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MOLCULAS QUE ORIGINAN LOS
SABORES Y AROMAS EN LA LECHE,
LOS QUESOS Y LOS VINOS
Autor:
JAIME HUMBERTO MENDOZA CHACN
UNIVERSIDAD DEL VALLE
CALI COLOMBIA 2012
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MENDOZA CHACN, JAIME HUMBERTO SABORES Y AROMAS
ReCiTeIA - v.12 n.1 36
Para consultas o comentarios, ponerse en contacto con:
Jaime Humberto Mendoza Chacn
Magister en Microbiologa, Candidato a Doctor en Ingeniera de Alimentos
Escuela de Ingeniera de Alimentos, Facultad de Ingeniera, Universidad del Valle.
Edificio 338. Piso 2. Oficina 2007. Calle 13 No. 100 00. Ciudad Universitaria Melndez. Tel. 321 21 00 ext. 2777, 321 23 92
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Edicin:
2012 ReCiTeIA.
ISSN 2027-6850
Cali Valle Colombia e-mail: [email protected]
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ReCiTeIA - v.12 n.1 37
Molculas que originan los sabores y aromas en la leche, los quesos y los
vinos
Jaime Humberto Mendoza Chacn
Universidad del Valle Colombia
CONTENIDO
Lista de Tablas .............................................................................................................................. 38 Lista de Figuras ............................................................................................................................. 38 Lista de Ecuaciones ...................................................................................................................... 38 Resumen........................................................................................................................................ 39 Abstract ......................................................................................................................................... 39 1 Introduccin ......................................................................................................................... 40 2 Anlisis de sabores ............................................................................................................... 40 3 Generalidades de aromas en vinos ....................................................................................... 41 4 El sabor y las sensaciones .................................................................................................... 43
4.1 Sustancias gustativas ..................................................................................................................... 43 4.2 El sabor dulce ................................................................................................................................ 43 4.3 El sabor amargo ............................................................................................................................. 45 4.4 Los sabores salado y cido ............................................................................................................ 46 4.5 Potenciadores del flavor ................................................................................................................ 46 4.6 Astringencia .................................................................................................................................. 46 4.7 Efecto picante (pungencia) ............................................................................................................ 47 4.8 Efecto refrescante .......................................................................................................................... 47
5 Productos lcteos .................................................................................................................. 48 5.1 Leche y quesos .............................................................................................................................. 48 5.2 Rutas metablicas .......................................................................................................................... 48 5.3 Protrelisis y catabolismo de aminocidos .................................................................................... 49 5.4 Aminocidos de cadena ramificada ............................................................................................... 50 5.5 steres en leche y quesos .............................................................................................................. 52 5.6 Mecanismos de biosntesis de esteres en productos lcteos fermentados ...................................... 55
6 Bebidas alcohlicas .............................................................................................................. 55 6.1 Vinos ............................................................................................................................................. 55 6.2 Compuestos del vino ..................................................................................................................... 56
6.2.1 Compuestos de sabor azucarado .......................................................................................... 57 6.2.2 Compuestos de sabor cido .................................................................................................. 57 6.2.3 Compuestos de sabor salado ................................................................................................ 58 6.2.4 Compuestos de sabor amargo y astringente ......................................................................... 58 6.2.5 Otros compuestos ................................................................................................................. 59
6.3 Aromas en vinos ............................................................................................................................ 60 6.3.1 Aromas primarios ................................................................................................................ 60 6.3.2 Aromas secundarios ............................................................................................................. 60 6.3.3 Aromas terciarios. ................................................................................................................ 60
7 Herramientas analticas ........................................................................................................ 63 7.1 Anlisis enzimtico ....................................................................................................................... 63 7.2 Anlisis fsico-qumico .................................................................................................................. 64
7.2.1 Cromatografa lquida .......................................................................................................... 64 7.2.2 Cromatografa de capa delgada. ........................................................................................... 64 7.2.3 Cromatografa de gases ........................................................................................................ 64
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7.2.4 Nariz electrnica .................................................................................................................. 64 8 Desarrollos futuros ............................................................................................................... 65 9 Conclusiones ........................................................................................................................ 66 10 Referencias bibliogrficas .................................................................................................... 67
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Compuestos aislados como los sabores de diferentes quesos .......................... 52
Tabla 2. Esteres frecuentemente encontrados en leche y quesos .................................... 53
Tabla 3. Aromas menos frecuentes de steres en leche y quesos ................................... 54
Tabla 4. Mecanismos de biosntesis de esteres ............................................................... 55
Tabla 5. Componentes del vino de sabor cido .............................................................. 57
Tabla 6. Componentes del vino de sabor salado............................................................. 58
Tabla 7. Descripcin aromtica, umbrales olfatorios y contribucin al aroma del vino 62
Tabla 8. Descripcin aromtica, umbrales olfatorios y contribucin al aroma del vino 63
Tabla 9. Enzimas que catalizan procesos metablicos ................................................... 63
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Molcula de sabor dulce (Sacarina).................................................................. 44
Figura 2. Representacin esquemtica del tringulo de sabor. ........................................ 44
Figura3. Molculas de sabor amargo. ................................................................................... 45
Figura 3. Molcula potenciadora de sabor. ...................................................................... 46
Figura 4. Estructura del tanino. ........................................................................................ 47
Figura 5. Molcula de sabor refrescante (mentol). .......................................................... 47
Figura 6. Rutas metablicas de compuestos del queso. ................................................... 49
Figura 7. Catabolismo de la leucina. ................................................................................ 50
Figura 8. Catabolismo de metionina. ............................................................................... 51
Figura 9. Anlisis del aroma alimentario ......................................................................... 65
LISTA DE ECUACIONES
Actividad aromtica .............................................................................................................. 43
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Molculas que originan los sabores y aromas en la leche, los quesos y los
vinos
RESUMEN
El presente trabajo tiene como propsito presentar una revisin de lo que se conoce como
molculas que originan los sabores y aromas en productos alimenticios como la leche, los
quesos y el vino. Para ello se pretende mostrar cules son las molculas que dan origen al
sabor, los aromas y la relacin que existe entre los diferentes compuestos responsables de
las sensaciones de dulce, salado, cido, amargo. Tambin se mencionarn los receptores del
sabor en alimentos como la leche, los quesos y se har nfasis en los aromas en los vinos
que son los que le proporcionan la calidad, el costo del producto y por lo tanto su
competitividad en el mercado. Por ltimo se pretende dar a conocer algunas tcnicas de
anlisis y separacin enzimtica, electrnicas, cromatogrficas y moleculares ms
utilizadas.
Palabras clave: aroma, sabor, vino, lcteos
ABSTRACT
The present work has as a purpose to present a review of what is known as molecules that
cause the flavors and aromas in food products such as milk, cheese and wine. This is to
show what are the molecules that give rise to the flavor and aroma and the relationship
between the different compounds responsible for the sensations of sweet, salty, sour, bitter.
This work will talk about taste receptors in foods like milk, cheeses and it will to emphasize
the flavors in wines that provide quality, product cost and therefore their competitiveness in
the market. Finally it tries to present some techniques for analysis and enzymatic
separation, electronics and chromatographic and molecular used.
Keywords: aroma, taste, wine, dairy
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1 INTRODUCCIN
Cuando se habla de sabores y aromas en los alimentos, generalmente se refiere a un
conjunto de molculas qumicas que son responsables de dar ese efecto; esto gracias a las
diferentes rutas metablicas que permiten la formacin de algunas molculas complejas a
partir de otras muy simples o en caso contrario a partir de molculas simples que forman
otras ms complejas; todo esto va muy ligado a la percepcin de ellas; tambin son
llamadas molculas presentes en la percepcin del gusto o del aroma involucrando los
sentidos del olfato, el gusto, la vista, el tacto y el sonido.
La utilizacin de tcnicas como la cromatografa de gases y la espectrometra de masas, nos
han permitido estudiar las sustancias responsables del sabor y el aroma en los alimentos;
estas tcnicas han sido usadas probablemente porque antes se enfocaban a la volatilidad de
los compuestos; hoy en da se ayudan con tcnicas de construccin de matrices para el olor,
el gusto y en la determinacin de compuestos no voltiles.
