Quimica de los alimentos (página 3)

Aunque la mayoría de los
consumidores saben que los alimentos con colores brillantes y
artificiales (como el kétchup verde mencionado antes o
cereales infantiles como los Froot Loops) seguramente
contienen colorantes alimentarios, muchos menos conocen que
alimentos aparentemente «naturales» como las naranjas
o el salmón también están a veces coloreados
para darles un aspecto mejor y más
homogéneo.3 Las variaciones de color a lo largo del
año y los efectos del procesado y almacenaje hacen a
menudo comercialmente ventajoso el mantenimiento del color
esperado o preferido por los consumidores. Algunas de las
principales razones son:

Compensar la pérdida de color debida
a la luz, el aire, los cambios de temperatura, la humedad y las
condiciones de almacenaje.

Enmascarar las variaciones naturales del
color.

Mejorar los colores presentes
naturalmente.

Dar identidad a los alimentos.

Proteger los sabores y vitaminas del
daño ocasionado por la luz.

Decoración, especialmente de
pasteles y golosinas.

Colorantes alimentarios
naturales

Polvo de cúrcuma.

La producción comercial de
colorantes alimentarios naturales va en aumento, en parte debido
a la preocupación de los consumidores respecto a los
colorantes artificiales. Algunos ejemplos son:

Caramelo (E150), elaborado
con azúcar caramelizada, usado en productos
de cola y también en
cosméticos.

Annato (E160d), un tinte rojo
anaranjado obtenido de la semilla de achicote.

Un tinte verde obtenido
de algas Chlorella (clorofila, E140).

Cochinilla (E120), un tinte rojo
obtenido del insecto Dactylopius coccus.

Betanina extraída de
la remolacha.

Cúrcuma (curcuminoides, E100).

Azafrán (carotenoides, E160a).

Pimentón (E160c).

Zumo de saúco.

Pandano (Pandanus amaryllifolius), un
colorante verde.

Conchita azul (Clitoria ternatea), un tinte
de color azul.

Para asegurar la reproducibilidad, los
componentes colorantes de estas sustancias se suelen suministrar
en formas altamente purificadas, y para mayor estabilidad y
comodidad, pueden formularse con excipientes adecuados
(sólidos y líquidos). El hexano,
la acetona y otros solventes rompen las
paredes celulares de las frutas y verduras, permitiendo la
máxima extracción del colorante. Con frecuencia
quedan residuos de ellos en el producto final, pero no necesitan
ser declarados.

Usos En alimentación

La mayoría de los alimentos del
mercado llevan colorantes artificiales. Su uso indiscriminado
hace que los alimentos parezcan artificiales y el consumidor los
rechazaría. A pesar de ello existen alimentos que son
aceptados por las normativas internacionales y se ha investigado
que si poseen colores llamativos pueden ser más aceptados
por los consumidores que si no lo son. Tales
son: caramelos, refrescos, alimentos para
animales, gelatinas, helados,
ciertos postres, cereales y panes, snacks, salchichas (su
superficie), condimentos para ensaladas. La industria de
refrescos es la que más colorantes alimentarios
emplea.

Fuera de la industria
alimentaria

Debido a que los colorantes alimentarios
suelen ser más seguros de usar que los pigmentos y tintes
artísticos normales, algunos artistas los usan para pintar
sus obras, especialmente en variantes como la pintura
corporal.

Los colorantes alimentarios pueden usarse
para teñir tejidos, pero no suelen soportar bien
el lavado cuando se usan sobre algodón,
cáñamo y otras fibras vegetales. Algunos colorantes
alimentarios pueden ser fijados sobre nailon y fibras
animales.

Críticas y riesgos para la
salud

Aunque las investigaciones pasadas no han
detectado correlación entre el trastorno por
déficit de atención con hiperactividad (TDAH)
y los colorantes alimentarios,4 5 nuevos estudios
señalan que los conservantes sintéticos y
los colorantes artificiales son agravantes de los síntomas
del TDAH, tanto en los afectados del trastorno como en la
población general.6 7 Los estudios más
antiguos probablemente resultasen no concluyentes debido a
métodos clínical inadecuados para medir el
comportamiento alterado; los informes parentales fueron
indicadores más precisos de la presencia de aditivos que
las pruebas clínicas.8 Varios estudios importantes
muestra que el rendimiento académico se incrementó
y los problemas de comportamiento decrecieron en grandes
poblaciones de estudiantes no afectados por TDAH cuando los
aditivos artificiales, incluyendo los colorantes, fueron
eliminados de las dietas de las escuelas.9 10

Noruega prohibió todos los
productos conteniendo alquitrán de hulla y
productos derivados de éste en 1978. Nuevas leyes
levantaron esta prohibición en 2001 siguiendo las
directrices europeas.

