia sabor

    Estable

    Temperatura y pH

    Humectante

    Muy estable

    Temperatura y pH

    Humectante

    Estable pH

    Humectante

    Refrescante


    EDULCORANTES

    Acesulfamo K

    Aspartamo

    Ciclamato

    Sacarina

    Taumatina

    NHDC

    NºE

    E-950

    E-951

    E-952

    E-954

    E-957

    E-959

    Origen

    Derivado del ácido

    acetoacético

    Dipéptido (Phe y éster

    metílico Asp)

    Ácido

    Ciclohexilsulfámico y

    sus sales Na, Ca

    Derivado cíclico del

    Ácido

    sulfamidobenzoico

    Proteína del fruto

    Thaumatococcus danielli

    Glucósido obtenido por

    Hidrogenación de un flavonoide de la

    naranja amarga

    Metabolismo

    No se metaboliza

    Se excreta por orina

    Como cualquier

    proteína

    Parcialmente a

    Ciclohesilamina y se

    Excreta por orina

    No se metaboliza

    Se excreta por orina

    Como cualquier proteína

    Por miclofora intestinal

    Como otros productos

    vegetales

    Poder edulcorante

    (sol. 10% sacarosa)

    130-200

    140-220

    30-40

    300-500

    2000-2500

    600-1500

    250-300

    Energía (Kcal/g)

    Nulo

    4

    Nulo

    Nulo

    4

    2

    Perfil de sabor

    Percepción rápida

    Persiste algo más que

    azúcar

    Limpio

    Percepción gradual

    Algo más persistente

    Potencia sabor ácido

    Percepción más lenta y

    Persistente que azúcar

    Regusto amargo y

    metálico

    Modifica y potencia

    Edulcorantes y aromas

    Breve retardo

    Regusto a mentol o

    regaliz

    Ventajas

    Muy estable

    temperatura y pH

    Buena solubilidad

    Buena “imagen”

    Buen sabor

    Buena “imagen”

    Muy estable

    Buena solubilidad

    Buen sabor

    Barato

    Buena estabilidad

    Muy soluble

    Muy barato

    Buena solubilidad

    Buena “imagen”

    Bastante estable

    Modula aromas

    “Mouthfeel”

    Inconvenientes

    Notas amargas

    Caro

    Poco estable

    temperatura y pH

    Poco soluble

    Caro

    “Imagen” cuestionada

    No fenilcetonúricos

    Menos potente

    “Imagen” cuestionada

    Regusto amargo

    “Imagen” cuestionada

    Dulzor lento

    Poco estable pH

    Regusto a regaliz

    Caro

    Solubilidad limitada

    Poco estable pH

    Caro


    5. ESPECIAS

    Si bien su papel ha quedado reducido hoy a aromatizar y dar color y sabor a infinidad de platos en todas las cocinas del mundo, las especias fueron codiciadas durante milenios. Dejadas en herencia en testamentos, utilizadas por médicos para curar antiguas dolencias y por brujos para celebrar ceremonias religiosas, las especias han abierto rutas y levantado imperios. En la Biblia aparecen ya como moneda de cambio y en países como China y la India no hay receta donde no se empleen como ingrediente básico.

    Procedentes en su mayoría del continente asiático, las especias han sido consideradas verdaderos tesoros en la antigüedad. Quizás el motivo de que fueran codiciadas en el mundo antiguo sean las características que se les atribuían, pues existía la creencia de que poseían propiedades mágicas, afrodisiacas y curativas.

    Su conservación es muy sencilla. Basta con guardarlas en un sitio fresco y oscuro, en frascos herméticos para que no pierdan las propiedades que las hacen tan atractivas.

    La mayor parte de las plantas de especia más importantes - canelas, pimientas, jengibre, clavos, nuez moscada- son originarias de los trópicos asiáticos; la pimienta inglesa, la vainilla, y los chiles proceden de las Indias Occidentales y de América Central; la cuenca mediterránea ha producido muchas de las semillas aromáticas - el cilantro, la alholva, el hinojo, al anís, la adormidera, la mostaza- y las regiones más frías han aportado la alcaravea, el eneldo y el enebro.