Aunque este efecto de los sentidos es muy complejo, el presente trabajo pretende mostrar
las sustancias que dan respuestas gustativas y/u olfatorias en productos como la leche, el
queso y los vinos, productos de gran importancia en la industria alimentaria no solo por las
grandes cantidades de dinero que se mueven a su alrededor sino porque desde hace mucho
tiempo han estado ligados a la vida del hombre y lo seguirn estando por mucho tiempo.
En este documento se har una revisin bibliogrfica de lo que se conoce respecto a las
molculas y las rutas metablicas que participan en el efecto del sabor y aroma de
alimentos como la leche, los quesos y el vino.
2 ANLISIS DE SABORES
Siempre se ha asociado el anlisis de los sabores a los compuestos voltiles y se han
utilizado tcnicas efectivas como la cromatografa para determinar este tipo de sustancias,
cuya caracterstica es la presencia en concentraciones muy bajas (ppm, 1 x 106; pp
millardo, 1 x 109; ppb, 1x 1012), la extrema volatilidad y la inestabilidad de algunos
componentes [Fennema et al., 2010].
Para identificar este tipo de sustancias se necesita el aislamiento inicial de la gran masa de
los constituyentes del alimento combinado con una concentracin adecuada, sin causar
cambios en la calidad del aroma o el sabor [Gil et al., 2006]. La adsorcin de este tipo de
compuestos en polmeros porosos, seguida por su desorcin trmica o elusin con
disolventes, constituye un medio para minimizar la destruccin de los compuestos sensibles
durante su aislamiento. Sin embargo, los compuestos de alto punto de ebullicin y algunos
presentes en concentraciones muy bajas, todava exigen tcnicas de destilacin para
asegurar la recuperacin adecuada previa a su posterior identificacin, adems tambin hay
que separar sus componentes individuales. Por ello se recomienda la utilizacin de
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columnas capilares con slice fundida en cromatografa de gases o cromatografa lquida de
alto rendimiento para separar compuestos de alto punto de ebullicin y sus componentes.
La evaluacin sensorial es importante para determinar el umbral de deteccin, que
proporciona una medida de la potencia de sabor de cada compuesto. Los valores umbrales
se determinan utilizando personas representativas de la poblacin. Se seleccionan una serie
de concentraciones en un medio definido (agua, leche, aire) y se presentan para la
deteccin o no del aroma o sabor. La concentracin umbral del sabor, es aquella a la que
por lo menos la mitad de las personas detectan el compuesto. La potencia del compuesto
vara con respecto al sabor y el olor, por lo tanto una cantidad mnima del compuesto que
tenga un umbral muy bajo, tendr una influencia sustancialmente mayor sobre el sabor de
un alimento, que uno que tenga una cantidad abundante pero posea un umbral de sabor alto.
El clculo de la unidad olorosa (UO) se obtiene dividiendo la concentracin del compuesto
de sabor por su umbral de sabor y proporciona una estimacin de la contribucin al sabor
del compuesto en estudio. Se han utilizado anlisis de dilucin del extracto del aroma para
identificar las sustancias olorosas ms potentes de los alimentos, la cromatografa tambin
es una tcnica de mucha ayuda. Estos mtodos proporcionan informacin acerca de los ms
potentes compuestos del sabor presentes en alimentos y bebidas y proporcionan esta
informacin en ausencia de influencias debidas a las matrices de alimentos y efectos
sicolgicos de la percepcin de mezclas de compuestos que dan sabor.
La determinacin de los parmetros qumicos del sabor para proporcionar una informacin
definitiva acerca de la intensidad y cualidad de los alimentos, es una meta idealizada de las
investigaciones del sabor, sin embargo la evaluacin analtica sigue siendo limitada [Belitz
y Grosch, 1997].
3 GENERALIDADES DE AROMAS EN VINOS
El aroma del vino se describe como la interaccin del sabor y olor que imparten a cada
individuo una experiencia sensorial agradable o no. Las sustancias aromticas son
compuestos voltiles que se perciben a travs de los receptores del olor. El aroma tiene una
base fsico-qumica, pero lo que realmente cuenta a la hora de consumir un producto es el
efecto que produce en el consumidor.
En el vino se distinguen varios tipos de aromas: varietales, prefermentativos, fermentativos
y postfermentativos, o bien aromas primarios, secundarios y terciarios que se describen a
continuacin:
Los aromas primarios proceden en parte de la uva e incluso las partes slidas del racimo
pueden contribuir en este aspecto y en ocasiones estn presentes en las hojas en estados
fisiolgicos tales que las uvas no los contienen. Dentro del grano, la mayor parte de los
aromas se hallan en el hollejo y clulas contiguas al mismo, existiendo en menor medida en
la pulpa (a excepcin de ciertas variedades tales como algunos moscateles).
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Los aromas secundarios se forman en la fermentacin que tiene lugar durante la
vinificacin, variando con las condiciones en las que sta se desarrolle.
Durante el almacenamiento y la maduracin de los buenos vinos se producen
modificaciones del aroma que conducen al bouquet (aromas terciarios). Supone en los vinos el equilibrio final, caracterizado por aromas delicados y penetrantes, conseguidos una
vez cursado el desarrollo que madura a los vinos. La aparicin del aroma terciario acarrea
transformaciones de distinto orden, no en todos los vinos del mismo modo, y que son
originadas por mecanismos de xido-reduccin complejos y no del todo conocidos
[Mallouchos et al., 2003]. Los aromas se desarrollan poco a poco, tanto en la fase de tonel
como en la de botella, alcanzando su mayor auge a los tres o cuatro aos, segn los vinos.
La evolucin del aroma del vino acabado puede ser distinta segn las circunstancias
ambientales impuestas por la tcnica. Una lnea por ejemplo es el carcter oxidativo en la
fase de crianza o aejamiento, y que corresponde a los vinos llamados "rancios", para esto
se mantienen en un envase de madera, controlando el contacto con al aire y la temperatura
ambiental. Componentes caractersticos correspondientes a este tipo de crianza son el etanal
y el cido actico a mayores concentraciones de las habituales, procedentes de la oxidacin
del etanol [Ortega-Heras et al., 2002].
Otra va tcnica es el aejamiento clsico, caracterstico de los vinos de mesa de calidad.
En este caso, despus de un tiempo en el que se producen oxidaciones por contacto limitado
con el aire, conservando el vino en envase de madera, sigue la fase real de formacin del
bouquet, caracterizada por ambiente esencialmente reductor, disponiendo el vino en botella bien tapada, en posicin horizontal, cierre hermtico y temperatura de bodega fresca
y constante.
Para alcanzar el mejor estado del aroma hace falta tiempo, aos, diferente de unos tipos de
vinos a otros. Todo vino ofrece su curva de calidad en funcin del tiempo, con aumento
continuado hasta cierto punto en el que presenta un mximo, a partir del cual disminuye su
riqueza.
Asimismo, durante la vinificacin y posterior perodo de conservacin [Cutzach et al.,
2000] puede haber tambin transformaciones nocivas que deben ser cuidadas, en especial el
aumento de la temperatura que volatiliza los compuestos, la aparicin de acusadas
oxidaciones, ataques microbiolgicos [Rocha et al., 1996], influencia del corcho
[Boudaoud y Eveleigh, 2003], efecto de los pesticidas [Oliva et al., 1999], etc., por lo que
todos esos factores, deben ser tenidos en cuenta con objeto de llegar a la obtencin de vinos
de calidad.
Se sabe poco sobre el bouquet de los vinos, si se exceptan las sustancias aromticas tpicas de cada variedad, entonces es clara la dificultad que existe a la hora de comprender
totalmente el aroma de un vino desde el punto de vista analtico. Son necesarias todava,
por ello, muchas horas de investigacin para alcanzar una comprensin total del aroma del
vino.
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En lo que s se ha avanzado considerablemente es en la racionalizacin de la cata del vino,
donde se han definido distintos grupos de aromas (florales, afrutados, especiados, madera,
qumicos, picantes, etc.). Sin embargo, dichos trminos corresponden a percepciones
integradas por nuestro cerebro, no teniendo por qu coincidir el olor con un compuesto
determinado, aunque recientemente se han realizado estudios donde se les dan descriptores
aromticos (limn, banana, kiwi, etc.), que se relacionan con los compuestos voltiles.