La tartracina provoca urticaria en
menos del 0,01% de la población expuesta a
ella.3

La eritrosina está
relacionada con tumores de tiroides en
ratas.11

La cochinilla se obtiene de
insectos y por tanto no es vegano ni vegetariano. También
se sabe que provoca reacciones alérgicas graves, incluso
potencialmente fatales, en casos raros.12

El azul de Coomassie fue citado
en un estudio reciente en el que ratas que había sufrido
una lesión espinal recibían una inyección
del tinte justo después de la herida, logrando recuperar o
retener el control motor. El tinte ayuda a proteger la
médula del adenosín trifosfato que el
cuerpo envía a la zona tras una herida y que daña
más el tejido nervioso al matar neuronas
motoras.13

Referencias

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Panel de
catado

CONCEPTOS BÁSICOS, TIPOS,
FORMACIÓN Y CATADORES.

¿ Que es un panel de catado
?

Es el conjunto de personas que tienen por
finalidad estudiar un determinado alimento, desde el punto de
vista de su calidad (criterio analítico) o desde el punto
de vista preferencial (criterio de consumidor)

El catador es una persona perspicaz,
sensible, seleccionada y entrenada, que estima con los
órganos de sus sentidos los caracteres
organolépticos de un alimento.

· CONCEPTOS
BASICOS:

El análisis sensorial puede llevarse
a cabo científicamente a través de ensayos
sensoriales o no científicamente a través de
ensayos organolépticos (Importante) Solamente aplicando
métodos de ensayo científicamente exactos pueden
obtenerse resultados reproducibles y analizarlos
estadísticamente.

Esto significa que existen una serie de
estudios, ensayos y pruebas basadas en criterios
científicos que establecen un método debidamente
controlado en cuanto su repetibilidad, su reproductibilidad y su
margen de confianza, que junto con el resto de normas
(vocabulario, copa de cata, sala de catas, criterios para
evaluación sensorial del flavor del aceite de oliva
virgen) han dado lugar a la creación de un Método
Internacional para la evaluación organoléptica del
aceite de oliva virgen.

Las características de un catador
organoléptico (entiéndase experto)
son:

1. Registra con sus sentidos (por ejemplo
colocando una muestra de aceite sobre el dorso de la
mano)

2. Siente, más que analiza, sus
impresiones.

3. Confía en su
experiencia.

4. Confunde pruebas de calidad con
evaluaciones hedónicas

5. No comprueba la exactitud de su
habilidad sensorial.

Las características de un catador
sensorial (analítico) son:

1. Mide con sus sentidos ( se plasma sobre
una escala)

2. Usa métodos exactos ( pruebas de
diferencia, descriptivas, comparativas etc. Que están
normalizadas, no se las inventa)

3. Ha sido seleccionado y entrenado
adecuadamente. (necesita cumplir ciertos requisitos y constante
entrenamiento)

4. Trabaja en un Panel Analítico
donde los resultados son analizados estadísticamente. (su
resultado es subjetivo pero el resultado conjunto de todos los
catadores, excluyendo las desviaciones, es objetivo).

Es muy importante que todos los catadores
que forman este tipo de Panel sean realmente catadores
analíticos . El panel analítico puede ser comparado
a un instrumento, midiendo las diferencias o valorando la calidad
utilizando escalas bien definidas.

Es preferible el método
científico, pero debe anotarse que este puede ser usado de
una forma no científica, lo que nos daría un
resultado cuestionable.

Dentro del Análisis Sensorial
tenemos :

a) El Panel analítico que analiza la
calidad intrínseca del alimento; está formado por
10-12 catadores seleccionados y entrenados

B ) El Panel del consumidor determina la a
ceptación o preferencia del mismo( recuérdese las
señoritas que nos encontramos en los stan de las grandes
superficies ofreciéndonos probar algún alimento y
preguntándonos que nos parece o rellenando un
pequeño cuestionario por 500 o más degustadores sin
selección ni entrenamiento.

Para calificar el Análisis Sensorial
como una técnica general de análisis se le debe
exigir:

a) que los resultados se soliciten y se
expresen en forma tal que las conclusiones que se deriven sean
homogéneas a las obtenidas por otros laboratorios y
(verificación de Paneles)

b) que permita calcular los límites
de validez y sensibilidad de los resultados, así como
poner en evidencia cualquier tipo de influencia ajena a los
propósitos del ensayo (repetitividad del catador y del
Panel ante un mismo ensayo).