    Empleadas con mimo y moderación, las especias enriquecen nuestros platos dotándolos de color y aroma y potenciando los sabores. Están muy presentes en la cocina mediterránea, como es el caso del romero, la albahaca, etc., así como en la cocina exótica proveniente de culturas lejanas que tanto auge está teniendo en estos últimos años en nuestro país, como el curry, la canela, etc.

    Son substancias vegetales que se usan en pequeñas cantidades para dar sabor fuerte, picante o excitante a las comidas. Las especias proceden de raíces aromáticas secas, cortezas, brotes, semillas, bayas y demás frutos.

    La legislación española define las especias o condimentos aromáticos como “plantas o partes de las mismas, frescas o desecadas, enteras, troceadas o molidas, que por su color, aroma o sabor característicos se destinan a la preparación de alimentos y bebidas, con el fin de incorporarles estas características, haciéndoles más apetecibles y sabrosos y, en consecuencia, consiguiendo un mejor aprovechamiento de los mismos”.

    La legislación también contempla los condimentos preparados o sazonadores, que los define como “el producto obtenido por la simple mezcla de varias especias o condimentos entre sí, y/o con otras substancias alimenticias, autorizadas específicamente por esta Reglamentación”.

    Además del aspecto gastronómico, las especias también presentan cualidades desde el punto de vista de la salud y bienestar. De hecho, la historia enseña que su uso desde tiempos remotos ha respondido a la necesidad de conservar los alimentos, hacerlos más digestivos o dotarlos de mayor poder nutritivo. Cada especia aporta un beneficio diferente a nuestro organismo en función de sus características propias.

    • Estimulan el apetito, al aumentar el sabor y aroma de los platos.

    • Son buenos conservadores de los alimentos.

    • Pueden sustituir el uso de la sal como condimento en la preparación de los alimentos. Su uso en la cocina nos ayudará a reducir la cantidad de sal en la preparación, lo que será muy útil para quienes deban moderar su consumo.


    CARACTERÍSTICAS Y CUALIDADES

  • Ajo

  • Es una planta bulbosa de hojas planas originaria de Asia Central, crece en los países cálidos.

    El ajo se comercializa fresco, seco o en polvo y se usa en pequeñas cantidades para realzar el sabor de las comidas. Su sabor se dispersa a alta temperatura, así que hay que tener cuidado al rehogarlo para que no se queme. Su uso es variadísimo, en sopas, salsas, carnes y pescados, ensaladas y todo tipo de platos exóticos. También lo podemos usar para frotar el interior de tarteras y ensaladeras. El aceite y la mantequilla de ajo son exquisitos.

    Contrariamente a lo que se puede pensar, su sabor y aroma no predominan necesariamente en los platos donde es utilizado. En la cocina china, junto con el jengibre son los aromas más importantes; usado en la cocina indiana y en la occidental: agrega un gusto a todos los tipos de carnes, pescados y verduras. Es esencial en la cocina mexicana y en la cocina de la América Meridional, es un ingrediente fundamental también en la cocina francesa, donde encontramos la mantequilla (que se sirve con los caracoles), la mayonesa al ajo y la sopa de ajo.

    Contiene vitaminas A, B y C y reduce el nivel de colesterol en la sangre, se puede usar en caso de infecciones en el sistema digestivo y respiratorio y activa la circulación.

  • Albahaca

  • La parte utilizada son las hojas, bien secas o frescas, enteras o picadas. Existen más de 40 tipos diferentes de albahaca.

    Su sabor fresco combina bien con platos a base de huevos (tortillas, huevos revueltos...), pescados como el salmonete y las langostas, y especialmente con verduras tales como las berenjenas, pimentones y tomates. Las hojas secas se emplean mucho en preparados líquidos (estofados, sopas o jugos) pues tienen un aroma más mentolado.

    La cultura popular recomienda poner albahaca fresca en la ventana, porque ahuyenta a los mosquitos con su olor. La especia ha sido un excelente remedio estomacal para facilitar la digestión, y uno de los olores más presentes en la cocina.

    c) Anís

    Existen tres variedades de anís: anís verde, anís estrellado y anís picante. La primera es la más conocida en la gastronomía española, mientras que las dos últimas son más populares en China.