De los compuestos voltiles slo una pequea proporcin tiene importancia desde el punto
de vista del aroma. nicamente se consideran sustancias aromticas aquellas cuya
concentracin en el alimento es superior a su umbral olfativo o gustativo.
Se denomina umbral olfatorio o umbral de reconocimiento a aquella concentracin de un compuesto que resulta suficiente para reconocerlo por su olor.
Se mide como valor de la actividad aromtica (OAV) de un compuesto x y se calcula de acuerdo a la siguiente ecuacin:
Actividad aromtica
X
X
A
COAV
Ec (1)
(Cx es la concentracin del compuesto x en el alimento; Ax es la concentracin Umbral olfatorio del compuesto x en el alimento).
4 EL SABOR Y LAS SENSACIONES
Se puede hablar que las molculas responsables de estos efectos son poco voltiles e
hidrosolubles, estn presentes en los alimentos en concentraciones superiores a la de los
aromas, por ello es necesario estudiar la qumica de las sustancias que los causan.
4.1 SUSTANCIAS GUSTATIVAS
Las sustancias dulces se han estudiado a fondo con el propsito de hallar alternativas al
azcar como edulcorantes pobres en caloras como la sacarina y el ciclamato. La sensacin
de amargo desde el punto de vista estructural est muy relacionada con lo dulce. Es as
como los estudios del amargor en los hidrolizados de protenas y en el curado de los
quesos es objeto de investigacin.
4.2 EL SABOR DULCE
Anteriormente se asociaba el sabor dulce a los grupos hidroxilo (-OH), sin embargo
molculas como la sacarina que tambin son dulces y no poseen grupos hidroxilo revalu
este concepto.
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Shallenberger y Acree propusieron la teora AH/B de la unidad spida comn para todos los
compuestos de sabor dulce (Fig 1). La unidad spida se consider inicialmente como una
combinacin de un protn H de enlace ligado covalentemente y un orbital electronegativo situado a una distancia de unos 3 A del protn. De este modo los tomos electronegativos
vecinos de una molcula son esenciales para el dulzor. Los tomos de oxgeno, nitrgeno y
cloro cumplen con estas reglas en las molculas dulces, pudiendo servir los tomos de
oxgeno del grupo hidroxilo para la funcin AH, o para la B de la molcula como se
muestra en la sacarina, la glucosa y el cloroformo
Figura 1. Molcula de sabor dulce (Sacarina).
Figura 2. Representacin esquemtica del tringulo de sabor.
H
H
(B)
c o
H H
HO H
OH
OH
O H
H H
H
O (AH) 5,25 A
3,14 A
H B alfa A
RECEPTOR DEL SABOR DULCE
(alfa)
3 A
NH
S
O O
B
AH
C
O
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Fuente Fennema et al. [2010]
Los requisitos estereoqumicos de los componentes AH/B de la unidad se deben alinear
adecuadamente en el sitio receptor. La interaccin entre los grupos activos de la molcula
dulce y el receptor gustativo ocurre mediante el enlace H de los componentes AH/B con estructuras similares del receptor gustativo., tambin se deben responsabilizar a las
sustancias lipfilas designadas como que son atradas a regiones lipfilas similares a los receptores gustativos. Las regiones lipfilas de las molculas dulces son grupos como:
Metileno (-CH2), metilo ( -CH3), fenilo (-C6H5). La estructura dulce se encuentra situada
geomtricamente de modo tal que se establece un contacto triangular de todas las unidades
activas (AH.B.) con las molculas del receptor, como lo muestra la figura 2.
Las estructuras de los azcares dulces-amargos poseen caractersticas que al parecer les
permiten interaccionar con receptores de lo dulce y lo amargo, produciendo sensaciones
combinadas de sabor.
4.3 EL SABOR AMARGO
El amargor se asemeja al dulzor debido a su dependencia en la estereoqumica de las
molculas que producen el estmulo, y las dos sensaciones son desencadenadas por
caractersticas similares lo cual hace que algunas molculas produzcan tanto sensaciones
amargas como dulces. Aunque las molculas dulces tengan dos grupos polares que se
complementen con un grupo no polar, parece ser que las molculas amargas requieren un
solo grupo polar y un grupo hidrfobo; sin embargo se cree que casi todas las sustancias
amargas contienen una entidad AH/B idntica a la que poseen las molculas dulces.
Algunos compuestos amargos se muestran en la figura 3:
Feniltiocarbamida
Cafena
Quinina
Figura3. Molculas de sabor amargo. Fuente Fennema et al. [2010]
Los sabores amargos pueden ser eliminados por hidrlisis enzimtica como en el caso de la
presencia de naringeno en los ctricos y midiendo la hidrofobicidad que causan los
aminocidos de ciertas protenas.
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4.4 LOS SABORES SALADO Y CIDO
El sabor salado clsico se representa por el cloruro de sodio (NaCl) y el cloruro de litio
(LiCl), ahora bien las sales tienen sabores complejos consistente en mezclas de dulce,
amargo, cido, salino y ms recientemente se le asignan sabores como qumico o jabonoso,
sin embargo parece ser que los cationes provocan sabores salinos y los aniones los
modifican; el sodio y el litio producen nicamente sabores salinos en tanto que el potasio y
otros cationes alcalinotrreos manifiestan sabores salinos y amargos. Se asume la
interaccin con los sitios receptores AH/B.
4.5 POTENCIADORES DEL FLAVOR
Estos compuestos siempre han sido utilizados por el hombre, no obstante todava es un
misterio el mecanismo que lo logra. A continuacin en la figura 4 se muestra el glutamato
molcula responsable de dar sabor a los alimentos.
Figura 3. Molcula potenciadora de sabor.
Fuente Fennema et al. [2010]
4.6 ASTRINGENCIA
Es el fenmeno gustativo relacionado con el sabor percibido en forma de una sensacin
seca en la boca junto con arrugamiento del tejido oral, generalmente se asocia a taninos o
polifenoles con las protenas de la saliva para formar precipitados o agregados, algunas
veces se confunde con el sabor amargo pero es diferente. Es adecuado en los vinos hasta
cierto punto, en el t, mas no en el pltano. En la figura 5 se aprecia la estructura del tanino.
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Figura 4. Estructura del tanino.
Fuente Fennema et al. [2010]
4.7 EFECTO PICANTE (PUNGENCIA)
Generan sensaciones caractersticas como quemantes, cortante aguijoneante, que se
conocen colectivamente como picantes; el grupo ms representativo son los chiles quienes
poseen una molcula denominada capsaicina, la pimienta negra que posee piperina y el
jengibre que posee gingerol.
4.8 EFECTO REFRESCANTE
La sensacin refrescante se produce cuando ciertas sustancias qumicas entran en contacto
con los tejidos nasal u oral y estimulan receptores spidos inespecficos como el mentol,
alcanfor; su estructura se relaciona a continuacin en la figura 6.
Figura 5. Molcula de sabor refrescante (mentol).
Fuente Fennema et al. [2010]
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5 PRODUCTOS LCTEOS
5.1 LECHE Y QUESOS
Cuando se habla de sabores y aromas en productos lcteos son muy importantes las
fermentaciones y la accin de los microorganismos, especficamente los productos de las
fermentaciones ocasionados por bacterias heterofermentativas como Leuconostoc
citrovarum; la combinacin de cido actico, diacetilo y acetaldehdo proporcionan aromas
de gran potencia; Lactococus lactis, Streptococus termfilos producen en cultivos de leche
solo cido lctico [de Vos y Hugenholtz, 2004], acetaldehdo y etanol. El acetaldehdo da
impacto al sabor del yogur, un producto preparado por un proceso homofermentativo. El
diacetilo es el saborizante universal en los productos lcteos y la aromatizacin de la
mantequilla. La acetona, aunque esencialmente inodora, se puede oxidar a diacetilo. En
general este tipo de bacterias producen tambin etanol y utilizan el piruvato como aceptor
final del hidrgeno del metabolismo.