Cualquier especialista en Análisis
Sensorial de aceites deberá, pues, poseer conocimientos
básicos de psicología, fisiología,
estadística y por supuesto un conocimiento suficiente de
las características organolépticas de los distintos
aceites, además de utilizar el vocabulario
específico que le permita comunicarse inteligiblemente y
sin ambigüedades con quienes trabajan en el mismo
campo.

-El Catador y su
aprendizaje:

Cuando alguien comienza a interesarse por
la cata surge la pregunta ¿se puede aprender a catar? o
bien ¿es fácil aprender a catar?. Estas preguntas
nos las solemos hacer hoy en día porque está de
moda, sobre todo en los vinos, tener algún conocimiento de
"degustación" porque queda muy bien a la hora de pedir un
vino y elogiar sus propiedades, ya que nos da un cierto status
social.

Pero esto no es tener realmente intenciones
ni tiene nada que ver con aprender a catar.

Como es lógico, este interés
no se suele mostrar por otros alimentos en los que se necesita
conocer a fondo los problemas organolépticos del alimento
relacionados con su tecnología de elaboración o sus
mercados y por lo tanto consideran la "cata" como una importante
especialización. Este es el caso de los aceites de
oliva.

Para ser un buen catador es evidente
que es muy deseable poseer un sentido del gusto y del
olfato desarrollados, pero la primera
condición es que la ocupación guste y la segunda
tener un gran interés. Si en un candidato se dan
ambas condiciones, acompañadas de una percepción
olfato-gustativa-tactal normal y una cierta facilidad para
retener en su memoria impresiones de estímulos
volátiles y sápidos ( memoria olfativa y gustativa)
lo tendría muy fácil para, con ejercicios con
técnicas adecuadas, ayuda de un maestro y un serio,
sistemático y constante trabajo, convertirse en un
excelente catador.

Un catador analítico puede
desarrollar las funciones de un Experto pero este no puede
desarrollar las funciones de un catador analítico en un
panel sin antes haber adecuado su preparación.

- Formación de un Panel
analítico.

Para formar un panel analítico de
catadores, los candidatos ha de someterse a un proceso de
formación que consta de cuatro etapas:
preselección, selección, entrenamiento y
comprobación . Este proceso es similar al de la puesta a
punto de un método analítico. Las tres primeras
etapas tienen por objeto conseguir el grado de sensibilidad,
precisión y exactitud necesario y la cuarta controlar y
mantener la eficacia del grupo

Preselección : la
realiza el jefe de panel mediante una entrevista o encuesta en
donde recaba el interés por el tema, la disponibilidad, el
trabajo …..

Selección : consiste en
seleccionar a los candidatos con mayor sensibilidad y capacidad
discriminatoria. Hay que distinguir entre la capacidad del
candidato para percibir y la capacidad para expresar en un juicio
lo que percibe con los sentidos. Si no es capaz de percibir
– no puede ser catador- si no sabe expresar lo que percibe
deber ser entrenado para ello y si podrá ser
catador.

Entrenamiento : tiene como fin
familiarizar a los catadores con las numerosas variante
olfato-gustativas-táctiles que presentan los aceite
vírgenes , así como la metodología sensorial
específica, y aumentar la habilidad individual para
reconocer, identificar y cuantificar los atributos sensoriales,
etc.

Comprobación : tiene
como objeto conocer el estado de funcionamiento de los catadores
individualmente y del panel en conjunto. (aplicando medidas
matemáticas a los resultados obtenidos en las hojas de
cata ).

EDULCORANTES

La sensación de dulzor que provocan
ciertos alimentos se debe a un gran número de compuestos
de estructuras químicas muy diferentes; una manera de
clasificarlos es con base en su potencia y valor
nutritivo:

1. Edulcorantes nutritivos de poder
edulcorante semejante a la sacarosa,

a) mono y oligosacáridos:
sacarosa, fructosa, glucosa, lactosa, isoglucosa, miel de abeja,
azúcar invertido, jarabe de maíz,
etcétera.

b) polioles: sorbitol, xilitol,
jarabe de glucosa hidrogenado, maltitol, manitol,
etcétera.