    España es uno de los mayores productores de anís verde y junto a Malta, ofrecen una de las variedades más aromáticas y apreciadas del mundo.

    Muy utilizado por pasteleros y confiteros en tortas, pasteles, pan, golosinas, así como en postres. Es un ingrediente habitual de postres y platos dulces. En la cocina aromatiza también platos de pescado, como la sopa bullabesa.

    En Francia, Italia y América del Sur se utiliza en la preparación de licores así como España, donde se elaboran los conocidos licores de anís. China, por el contrario, aplica el anís estrellado en platos a base de cerdo, pato, pollo o buey.

    d) Azafrán

    La bautizaron como “El oro rojo” por ser la especia más cara de todas.

    Se utilizó como tinte, afrodisíaco y perfume, pero el ámbito donde más ha destacado es en el culinario y el medicinal.

    En España existe una larga tradición de producción de azafrán, y es reconocido como el país que elabora el azafrán de mejor calidad.

    Es el condimento estelar de un plato típico en nuestra cocina, la paella, así como también de la sopa bullabesa. Acompaña bien las comidas a base de arroz y pescado. Incluso, durante años fue el colorante natural de la mantequilla y de muchos otros productos lácteos.

    En el extranjero el azafrán se aplica más en repostería, como los orientales dulces de arroz o las tortas y roscas de azafrán, típicos en Gran Bretaña.

  • Canela

  • La canela se extrae de la corteza interior del árbol del canelo. Es una de las especias más utilizadas en todo el mundo, incluso la utilizan en la composición de refrescos de cola.

    Se utiliza en la elaboración de bizcochos, tartas de manzana y dulces. Está exquisita sobre postres dulces como el arroz con leche o las natillas. Combina perfectamente en platos que incluyan frutas, tales como ensaladas o compotas.

    La canela aromatiza también bebidas cálidas como ponches o vinos.

  • Cilantro

  • Procedente de la región mediterránea, el cilantro se cultiva actualmente en todo el mundo. Su uso medicinal y culinario se conoce desde hace tres mil años; su nombre aparece en papiros del año 1550 a. C., en la literatura sánscrita y en la Biblia. Hipócrates, "padre de la medicina", utilizó el cilantro como fármaco, y los romanos extendieron el uso de esta especia por toda Europa. Fue una de las primeras plantas de especia que llegó a América y se cultivó en Massachussets antes de 1670.

    El cilantro se utiliza tanto para platos dulces como salados. Es un ingrediente fundamental del curry. En Oriente Medio es popular para condimentar la carne picada, salchichas y estofados; en Europa y América sirve para los adobos y se utiliza en las cocciones. Los platos de verduras llamados "a la griega" se condimentan con cilantro.

    Su aceite esencial perfuma el chocolate, así como los licores y otras bebidas.

  • Clavo

  • El clavo es en realidad la flor no abierta y secada al sol de un árbol tropical.

    La especia se utiliza frecuentemente en platos de carne, clavándolos directamente en la misma antes de ser cocinada. También se le añade a platos de verduras y purés de legumbres. Molidos, se utilizan en pasteles, en muchos postres con frutas y en la elaboración de panes especiados. Pruébela en guisos o estofados de carne añadiendo durante la cocción una cebolla pinchada con 1 o 2 clavos, el plato ganará en gusto.

    El clavo de olor está presente en la gastronomía europea, africana, árabe y americana.

  • Comino

  • Es una de las especias más extendidas en todo el mundo.

    El comino es el ingrediente esencial del curry. Además del curry, es muy utilizado en escabeches y estofados (mezclados con canela y azafrán) y ofrece muy buen aroma añadido en la cocción de la col hervida.

    Es el condimento de quesos, chorizos, pasteles y panes, tales como el centeno.

    El comino es muy popular en las mezclas de especias africanas. Los turcos lo utilizan en platos de carnes picadas y de verduras. En Texas es la base de muchas comidas tex-mex y del chile con carne.