La produccin de queso se inicia con la adicin de cultivos de microorganismos que inicien
el proceso; generalmente su ptimo crecimiento se da entre los 35 C y 45 C, es decir son
mesfilos y termfilos; estos ltimos se utilizan en la produccin de quesos duros o
semiduros. Las especies ms comunes de bacterias cido lcticas utilizadas son las
siguientes: Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus helveticus, Lb.
Delbrueckii subsp. lactis, como representantes del grupo de los termfilos y Lactococcus
lactis subsp. cremoris, Ln. mesenteroides subsp. cremoris son mesfilos [Canada, 2001].
La presencia de la microflora es importante al explicar los sabores y aromas ms sin
embargo no es suficiente; se deben considerar las diferentes molculas producto de las
diferentes rutas metablicas que se presentan.
5.2 RUTAS METABLICAS
Durante la maduracin del queso las reacciones bioqumicas que llevan a la formacin de
aromas y sabores provienen de tres principales constituyentes de la leche como son la
lactosa, los lpidos y las protenas como lo muestra la figura 7 [Marilley y Casey, 2004].
La lactosa es hidrolizada, produciendo glucosa y galactosa, la glucosa se oxida a piruvato
va gliclisis (Embden Meyerhof); la galactosa es convertida en galactosa (+) por
Leuconostoc via Leroi a glucosa 6-p y por lactobacilo a tagosa via gliceraldehido 3-p.
El piruvato es importante en la formacin de compuestos de cadena corta como el diacetilo,
acetato, acetaldehdo y etanol .El citrato se metaboliza para producir acetolactato, diacetil.
Los lpidos del queso se oxidan o se hidrolizan, sin embargo la oxidacin es limitada a
causa del bajo potencial redox de los quesos. Los triglicridos se liberan a altas
concentraciones de cidos grasos de cadenas cortas y medias; los de cadena corta son de
considerable impacto en el sabor, pero una excesiva liplisis es contraproducente en el
sabor de los quesos pues les da un sabor rancio. Los cidos grasos son sustratos de
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reacciones enzimticas. La -oxidacin y la decarboxilacin producen metil cetonas y alcoholes secundarios y la esterificacin del grupo hidroxilo de los cidos grasos produce
lactonas. Los cidos grasos reaccionan con los grupos OH- para formar steres como el
etilbutanoato, Etilhexanoato, etilacetato, etiloctanoato,etildecanoato, etilexanoato.
Figura 6. Rutas metablicas de compuestos del queso.
La formacin del cido butrico de los quesos se debe a la hidrlisis de las lipasas. Ahora
bien tambin existen otras molculas que proporcionan malos sabores y aromas cuya fuente
puede ser ambiental, de microorganismos, oxidacin de compuestos o por accin
enzimtica [Wilkes et al., 2000].
5.3 PROTRELISIS Y CATABOLISMO DE AMINOCIDOS
La protelisis contribuye a los sabores en los quesos por la liberacin de pptidos y
aminocidos [Ard et al., 2002]; estos ltimos son sustratos para la transaminacin,
deshidrogenacin, decarboxilacin y reduccin, cuyo resultado es la amplia produccin de
molculas que dan diferentes sabores como el cido fenil actico, fenetanol, p- cresol,
metanotiol, dimetilsulfuro, 3- metil butirato, 3- metil butanol, 3- metil, 2- butanona, 2 metil
propionato entre otros.
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5.4 AMINOCIDOS DE CADENA RAMIFICADA
El catabolismo de los aminocidos de cadena ramificada se inicia por una aminotransferasa,
formando compuestos como el keto isovalerato de aminocidos como la leucina, isoleucina y la valina. Existen tambin transferasas que actan sobre el triptfano, tirosina,
fenilalanina y metionina; a estas se les denomina transferasas aromticas. En este tipo de
reacciones se incluyen tres rutas metablicas como son: La decarboxilacin oxidativa a
cidos carboxlicos, la decarboxilacin de aldehdos y la reduccin a hidroxicidos; este
ltimo a diferencia de los dems no da connotaciones de sabor [van Kranenburg et al.,
2002]. La energa celular para este tipo de reacciones es proporcionada por molculas
como NAD+/NADH+H+ , la molcula acetil CoA es la fuente de energa para que por
decarboxilacin oxidativa produzca ATP suficiente por dos reacciones enzimticas
catalizadas por una fosfotransferasa y una quinasa [Fernndez de Palencia et al., 2006].
Todas estas reacciones y productos metablicos se originan gracias a la intervencin de
bacterias de tipo cido lctico, como se muestra en las figura 8 y 9.
Figura 7. Catabolismo de la leucina.
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Figura 8. Catabolismo de metionina.
Fuente Marilley et al. [2004].
Toda esta serie de molculas son las que originan una serie de sensaciones aromticas y de
sabores en los quesos, agradables o no al gusto. Molculas como el 3- metil butanal, 2 metil
butanal y 2 metil poropanal dan un sabor a malta; el 3 metil butanal se ha descrito en los
quesos como el gorgonzola que da sabores a frutas y dulces en los quesos que no han sido
sometidos a procesos de maduracin muy largos; alcoholes como el 3- metil butanol, 2-
metil butanol, 3-metil propanol producen aromas a frutas [Williams et al., 2001]. Los
cidos grasos derivados de los aminocidos de cadena ramificada (isovalrico, 2- metil
butrico, isobutrico) producen sabores dulces, rancios, podrido, fecales y a frutas. En
quesos como el cheddar, su aroma y sabor se atribuyen a la presencia de molculas como:
3- metil butanal y 2- metil butanal: Aminocidos como la metionina son los responsables
del sabor a ajo, repollo cocido y a papa. Sin embargo se da por hecho que el estudio de los
aromas y sabores en los quesos todava tiene que desarrollarse pues probablemente estos
sabores son el conjunto de una serie de compuestos qumicos que se encuentran mezclados;
a continuacin se relacionan algunos compuestos encontrados en los quesos en la tabla 1.
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Tabla 1. Compuestos aislados como los sabores de diferentes quesos
5.5 STERES EN LECHE Y QUESOS
Los steres de cidos de cadena corta son compuestos de gran impacto en el aroma de
productos lcteos; son los responsables de los sabores a frutas que puede o no ser de
impacto para el consumidor [Liu et al., 2004]. La biosntesis de steres activos en sistema
lcteos, se inicia a travs de dos sistema enzimticos: La esterificacin que es la formacin
de steres a partir de alcoholes y cidos carboxlicos y la alcohlisis o produccin de
steres a partir de alcoholes, acylglicerol, Acil CoA derivado del metabolismo de cidos grasos, aminocidos y carbohidratos; este ltimo es el principal mecanismo utilizado por
bacterias y levaduras.
Un rango muy amplio constituyen los compuestos del flavor (sabor y aroma) de los
productos lcteos, mientras los compuestos no voltiles son los encargados de dar el sabor.
A los compuestos voltiles se les atribuye el aroma y el sabor. Los steres son
constituyentes voltiles de productos como el queso, sin embargo una alta concentracin da
origen a los sabores a frutas [Holland et al., 2005].
En leche de vaca regularmente se encuentran steres que provienen de cidos grasos de 4 a
10 carbonos, tambin se encuentran en leche pasteurizada como resultado de contaminacin
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o actividad microbiana. En quesos se encuentran steres de 2 a 10 carbonos como lo
muestran las tablas 2 y 3.
Tabla 2. Esteres frecuentemente encontrados en leche y quesos
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Tabla 3. Aromas menos frecuentes de steres en leche y quesos
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5.6 MECANISMOS DE BIOSNTESIS DE ESTERES EN PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
El mecanismo fundamental involucra dos pasos; en ellos los carbohidratos son hidrolizados
por las lipasas para liberar cidos grasos y glicerol, seguido de la esterificacin de cidos
grasos con alcohol para producir steres catalizados por esterasas. Las lipasas se definen
como enzimas que catalizan la hidrlisis de steres carboxlicos unidos a glicridos
insolubles en agua en una emulsin para liberar cidos grasos y glicerol. Las esterasas son
enzimas que hidrolizan steres carboxlicos enlazados a steres alifticos en soluciones
acuosas. Estas dos enzimas catalizan generalmente la hidrlisis de glicridos y steres. La
tabla 4 muestra mecanismos de biosntesis de steres [Liu et al., 2004].