2. Edulcorantes de mayor poder
edulcorante que la sacarosa,

a) sintéticos: acesulfamo
K, aspartamo, ciclamatos, sacarina, sacralosa, alitamo,
dulcina.

b) de origen vegetal:

glucósidos: glicirricina,
dihidrochalconas, esteviósido. proteínas:
taumatina, monelina y miraculina.

Esta lista no abarca todos los que se
conocen ya que hay muchos otros que están en
investigación y que tal vez en el futuro próximo
sean lanzados al mercado. Los mono y oligosacáridos se
revisan en el capítulo 2, mientras que los polioles se
tratan en otra sección de este capítulo; en
ésta sólo se describen aquellos edulcorantes con
mayor poder que el de la sacarosa.

El poder edulcorante, es decir, la
capacidad de una sustancia para causar dicha sensación, se
mide subjetivamente tomando como base de comparación la
sacarosa, a la que se le da un valor arbitrario de 1 o de 100. Es
decir, si un compuesto tiene un poder de dos (uno para la
sacarosa), indica que es 100% más dulce que el
disacárido y se puede usar al 50% para lograr el mismo
nivel de dulzor.

La sustitución de la sacarosa por
los edulcorantes sintéticos no siempre es sencilla, ya que
este azúcar desempeña, además, otras
funciones en el alimento, como conservador y para conferir una
textura y consistencia adecuadas; esto se observa en las
mermeladas y en alimentos semejantes en los que el alto contenido
de sacarosa reduce la actividad del agua a < 0.8 para evitar
hongos y levaduras, y ayuda a que gelifiquen las pectinas de alto
metoxilo.

Los edulcorantes sintéticos no son
metabolizados y por consiguiente, no producen las calorías
que generan los tradicionales hidratos de carbono; además,
debido a que son mucho más dulces que la sacarosa, se usan
en una cantidad muy inferior.

El acesulfamo K (también
llamado acesulfame K) es el derivado potásico (K) de los
ácidos ace-toacético (CH3COCH2COOH, ACEsulfame) y
sulfámico (NH2SOOOH, aceSULFAME), tiene una estructura
química que en algunos aspectos semeja a la de la sacarina
y un poder edulcorante de 150 a 200 veces el de la sacarosa; es
estable a temperaturas elevadas, muy hidrosoluble, mantiene sus
propiedades sensoriales en un intervalo amplio de pH y, en
general, no deja un resabio desagradable, excepto en altas
concentraciones. Se emplea en bebidas refrescantes,
lácteos, panificación, dulces y muchos otros. Tiene
un efecto sinérgico con el aspartamo, la sacralosa y la
fructosa.43

El aspartamo (también llamado
aspartame) es el éster metílico del
dipéptido L-aspartil-L-fenila-lanina y, consecuentemente,
se metaboliza como cualquier otro péptido, generando dos
aminoácidos. Es estable a pH 3-5, perdiendo su poder fuera
de este intervalo; las altas temperaturas lo destruyen por la
hidrólisis del enlace éster metílico, por la
ruptura de la unión peptídica.

Sustitutos de la manteca de
Cacao

Originario de México, el cacao tiene
fluctuaciones continuas de disponibilidad y de precio, lo que ha
ocasionado el desarrollo de diversos .sustitutos de su manteca
para satisfacer la demanda en la fabricación de
chocolates. Estos productos se usan en mezclas con la propia
manteca de cacao, o pueden desplazarla por completo. Para una
total compatibilidad deben presentar curvas de valores N,
semejantes a la grasa de cacao que, como se indicó antes,
está constituida fundamentalmente por
triacilglicéridos de
palmítico-oleico-palmítico,
esteárico-oleico-palmítico y
esteárico-oleico-esteárico; de otra manera, se
producen mezclas eutécticas con puntos de fusión
inferiores a los de la propia manteca de cacao.

De preferencia, el patrón de
fusión del sustituto debe mostrar un comportamiento
semejante al indicado en la figura 4.4 para no dejar la
sensación de cerosidad en la boca. Los sustitutos
obtenidos del fraccionamiento de la soya hidrogenada con un alto
contenido de ácidos trans no son compatibles y no pueden
usarse en mezclas; algunos otros son derivados del coco y del
palmiste hidrogenados, interesterificados y fraccionados, y
tienen un perfil más parecido al de la manteca de cacao,
por que son compatibles al combinarse.