  • Curry

  • El curry es el sazonador de alimentos más difundido del mundo.

    Es una mezcla que combina de 10 a 20 especias diferentes. El nombre fue designado por los ingleses y significa “polvo de especias”, mezcladas para ser utilizadas en cocina. Las combinaciones de curry más frecuentes contienen pimienta, clavo, nuez moscada, cayena, canela, cilantro y cúrcuma.

    Es uno de los sabores más característicos de la cocina india, su lugar de origen. Existen tres variedades de curry según la intensidad de su sabor picante, el más popular es el curry de Madrás.

    Prácticamente cualquier alimento puede ser preparado con una salsa de curry.

    Combina bien con multitud de sabores, acostumbra a añadirse en sopas, asados, estofados y vinagretas.

    También es frecuente utilizarlo en la condimentación de arroces, pescados, marisco, carnes y verduras. Los platos ganan en color y sabor.

  • Eneldo

  • Se usa como condimento de los conocidos pepinillos en vinagre.

    Use las hojas picadas de eneldo en salsas para ensaladas y como aliño para verduras, marisco, pescado y sopas.


    En la cocina francesa las semillas son más típicas en bizcochos y repostería.Es una planta muy saludable, los italianos incluso tienen la costumbre de comer los brotes jóvenes del eneldo como verdura.

    Masticar granos de eneldo evita el mal aliento.

  • Estragón

  • Es una herbácea perenne que tiene una moderada resistencia al frío. Existen dos variedades, el estragón ruso, de sabor más acentuado, y el francés, que es más fino.

    Tiene un sabor anisado, un tanto amargo y picante, que va muy bien en medios ácidos, especialmente con el zumo de limón y el vinagre. Se utiliza en ensaladas, vinagretas y en platos de ave y pescados. Va muy bien en las conservas de cebolletas y pepinillos.

    Se emplea en platos de pollo, pato, hígado, huevos, sopas y langosta, siempre con cierta precaución dado que su sabor es muy característico. Es ingrediente esencial de las finas hierbas.

    Ocupa un lugar destacado en la cocina francesa. También es un ingrediente esencial de las salsas bearnesa y tártara

  • Hierbabuena

  • De todas las variedades de la menta, ésta es la de sabor y aroma más fuerte.

    Híbrido de Mentha aquatica y Mentha viridis, fue cultivada por primera vez en 1750. Se utiliza en los mismos platos que la menta: para condimentar, en salsas de yogur, en asados, ensaladas o como decoración. También está presente en la coctelería.

  • Menta

  • Existen numerosas variedades de menta. Las más conocidas y de uso más común son la menta piperita, la menta romana, la ajedrea y el mentastro.

    Es óptima para preparar el cordero, acompaña muy bien todas las carnes con sabores decididos como el pato y el carnero. Su aroma es netamente veraniego combinándose bien con las verduras de verano: tomates, pepinos, patatas nuevas y berenjenas.

    También es muy buena usándola en preparaciones a base de frutas como frambuesas o bayas. Bien desecada, se preparan óptimas tisanas y té. Su sabor fresco es popular en dulces y bebidas, pero también se usa en muchos platos.

    El uso de la menta es muy difuso en India, Medio Oriente y en el Norte África; es común también en España y en Italia mientras en Francia es considerada un aroma un poco áspero.

  • Nuez moscada

  • La parte utilizada en cocina es el fruto, que podemos encontrarlo rallado o entero.
    La conocemos por ser la especia de la Bechamel y uno de los aromas principales en parte de la bollería frita.

    Se aplica en gran diversidad de platos. Combina bien con el comino y el cilantro en platos salados.

  • Orégano

  • Es una planta silvestre originaria de la cuenca del mediterráneo. Normalmente se utiliza seca.

    Se usa para aromatizar comidas cocidas o crudas, quesos, ensaladas variadas, ensaladas de tomates, adobos de carne, para preservar el caldo, para conservar hortalizas en aceite y en vinagre, en las salsas y en los licores digestivos.