Tabla 4. Mecanismos de biosntesis de esteres
6 BEBIDAS ALCOHLICAS
6.1 VINOS
En la clasificacin de los vinos es importante el impacto sensorial de los compuestos y este
se da con la combinacin del anlisis instrumental con el sensorial.
La determinacin de los valores de umbral de deteccin de los compuestos es bsica para
cuantificar y no es ms que determinar el cociente entre la concentracin analtica de un
compuesto y su umbral de deteccin. En consecuencia, un valor unidad de aroma para un
compuesto significa que su olor se percibir, pero de forma muy dbil, mientras que un
valor de, por ejemplo, 5 unidades significa que el compuesto oler con una intensidad 5
veces mayor que su umbral de deteccin, es decir, mucho.
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El empleo de la nariz humana como detector en Cromatografa de Gases (GCO)
revolucion el estudio del aroma del vino, ya que permiti conocer cules de los 1000
compuestos voltiles de verdad olan y contribuan al aroma del vino. Este estudio origin
muchas sorpresas, pero posiblemente la ms significativa fue que el nmero de odorantes
importantes normalmente no superaba los 60 y, en los vinos ms sencillos, los 30.
Segn esto, los aromas del vino pueden clasificarse en tres grupos dependiendo de
su accin en el buffer de aromas:
a) Compuestos base del aroma. Son los que constituyen el buffer. b) Compuestos sutiles. Son aquellos que rompen el buffer, pero no con la intensidad
suficiente como para variar completamente su estructura aromtica
c) Compuestos impacto. Son los que rompen completamente el buffer y permiten percibir claramente en el vino el olor de estos compuestos puros
Se podra incluir todava una cuarta categora de compuestos, que son los que rompen el
buffer actuando en familias, es decir, conjuntamente varios de ellos. Compuestos impacto
importantes son, entre otros, el Linalol, responsable del olor de las uvas y vinos Muscat,
Oxido de rosa cis, responsable del aroma del vino gewrtzraminer, el Furfuriltiol,
responsable de las notas a caf de los vinos tintos, la beta-Damascenona y Beta-Ionona
responsables respectivamente, del olor a fruta seca y a violetas de los vinos tintos, la
Isobutil metoxi piracina responsable del olor a pimiento verde de los vinos Cabernet, el
Furaneol y el Homofuraneol, responsables del olor a frambuesa y fresa dulce de los vinos
rosados de garnacha, el Sotoln, con un olor a salsa curry y recuerdos licorosos
caracterstico de los vinos de Jerez y el Acetato de Isoamilo, de olor a pltano responsable
de esta nota en muchos vinos blancos.
En un vino elaborado correctamente, todos sus componentes aromticos estn en equilibrio
y en armona. Si el vino es sencillo, lo podramos comparar con una orquesta de cmara que
tuviera 4 5 profesores. Podramos disfrutar mucho con su msica, pero disfrutaramos
mucho ms con la de una orquesta sinfnica con 80 profesores. Es lo que ocurrira con un
vino complejo de alta gama [Cacho Palomar, 2006 ].
6.2 COMPUESTOS DEL VINO
Una clasificacin general de los compuestos del vino teniendo en cuenta la participacin en
sus caractersticas olfativas y gustativas puede ser la siguiente:
a) Compuestos de sabor azucarado b) Compuestos de sabor cido c) Compuestos de sabor salado d) Compuestos de sabor amargo y astringente e) Otros
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6.2.1 Compuestos de sabor azucarado
Estos compuestos transmiten al vino suavidad y sabor dulce, el cual no es exclusivo de los
azcares, pues otras sustancias qumicamente distintas de los azcares poseen sabor dulce.
Las sustancias dulces del vino pertenecen a tres grandes grupos:
Azcares propiamente dichos. Se encuentran en la uva y permanecen sin fermentar en los vinos blancos dulces y en pequea concentracin en el vino blanco seco y tinto. A
este grupo pertenecen algunas hexosas (glucosa y fructosa) y pentosas (arabinosa y
xilosa). La uva apenas contiene sacarosa, adems sta es desdoblada en glucosa y
fructosa por las levaduras durante la fermentacin, por lo cual el vino no contiene sacarosa. Su presencia por adicin para enriquecer ciertos vinos supone un engao para el consumidor, aunque sea legal.
Polialcoholes. En los vinos se encuentran en mayor o menor concentracin segn la transformacin sufrida en la fermentacin. Los principales son: inositol, manitol,
arabitol, iritritol y sorbitol.
Sustancias con uno o varios radicales alcohol. Se forman durante la fermentacin alcohlica por oxidacin de los azcares, el principal es el alcohol etlico, procedente de
la fermentacin de la glucosa, aunque tambin se encuentran el glicerol y el
butilenglicol [Belitz y Grosch, 1997]. Despus del agua, 85% del total del vino, el
etanol es el componente ms importante. La graduacin de los vinos en Colombia vara
de 9 a 15 % (v/v).
El glicerol es el componente ms abundante en el vino despus del etanol (de 5 a 10 g L-1),
es un producto resultante de la fermentacin del mosto y contribuye a endulzar el vino por
tener sabor azucarado.
6.2.2 Compuestos de sabor cido
La acidez del vino se atribuye a diversos cidos orgnicos. En la tabla 5 se indican los
principales constituyentes de la acidez.
Tabla 5. Componentes del vino de sabor cido
Origen cido Tipo de acidez
Procedentes de la uva
Ac. Tartrico
Ac. Mlico
Ac. Ctrico
Acidez fija
Acidez fija
Acidez fija
Acidez total
Originados por la
fermentacin
Ac. Succnico
Ac. Lctico
Ac. Actico
Acidez fija
Acidez fija
Acidez voltil
Acidez total
En el vino se encuentran adems otros cidos en pequeas cantidades, tales como el
galacturnico, glucornico, pirvico, etc.
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La mayor parte de los cidos del vino se encuentran en estado libre y representan la acidez
total. Otra parte se encuentran en forma de sales, y se determinan por la alcalinidad de las
cenizas.
6.2.3 Compuestos de sabor salado
El gusto salado lo comunican al vino las sales de los cidos minerales y de algunos cidos
orgnicos (tabla 6). Contiene alrededor de 2 a 4 g L-1 de estas sustancias.
Tabla 6. Componentes del vino de sabor salado
Aniones Cationes
Minerales
Fosfato
Sulfato
Cloruro
Sulfito
Potasio
Sodio
Magnesio
Calcio
Otros
Tartrato
Malato
Lactato
Hierro
Aluminio
Cobre
En el vino tambin se encuentran trazas de otros componentes minerales (oligoelementos)
como flor, silicio, yodo, bromo, boro, zinc, magnesio, plomo, cobalto, cromo, nquel, etc.
6.2.4 Compuestos de sabor amargo y astringente
Estos son los compuestos fenlicos, conocidos antiguamente como materias tnicas. Proporcionan a los vinos su color y gran parte de su sabor. La diferencia entre vinos
blancos y tintos se debe a los compuestos fenlicos y explican su evolucin. Adems,
tienen la propiedad de coagular las protenas y de intervenir en la clarificacin de los vinos
por encolado, algunos de ellos tambin intervienen en las propiedades alimenticias del vino
tinto, sobre todo en su riqueza vitamnica y poder bactericida.
Los compuestos fenlicos pertenecen a cinco grupos qumicos:
Antocianos: son los colorantes rojos.
Flavonas: de color amarillo, slo estn presentes en cantidades muy pequeas.
steres de los cidos cinmico y benzoico.
Taninos condensados: se localizan en las pepitas, en el hollejo de la uva.
Taninos piroglicos: se encuentran en el vino, aunque no provienen de la uva. Posiblemente provengan de la adicin de taninos comerciales o de la madera de los
toneles.
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6.2.5 Otros compuestos
Sustancias nitrogenadas: aunque apenas tienen importancia en el sabor, son importantes como nutrientes indispensables para las bacterias y las levaduras.