Freído

El aceite se usa como medio de
calentamiento de alimentos desde hace muchos siglos; sin embargo,
fue hasta hace algunas décadas que se describieron los
complicados cambios físicos y químicos que ocurren
durante este proceso. Influyen muchas variables, pero todas se
incluyen en alguna de las distintas interacciones que se
presentan entre los tres componentes básicos del
freído: aceite-alimento-freidor. Por obvias razones, su
conocimiento, control y optimización son de primordial
importancia en la industria.8 El cocimiento en agua a
presión atmosférica se efectúa a 100°C
como máximo; sin embargo, el freído varía de
160-180°C, aun cuando se pueden alcanzar 200°C,
condiciones que propician reacciones en las que también
participa el contenido de aceite/grasa del alimento que se
fríe, como el de las carnes. En el freído ocurre un
gran número de transformaciones (figura 4.12). Las altas
temperaturas provocan la deshidratación de los alimentos,
parcial en el caso de carnes y casi total en el de botanas, lo
que ocasiona la absorción de aceite en los espacios que
deja el agua (en las papas llega hasta un 40%). El vapor generado
favorece la hidrólisis de los triacilglicéridos y
la liberación de ácidos grasos, de mono y
diacilglicéridos y de glicerina; si el aceite es
láurico (coco, palmiste), se generan jabones y si los
ácidos libres son de cadena larga, actúan como
espumantes y solubilizan los metales, facilitando la
oxidación de los insaturados. Con la inclusión de
oxígeno por efecto de la aireación se forman
hidroperóxidos muy reactivos que provocan la
síntesis de aldehídos, cetonas, ácidos,
etcétera, con olores característicos de rancidez.
El aceite, al ser un disolvente no polar, extrae los pigmentos y
las vitaminas liposolubles y los vuelve más sensibles al
calor y al oxígeno. Todos estos cambios se reflejan en un
incremento de la viscosidad y de los ácidos grasos libres,
de generación de colores oscuros y de espuma, de
reducción del índice de yodo, etcétera. Por
esto, el aceite empleado debe cumplir ciertas especificaciones
para evitar su rápido deterioro, como por ejemplo:
índice de yodo <100; índice de peróxido
<1.0; ácidos grasos libres <0.05%; mínimo 20
horas de AOM; punto de humeo 200°C,
etcétera.

De acuerdo con la composición del
alimento se presentan otros cambios: gelatinización de
almidones, reacciones de Maillard y de caramelización,
etcétera. El exceso de agua en el alimento debe evitarse;
los productos capeados,1 con alto contenido de hidratos de
carbono favorecen la degradación del aceite;
además, en la formulación de algunos capeadores
comerciales se incluyen bicarbonatos de sodio o potasio que
propician la hidrólisis de los triacilglicéridos y
la formación de jabones. Los vegetales contienen cobre,
manganeso y hierro en menos de 1 ppm, los cuales aceleran la
oxidación; del mismo modo, los sulfitos (para evitar el
oscurecimiento enzimático y no enzimático) provocan
reacciones de decoloración y olores desagradables. El
diseño del freidor es el tercer elemento que influye para
lograr una buena operación industrial. El acero inoxidable
es lo ideal, y tiene que ser lo más hermético
posible para evitar la luz y el oxígeno, así como
tener una relación mínima superficie/volumen; las
bombas de recirculación de aceite no deben provocar
turbulencia e inclusión de oxígeno. Un programa
permanente de limpieza es necesario para evitar la
acumulación de polímeros que a su vez propician
más oxidación.

En el mercado existen los llamados aceites
de alta estabilidad, específicos para resistir condiciones
drásticas de operación industrial. Su
fabricación parte de un aceite parcialmente hidrogenado
para reducir los poli insaturados, y después se eliminan
los triacilglicéridos de alto punto de fusión
mediante un fraccionamiento seco.

Deterioro de los
lípidos

Los aceites sufren transformaciones
químicas, conocidas comúnmente como rancidez, que
además de reducir su valor nutritivo, producen compuestos
volátiles que imparten olores y sabores desagradables;
estas transformaciones se han dividido en dos grupos: la
lipólisis o rancidez hidrolítica y la
autoxidación o rancidez oxidativa; sin embargo, existe una
tercera, la reversión, que tiene menor relevancia que las
dos anteriores.