    Es una hierba muy aromática, difusa en toda Europa y con muchas variedades, aunque sólo en las regiones meridionales es capaz de adquirir una completa riqueza de perfumes y un aroma perfecto.

    Está directamente relacionada con la comida italiana, es uno de los ingredientes principales de las pizzas y algunas pastas.

  • Pimentón

  • El pimentón es el resultado de moler el fruto del pimiento tras ser desecado. Existen tres variedades: dulce, agridulce y picante.

    Es una especia muy práctica en la cocina. Podemos utilizar el pimentón tanto dulce como picante para todo tipo de guisados, salsas y estofados. Destaca en los platos de carne, legumbres y verduras. Es el sazonador tradicional del pulpo a la gallega y un excelente condimento del salmón ahumado.

    En Hungría se le conoce como paprika y es el principal condimento del gulash.

  • Pimienta

  • Los granos de pimienta pueden ser verdes, negros o blancos, correspondiendo a diferentes estadios del proceso de maduración.

    El principal dato sobre el origen de la pimienta se menciona en escritos antiguos de la India. Desde allí el comercio la distribuyó a Malasia e Indonesia. Más tarde, llegaría también al Nuevo Mundo.

    A comienzos del siglo XV, Venecia controlaba las rutas comerciales de la pimienta proveniente de Alejandría. Este monopolio animó a los portugueses a buscar una ruta marítima por el oeste. Después de periplos y descubrimientos por la costa africana, una expedición al mando de Vasco de Gama llegó a Calcuta a finales del 1400 y Portugal tomó el control del mercado de la pimienta.

    En África también se cultivada la llamada "pimienta de Guinea", que durante los siglos XIV y XV intentó ser un sustituto más barato de la pimienta original. A principios del siglo XVII Inglaterra creó la Compañía Inglesa de las Indias Orientales, perdiendo Portugal pierde el monopolio de la pimienta.

    Más tarde, al bajar los precios, la pimienta se convirtió en una especia al alcance de todos, y sus comercio se hizo más fluido.

    La pimienta blanca se añade a salsas suaves y de color claro, como la Bechamel, mientras que la verde y la negra son la base de salsas de un color más oscuro, como la salsa a la pimienta verde, muy utilizada en platos de carne.

  • Romero

  • Es un arbusto perenne que alcanza los 2 metros de altura. Sus hojas tienen forma de aguja y sus flores un color azul pálido.

    Es originario del mediterráneo, pero en el siglo XIX se extendió por el Norte de Europa con fines medicinales.

    Las hojas secas de romero se emplean como especia en gran variedad de platos.

    El agradable aroma del romero y sus propiedades digestivas lo convierten en un condimento ideal, especialmente útil en platos fuertes y con grasas, como asados (especialmente de aves), guisos, escabeches y sofritos. También se utiliza para aromatizar sopas y salsas.

  • Salvia

  • Es una planta originaria del sur de Europa, se da muy bien en los países cálidos, aunque es bastante resistente y sobrevive en zonas como los Alpes. También se cultiva mucho en Norteamérica.

    La salvia tiene un sabor fuerte, bastante picante y aromático, con un sutil gusto a alcanfor, por lo que hay que emplearla con moderación.

    Se utiliza en guisos de legumbres, pastas italianas, quesos y platos tanto de carne como de pescado. La salvia, picada con cebolla, se usa también en la preparación de rellenos para el cerdo, las salchichas y el pollo.

    Se emplea en varios modos: en Italia para dar sabor a los platos de carnes (en particular a la ternera e hígado de ternera) y también se fríe con mantequilla para sazonar comidas. Los alemanes la usan para dar sabor a las anguilas y, en los países mediterráneos, la ponen en algunos platos de carne y verdura.

  • Tomillo

  • Es una de las especias más representativas de la gastronomía mediterránea. Su sabor y olor es especiado y recuerda el del orégano.

    El tomillo es un buen aromatizante de caldos, rellenos y sopas. Condimenta platos de pescado y verduras, y en carnes, se aplica a platos de buey, cordero, pollo y aves de caza.