Adems de la forma amoniacal, el nitrgeno puede encontrarse en los mostos y vinos
bajo diferentes formas [Maicas et al., 1999], que se pueden clasificar segn el tamao
de la molcula:
o Aminocidos: son los componentes elementales de las protenas y de los polipptidos. De ellos, el cido glutmico es posible que intervenga en el gusto
del vino.
o Polipptidos: son agrupamientos de aminocidos ms o menos largos y constituyen la forma ms importante de encontrar el nitrgeno en los vinos.
o Protenas: tambin llamadas materia albuminoide. Son de peso molecular elevado. Se encuentran en estado de macromolculas y tienen carcter coloidal.
Precipitan por el calor y por la presencia de taninos, siendo un problema para la
estabilizacin de los vinos blancos, de los cuales se eliminan en la clarificacin
por tratamiento con colas orgnicas que son tambin protenas.
Peptinas, gomas y muclagos: cuando se aaden algunos volmenes de alcohol al mosto o a un vino, se produce un enturbiamiento formado por pectinas, gomas y muclagos.
Sustancias voltiles y aromticas: hasta principios del siglo XX el olor del vino se atribua a una sola sustancia, el cido enntico, poco a poco, con el avance de la ciencia analtica, se fue corrigiendo el error y ya hacia 1952 se conocan unos cincuenta
componentes del olor del vino. Posteriormente y gracias a la utilizacin de las tcnicas
cromatogrficas, fundamentalmente la de fase gaseosa, se han podido separar ms de
1000 componentes del vino, aunque todava no se ha podido establecer una tarjeta de
identidad de cada tipo de vino. Las sustancias voltiles del vino, muchas de las cuales
son responsables del aroma, pertenecen a distintos grupos qumicos (cidos, alcoholes,
aldehdos, steres) [Corra Lelles Nogueira et al., 2005].
Vitaminas: el vino contiene todas las vitaminas necesarias para la vida y en l actan como factores de crecimiento indispensables para levaduras y bacterias.
Cuando se produce el vino pueden aparecer aromas no deseados; estos son los
denominados defectos o alteraciones organolpticas y son debidos a:
a) Aromas herbceos debido a compuestos de 6 carbonos de alcoholes y aldehdos (Hexanal, hexenal,hexanol, hexenoles).
b) Brett. Son aromas descritos como especias fuertes,establo, caucho quemado, estos son debidos a la formacin de 4-etilguayacol, 4-etilfenol.
c) Almendras amargas, debido a la formacin del aldehdo benzoico.
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d) Olor a corcho, resultado de la formacin de compuestos como:la geosmina,2,4,6- tricloroanisol, 2,3,4,6- tetracloroanisol.
e) Gusto a luz, se da especficamente para los vinos blancos cuando se exponen demasiado a la luz, disminuyendo el potencial redox y aumentando la presencia de compuestos
azufrados.
f) Alcoholes superiores, llamados tambin amlicos o de fusel como: 2- metil butanol y el 3-metilbutanol.
g) Aromas tiolados defectuosos. Son los que recuerdan el olor a huevo podrido o cebolla como el sulfuro de hidrgeno.
h) Gusto a ratn, es el aroma particular de los ratones y es provocado por 2- acetil-1,4,5,6 tetrahidropiridina y 2- acetil-3,4,5,6 tetrahidropiridina.
i) Olor a geranio cuyos responsables es el 2-etoxi-3,5-hexadieno. j) Aminas voltiles.Producidas durante la fermentacin tanto por levaduras como por
bacterias.
6.3 AROMAS EN VINOS
6.3.1 Aromas primarios
Como el aroma primario tiene su origen en la uva, se le asigna tambin el calificativo de
varietal. Son compuestos complejos, en general terpnicos, que pasan de la uva al vino sin
transformacin. Los terpenos se encuentran en los hollejos de la uva, por lo que para
valorar su presencia es muy importante el proceso de la maceracin, los tratamientos por
calor y las infecciones por botritis.
Se trata de sustancias aromticas libres, o de precursores de aromas combinados, que no
son aromticos en s mismos, pero que liberan aromas por hidrlisis cida o enzimtica.
Los ms importantes dentro de los terpenos libres son: linalol, geraniol, terpineol, nerol,
citroneol y dentro de los terpenos combinados el dinodienol.
6.3.2 Aromas secundarios
Son aromas generados durante la fermentacin, obedecen a la presencia de steres
formados biolgicamente en el interior de las clulas microbianas, aldehdos precursores
que han quedado en el medio como restos en su condicin de metabolitos intermedios,
cetonas, cidos, alcoholes superiores, etc., que proporcionan en conjunto, la impresin total
que da un vino.
6.3.3 Aromas terciarios.
La naturaleza de las sustancias que originan el aroma terciario es variada: alcoholes,
steres, aldehdos [Zamora y Guirao, 2002]. Durante este proceso tienen lugar reacciones
de esterificacin entre cidos y alcoholes y de xido-reduccin de compuestos aromticos y
fenlicos, que se traducen en una mejora de los caracteres organolpticos de los vinos y en
la transformacin del aroma en lo que se denomina bouquet. Tambin se pierde el
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afrutado debido a la disminucin de algunos steres como el acetato de etilo, succinato de
dietilo, etc. y se aportan aromas especficos de la madera, como son aldehdos furnicos,
lactonas, etilfenoles, etc.
Hay aromas defectuosos que enmascaran el resto de aromas del vino como son el
pronunciado aroma a sulfhdrico, acetaldehdo o cido actico. Los compuestos que
generan estos defectos forman, sin embargo, parte de la composicin normal del vino, de
ah la importancia del concepto de equilibrio, ya que pasan a ser defectuosos cuando su
concentracin supera un cierto nivel. Lo mismo ocurre con ciertos compuestos que dan una
determinada nota, se encuentran presentes en muchos vinos, sin embargo slo en algunos
de ellos tienen una concentracin suficiente como para ser percibidos [Cedrn Fernndez,
2004; Ortega-Heras et al., 2002].
De los compuestos voltiles slo una pequea proporcin tiene importancia desde el punto
de vista del aroma. nicamente se consideran sustancias aromticas aquellas cuya
concentracin en el alimento es superior a su umbral olfativo o gustativo. Se pueden
distinguir entre aromas activos e inactivos, segn el valor de actividad aromtica de un
compuesto en una matriz determinada. Los compuestos aromticos activos, son aqullos
cuyo parmetro es superior a 1. En este sentido, se aportan algunos datos concernientes al
aroma del vino:
Sustancias con valores de aroma comprendidos entre 1 y 20 son: etanol, lactatos de los alcoholes de fusel, acetato de etilo, steres etlicos de los cidos grasos de 6, 8 y 10
tomos de carbono y alcoholes isoamlicos.
Sustancias con valores de aroma entre 0.1 y 2 son: 3-hidroxipropionato de etilo, isobutanol, feniletanol, hexanol, nanolactona, 1,1-dietoxietano, 4-etilfenol,4-
etilguaiacol, y 2,3-butanodiona.
Sustancias con valores de aroma comprendido entre 0.001 y 1 son: cidos isobutrico, hexanico, octanico y decanico, 3-hidroxibutanona, benzaldehdo, sulfuro de
dimetilo, metionol y eugenol.
Sustancias caractersticas del olor de vinos diversos, y con valores de aroma comprendidos entre 1 y 10: cinamato de etilo, linalol, geraniol y nerol (Moscatel),
damascenona (Riesling y Chardonnay), 4-vinilguaiacol (Traminer), 1,1-dietoxietano
(Jerez), 2-metoxi-3-isopropilpirazina y 2-metoxi-3-pirazina (Sauvignon), lactonas de
roble (vinos envejecidos en barriles nuevos), vitispirano (vinos blancos envejecidos) y
TDN o 1,1,6-trimetil-1,2,-dihidronaftaleno (Riesling envejecidos).
En la tabla 7 se resume algunos compuestos que dan aroma a los vinos [Cedrn Fernndez,
2004]
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Tabla 7. Descripcin aromtica, umbrales olfatorios y contribucin al aroma del vino
(1) Umbral olfatorio, (2) aportacin global, i = insignificante, p.s = Poco signifivativa, s. = Significativa, m.s.= Muy significativa, tr =
Trazas.
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Tabla 8. Descripcin aromtica, umbrales olfatorios y contribucin al aroma del vino
7 HERRAMIENTAS ANALTICAS
7.1 ANLISIS ENZIMTICO Tabla 9. Enzimas que catalizan procesos metablicos
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Esta es una medida de la capacidad de producir sabores por medio de las rutas metablicas,
aunque este mtodo es limitado por el tiempo que se necesita y la consecucin del extracto
de clulas libres a utilizar, permite crear claras diferencias entre las cepas bacterianas que
se utilizan por los compuestos producidos. Las enzimas que participan en los procesos y las
reacciones que catalizan se pueden observar en la tabla 9.
7.2 ANLISIS FSICO-QUMICO
7.2.1 Cromatografa lquida
Esta tcnica se utiliza para monitorear simultneamente cidos orgnicos, diacetil e iones
acetato .La cromatografa lquida de alta presin se adapta tambin para el estudio de los
productos de la gliclisis, los procesos fermentativos y los primeros intermediarios en la
degradacin de aminocidos. Productos como -ketoisocaproato, 3-metil- 2-oxovalerato, 3- metil-2-oxobutirato, 4-metilthio- 2-oxobutirato, h-fenil piruvato, p-hydroxyfenil piruvato se
pueden detectar despus de una separacin cromatogrfica de intercambio inico o de fase
reversa.
La produccin de estos cetocidos est relacionada con la actividad de las
aminotransferasas y por lo tanto con molculas que proporcionan sabores como los
aldehdos, alcoholes y cidos carboxlicos.
7.2.2 Cromatografa de capa delgada.
Se aplica para la deteccin de componentes que dan sabor como los cidos orgnicos y los
azcares; es una herramienta que se utiliza para estudiar procesos como la gliclisis,
fermentaciones y catabolismo de aminocidos; especficamente se utiliza para estudiar la
produccin de: indol piruvato, indol acetato, indol-3-aldehido and 4-hydroxilbenzaldehido
by lactococcus y para identificar la bifidobacteria en la produccin de cidos orgnicos.
7.2.3 Cromatografa de gases
Se han utilizado varios mtodos para extraer, concentrar e inyectar compuestos voltiles en
cromatografa de gases como vapor, presin al vaco y destilacin molecular, sin embargo
estos procesos requieren de tiempo y si la destilacin no se hace a bajes presiones las
molculas pueden sufrir dao; la destilacin se utiliza para compuestos poco voltiles como
fenoles, cidos grasos, cetonas, aldehdos de cadena larga y steres [Fernndez de Palencia
et al., 2006; Ortega et al., 2001].
7.2.4 Nariz electrnica
La nariz electrnica puede definirse como un instrumento dotado de sensores qumicos y de
un programa quimiomtrico de reconocimiento de modelos que es capaz de reconocer y
comparar olores individuales o complejos de las sustancias. La informacin que se pretende
obtener con este instrumento es cualitativa, o, dicho de otra manera, su objetivo es analizar
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y reconocer las huellas olfativas de aromas complejos, valorando en conjunto los
componentes voltiles de la muestra a analizar o clasificar, imitando as el sistema olfativo
humano. La composicin cuantitativa del aroma puede hacerse mediante tcnicas
instrumentales de anlisis como la cromatografa de gases (GC), particularmente aquella en
la que la deteccin instrumental se hace en paralelo con un olfatmetro que permite
determinar el olor propio de cada compuesto como se observa en la figura 9 [Busto et al.,
2002].
Figura 9. Anlisis del aroma alimentario
Fuente Busto et al. [2002]
Se utiliza para detectar el conjunto de compuestos voltiles para la percepcin del aroma y
no para compuestos individuales [Marilley et al., 2004; Stephan et al., 2000]. La principal
ventaja de esta tcnica es la velocidad de deteccin.
8 DESARROLLOS FUTUROS
Aunque la investigacin de aromas y sabores, es de importancia solo para los fabricantes de
productos como los quesos y los vinos a nivel industrial, no son tema de mucho inters para
las personas que los realizan a nivel artesanal; sin embargo debido a la gran importancia
econmica, a que las tcnicas para la deteccin de aromas y sabores pueden detectar solo
determinados compuestos, algunas son solo cualitativas y que sobre todo es muy difcil la
separacin de ellos totalmente, los estudios se han enfocado a las tcnicas moleculares
como la amplificacin de genes en microorganismos los cuales son responsables de
producir las molculas que dan sabores y aromas a los compuestos; por decirlo de alguna
manera, los estudios recientes se basan en investigar la fuente y no el resultado. Para ello se
estn utilizando tcnicas moleculares como la reaccin en cadena de la polimerasa o PCR,
la hibridacin, la separacin por electroforesis debido a su peso molecular. Las perspectivas
apuntan hacia la secuenciacin del genoma de los microorganismos responsables de la
produccin de molculas de sabor y aroma por medio de programas preestablecidos; la
informacin obtenida de la secuenciacin del genoma junto con la informacin disponible
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de la bioinformtica, abren oportunidades para el entendimiento del aroma y el sabor [Roy
et al., 2001]; todo esto combinado con todos los otros aspectos que le dan sabor a los vinos.
Cientficos del Australian Wine Research Institute (AWRI) estn trabajando con
combinaciones de levaduras durante la fermentacin a fin de lograr determinados efectos
aromticos en los vinos. Los descubrimientos actuales son asombrosos. El doctor Sakkie
Pretorius, managing director de Autralian Wine Research Institute (AWRI) fue invitado a
disertar en el seminario sobre Levaduras Seleccionadas, organizado por la empresa
Lallemand en Burdeos (Francia) a mediados de junio pasado, al que asisti prensa
especializada de todo el mundo.
La conferencia de Pretorius se bas en las nuevas investigaciones llevadas a cabo por el
AWRI en base a las conjunciones de componentes de levaduras seleccionadas, que
permiten incorporar modificaciones a los vinos durante la fermentacin, para lograr los
resultados buscados por el enlogo.
9 CONCLUSIONES
Las bacterias acido lcticas y los microorganismos producen compuestos como el diacetilo y acetaldehido que son molculas importantes en la produccin de sabores.
Aminocidos como la metionina y los aminocidos ramificados son compuestos voltiles de gran importancia en los aromas de los productos lcteos.
Los alcoholes, los steres y los cidos juegan papel importante en las propiedades sensoriales y por ende en la calidad del vino.
Procesos como la gliclisis, las fermentaciones, el catabolismo de aminocidos y la esterificacin, son importantes en el entendimiento de las molculas productoras de
sabores y aromas en productos como la leche, el queso y los vinos.
Cuando se habla de aromas y sabores no solamente se refiere a los que dan sabores y aromas agradables sino tambin a los de aromas y sabores desagradables cuya fuente
puede ser ambiental, debido a microorganismos, compuestos oxidados o produccin
enzimtica.
La produccin de sabores naturales se impone, sin embargo en el caso de las lactonas y algunos compuestos aromticos la falta de informacin de su metabolismo y su
toxicidad son dos de los principales problemas para su desarrollo a nivel industrial.
El descubrimiento de los genes responsables de las molculas del sabor y el aroma no solo mejorar en detalle el entendimiento de su expresin y de su funcin sino tambin
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ReCiTeIA - v.12 n.1 67
servir de herramienta para mejorar las tcnicas hoy en da lo que facilitar la expresin
de las tcnicas actualmente utilizadas.
10 REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
ARD, Y., THAGE, B.V. Y MADSEN, J.S. Dynamics of free amino acid composition in
cheese ripening. The Australian Journal of Dairy Technology, 2002, vol. 57, p. 109115. BELITZ, H.D. Y GROSCH, W. Qumica de Los Alimentos. Acribia, 1997.
BOUDAOUD, N. Y EVELEIGH, L. A New Approach to the Characterization of Volatile
Signatures of Cork Wine Stoppers. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, vol.
51, no. 6, p. 1530-1533.
BUSTO, O., MAT, M.T. Y GUASCH, J. La nariz electrnica en el control de la calidad de
los vinos. Laboratorios y enologa, 2002, vol. may/jun, no. 1, p. 31-36.