    Su uso está muy extendido por todo el mundo. Particularmente, es muy habitual en gastronomía francesa y americana.

    Tradicionalmente se ha recomendado como digestivo y para aliviar malestar (tos, irritaciones de garganta, etc.) utilizando una mezcla de tomillo y miel.

    6. OLOR Y SABOR EN ALIMENTOS EN MAL ESTADO

    CARNE

    Degradación por microorganismos anaerobios:

    - Olores y sabores anormales:

    a) olor y sabor agrio por la producción de ácidos volátiles, al crecer bacterias y levaduras acidificantes.

    b)sabor a rancio, por crecimiento de actinomicetos .

    c) sabor a tierra, por crecimiento de actinomicetos.

    d) sabor a humedad, por crecimiento de mohos.

    También hay olor desagradable si aparece:

    • viscosidad: se forma una capa viscosa en el alimento que viene acompañado de un olor desagradable.

    Degradación por microorganismos anaerobios:

    -Agriado: por la presencia de ácidos volátiles y no volátiles.

    - Putrefacción: descomposición anaeróbica de las proteínas con formación de compuestos de olor nauseabundo (amoniaco, ácido sulfhídrico, indol, escatol y mercaptano).

    - Hueso hediondo: olor pútrido cerca del hueso en las partes más profundas (piezas grandes).

    PESCADO

    El pescado es un alimento altamente perecedero debido a su composición química y de la reacción poco ácida de su carne, pues sufre procesos autolíticos de degradación rápida y un acelerado crecimiento microbiano. Esta flora microbiana se asienta en piel e intestinos y como consecuencia de este crecimiento, aparecen compuestos volátiles que confieren mal olor al pescado, principalmente: trimetilamina, amoniaco, sulfhídrico, mercaptano, sulfuro de dimetilo, ácidos grasos, aldehídos, indol, etc.

    Que son característicos del proceso de putrefacción.

    HUEVOS

    • Alteraciones bacterianas: Putrefacciones

    Putrefacción verde: olor a fruta.

    Putrefacción incolora: el olor depende del germen.

    Putrefacción negra: olor a ácido sulfhídrico.

    Putrefacción roja: sin olor.

    • Alteraciones por mohos:

    Olores a humedad, tierra…., dependiendo del moho.

    LECHE

    • Modificaciones del sabor y olor: en parte se deben al tipo de alimentación del animal, y en parte a la contaminación de la leche:

    -Olor a fruta: por ejemplo Bacillus esterificans confiere olor a piña.

    -Olor a rancio: crecimiento de gérmenes lipolíticos.

    -Olor y sabor a pescado: debido a la formación de trimetilamina en la leche.

    -Olor y sabor a caseína, sabor amargo, olor a urea y amoníaco, sabor a caramelo y sabor a jabón: producido por diferentes bacterias.

    HARINAS

    • Enmohecimiento: debido al desarrollo de esporas fúngicas, que dan lugar a la alteración de los caracteres organolépticos del producto ( olor y sabor a moho).

    • Pan filante: alteración producida cuando el pan se somete a enfriamiento lento, olor a melón podrido.

    FRUTAS

    • Podredumbre blanda: reblandecimiento y ennegrecimiento por fermentación de sustancias pécticas y desprendimiento de mal olor.

    • Enmohecimiento: aparición de zonas coloreadas y degradación de la estructura subyacente.

    73

    H3CO

    HO

    NH

    R

    O

    ESTRUCTURA GENERAL DE UN CAPSAICINOIDES

    Sentido Percepción

    Visión Apariencia

    Gusto Gusto SABOR

    Olfato Olor/Aroma

    Químico/Nervio trigémino Irritante

    Tacto Textura

    Oído (Textura)

    Apariencia

    Sabor

    Textura

    Sonido

    Tacto: táctil

    Visión

    Directo: dedos

    Indirecto: cubiertos

    Tacto: oral

    Oído: emisión de sonidos

    Dientes

    Lengua

    Paladar

    Apariencia

    Sabor

    Tacto

    Táctil

    Mordisco inicial

    Textura

    Oído

    Masticación

    TIEMPO