CACHO PALOMAR, J.F. La percepcin de notas aromticas del vino y el efecto de ciertas
molculas voltiles. ACE Revista de Enologa, 2006 vol. 66, no. Feb.
CANADA, J.D.S.B. Caracterizacin sensorial y fsico - qumica del Queijo Serpa. Tesis de
Doutorado em Tecnologia de Alimentos. Espaa: Universidad de Extremadura, Facultad de
Veterinaria, 2001.
CEDRN FERNNDEZ, M.T. Estudio analtico de compuestos voltiles en vino:
Caracterizacin quimiomtrica de distintas denominaciones de origen. Tesis de Doctorado
en Qumica. Espaa: Universidad de la Rioja, 2004. 900 p.
CORRA LELLES NOGUEIRA, M., LUBACHEVSKY, G. Y RANKIN, S.A. A study of
the volatile composition of Minas cheese. LWT - Food Science and Technology, 2005, vol.
38, no. 5, p. 555-563.
CUTZACH, I., CHATONNET, P. Y DUBOURDIEU, D. Influence of storage conditions
on the formation of some volatile compounds in white fortified wines (Vins doux naturels)
during the aging process. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Jun 2000, vol. 48,
no. 6, p. 2340-2345.
DE VOS, W.M. Y HUGENHOLTZ, J. Engineering metabolic highways in Lactococci and
other lactic acid bacteria. Trends in biotechnology, 2004, vol. 22, no. 2, p. 72-79.
FENNEMA, O.R., DAMODARAN, S. Y PREZ, B.S. Qumica de los Alimentos. Espa:
Editorial Acribia, S.A., 2010. 1166 p.
FERNNDEZ DE PALENCIA, P., DE LA PLAZA, M., AMRITA, F., REQUENA, T. Y
PELEZ, C. Diversity of amino acid converting enzymes in wild lactic acid bacteria.
Enzyme and Microbial Technology, 2006, vol. 38, no. 12, p. 88-93. GIL, M., CABELLOS, J.M., ARROYO, T. Y PRODANOV, M. Characterization of the
volatile fraction of young wines from the Denomination of Origin Vinos de Madrid (Spain). Analytica Chimica Acta, 2006, vol. 563, no. 12, p. 145-153. HOLLAND, R., LIU, S.Q., CROW, V.L., DELABRE, M.L., LUBBERS, M., BENNETT,
M. Y NORRIS, G. Esterases of lactic acid bacteria and cheese flavour: Milk fat hydrolysis,
alcoholysis and esterification. International Dairy Journal, 2005, vol. 15, no. 69, p. 711-718.
LIU, S.Q., HOLLAND, R. Y CROW, V.L. Esters and their biosynthesis in fermented dairy
products: a review. International Dairy Journal, 2004, vol. 14, no. 11, p. 923-945.
-
MENDOZA CHACN, JAIME HUMBERTO SABORES Y AROMAS
ReCiTeIA - v.12 n.1 68
MAICAS, S., GIL, J.-V., PARDO, I. Y FERRER, S. Improvement of volatile composition
of wines by controlled addition of malolactic bacteria. Food Research International, 1999,
vol. 32, no. 7, p. 491-496.
MALLOUCHOS, A., SKANDAMIS, P., LOUKATOS, P., KOMAITIS, M., KOUTINAS,
A. Y KANELLAKI, M. Volatile compounds of wines produced by cells immobilized on
grape skins. Journal of Agricultural and Food Chemistry, May 7 2003, vol. 51, no. 10, p.
3060-3066.
MARILLEY, L., AMPUERO, S., ZESIGER, T. Y CASEY, M.G. Screening of aroma-
producing lactic acid bacteria with an electronic nose. International Dairy Journal, 2004,
vol. 14, no. 10, p. 849-856.
MARILLEY, L. Y CASEY, M.G. Flavours of cheese products: metabolic pathways,
analytical tools and identification of producing strains. International Journal of Food
Microbiology, 2004, vol. 90, no. 2, p. 139-159.
OLIVA, J., NAVARRO, S., BARBA, A., NAVARRO, G. Y SALINAS, M.R. Effect of
pesticide residues on the aromatic composition of red wines. Journal of Agricultural and
Food Chemistry, Jul 1999, vol. 47, no. 7, p. 2830-2836.
ORTEGA-HERAS, M., GONZLEZ-SANJOS, M.L. Y BELTRN, S. Aroma
composition of wine studied by different extraction methods. Analytica Chimica Acta,
2002, vol. 458, no. 1, p. 85-93.
ORTEGA, C., LPEZ, R., CACHO, J. Y FERREIRA, V. Fast analysis of important wine
volatile compounds: Development and validation of a new method based on gas
chromatographicflame ionisation detection analysis of dichloromethane microextracts. Journal of Chromatography A, 2001, vol. 923, no. 12, p. 205-214. ROCHA, S., DELGADILLO, I. Y FERRER CORREIA, A.J. GCMS Study of Volatiles of Normal and Microbiologically Attacked Cork from Quercus suber L. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 1996/01/01 1996, vol. 44, no. 3, p. 865-871.
ROY, D., SIROIS, S. Y VINCENT, D. Molecular discrimination of lactobacilli used as
starter and probiotic cultures by amplified ribosomal DNA restriction analysis. Current
Microbiology, Apr 2001, vol. 42, no. 4, p. 282-289.
STEPHAN, A., BCKING, M. Y STEINHART, H. Novel analytical tools for food
flavours. Food Research International, 2000, vol. 33, no. 3-4, p. 199-209.
VAN KRANENBURG, R., KLEEREBEZEM, M., VAN HYLCKAMA VLIEG, J.,
URSING, B.M., BOEKHORST, J., SMIT, B.A., AYAD, E.H.E., SMIT, G. Y SIEZEN,
R.J. Flavour formation from amino acids by lactic acid bacteria: predictions from genome
sequence analysis. International Dairy Journal, 2002, vol. 12, no. 23, p. 111-121. WILKES, J.G., CONTE, E.D., KIM, Y., HOLCOMB, M., SUTHERLAND, J.B. Y
MILLER, D.W. Sample preparation for the analysis of flavors and off-flavors in foods.
Journal of Chromatography A, 2000, vol. 880, no. 12, p. 3-33. WILLIAMS, A.G., NOBLE, J. Y BANKS, J.M. Catabolism of amino acids by lactic acid
bacteria isolated from Cheddar cheese. International Dairy Journal, 2001, vol. 11, no. 47, p. 203-215.
ZAMORA, M.C.M.C. Y GUIRAO, M.M. Analysing the contribution of orally perceived
attributes to the flavor of wine. Food Quality and Preference, 2002, vol. 13, no. 5, p. 275-
283.
Lista de TablasLista de FigurasLista de EcuacionesResumenAbstract1 Introduccin2 Anlisis de sabores3 Generalidades de aromas en vinos4 El sabor y las sensaciones4.1 Sustancias gustativas4.2 El sabor dulce4.3 El sabor amargo4.4 Los sabores salado y cido4.5 Potenciadores del flavor4.6 Astringencia4.7 Efecto picante (pungencia)4.8 Efecto refrescante
5 Productos lcteos5.1 Leche y quesos5.2 Rutas metablicas5.3 Protrelisis y catabolismo de aminocidos5.4 Aminocidos de cadena ramificada5.5 steres en leche y quesos5.6 Mecanismos de biosntesis de esteres en productos lcteos fermentados
6 Bebidas alcohlicas6.1 Vinos6.2 Compuestos del vino6.2.1 Compuestos de sabor azucarado6.2.2 Compuestos de sabor cido6.2.3 Compuestos de sabor salado6.2.4 Compuestos de sabor amargo y astringente6.2.5 Otros compuestos
6.3 Aromas en vinos6.3.1 Aromas primarios6.3.2 Aromas secundarios6.3.3 Aromas terciarios.
7 Herramientas analticas7.1 Anlisis enzimtico7.2 Anlisis fsico-qumico7.2.1 Cromatografa lquida7.2.2 Cromatografa de capa delgada.7.2.3 Cromatografa de gases7.2.4 Nariz electrnica
8 Desarrollos futuros9 Conclusiones10 Referencias bibliogrficas