Lipólisis

Esta reacción es catalizada por
lipasas y, en .ciertas condiciones, por las altas temperaturas en
pre-, sencia de agua (en el freído), en la que se
hidroliza el enlace éster de los triacilglicéridos
y de los fosfolípidos, y se liberan ácidos
grasos.28 En forma natural, en los granos crudos existe una
fuerte actividad lipásica, cuya función
biológica es aprovechar los lípidos para
suministrar nutrimentos y fortalecer la germinación; en el
primer paso de la extracción del aceite de soya se
trituran los granos y con eso se favorece la acción de las
enzimas; los ácidos deben eliminarse en la
neutralización, ya que de otra manera provocan muchos
problemas por ser más sensibles a la autoxidación
que en forma esterificada. La lipólisis no sólo
ocurre en las oleaginosas, sino también en los
lácteos y en muchos otros alimentos, incluso en la carne83
y el pescado.81 En el caso de aceites vegetales (soya, cacahuate,
maíz, etcétera), los ácidos libres son de
más de 16 carbonos, poco volátiles, sin olor y su
presencia sólo se advierte mediante el índice de
acidez; por otra parte, los de la leche/son de cadena corta
(butírico, caproico, caprílico y láurico),
más volátiles, con olores peculiares y responsables
del deterioro percibido olfativamente; la lipasa se asocia con
las miscelas de caseína y en la homogeneización se
pone en contacto con los glóbulos de grasa, de manera que
si no se pasteuriza o esteriliza inmediatamente, se favorece su
acción. Contrario a esta situación negativa en la
leche fluida, en ciertos derivados lácteos como algunos
quesos maduros y de fuerte aroma, es totalmente deseable y hasta
se añaden enzimas microbianas o microorganismos con
intensa actividad lipolítica. Los ácidos liberados
son solubles en grasas, y los de menor peso molecular lo son en
agua. Al pH 6.7 de la leche, los hidrosolubles se encuentran como
sales debido a su pK de 4.8. Los olores provenientes de las sales
son menos intensos que los de los ácidos libres; en la
mantequilla, con un elevado contenido d^grasa, hay menos
transferencia de ácidos libres a la fase acuosa, no se
producen sales y, por lo tanto, el olor es más intenso. El
umbral de detección olfativa se reduce con el
tamaño de la cadena; el butírico se percibe en
concentración de 0.00006%, mientras que el caproico, el
caprílico, el cáprico y el láurico en
0.00025%, 0.035%, 0.020% y 0.07%, respectivamente.

Autoxidación

Es el deterioro más común de
las grasas y aceites y se refiere a la oxidación de los
leídos grasos in-saturados, pero también se
presenta con otros compuestos de interés biológico,
como la vitamina A y los carotenoides. La oxidación ocurre
cuando un átomo cede un electrón a otro
átomo distinto mediante el proceso de la reducción.
En la autoxidación se generan compuestos que mantienen y
aceleran la reacción y se sintetizan sustancias de bajo
peso molecular que confieren el olor típico de grasa
oxidada. Esta reacción se favorece con el incremento del
índice de yodo, como se ha visto con el esteárico,
oleico, linoleico y linolénico, que absorben
oxígeno con el patrón mostrado en el cuadro 4.11;
esto indica que los más in-saturados necesitan menos
tiempo para absorber la misma cantidad de gas y, por
consiguiente, se oxidan más rápido. Ya que los
fosfolípidos son ricos en poliinsaturados, la
oxidación se inicia en esta fracción, como se ha
comprobado en la carne.4, 31 Los agentes promotores e inhibidores
de la oxidación se enlistan en el cuadro 4.13; la
reacción también depende de la distribución
de los lípidos en el alimento, así como de su
área de exposición, En las emulsiones agua/aceite
(margarina), la fase continua está en contacto con el aire
y es más propensa a la oxidación que en una
emulsión aceite/agua (mayonesa), en la que la fase acuosa
protege al aceite debido a que el oxígeno debe atravesar
la zona polar. En muchos tejidos, los lípidos están
protegidos de la oxidación por la separación
física del oxígeno y de los promotores (p. ej., la
lipoxidasa), como ocurre en las nueces y los cacahuates, ya que
una vez rota dicha barrera, la oxidación procede
rápidamente. La reacción requiere de una
energía de activación (Ea) de 20-30
kcal/mol, mientras que la de Maillard, de 25-50 kcal/mol; esto
indica que a bajas temperaturas, por ejemplo a 20°C, la
autoxida-ción es más importante. Algunos derivados
carbonilos reductores provenientes del oscurecimiento no
enzimático tienen actividad de antioxidante, como se
observa al tostar el cacahuate y su aceite expuesto al
oxígeno queda parcialmente protegido por dichos
compuestos. Aunque la Ea es baja, necesita de
catalizadores (cuadro 4.13), ya que el O2 en estado normal de
triplete (electrones externos con spin igual) es poco
electrófilo y no actúa en los dobles enlaces; sin
embargo, cuando los spin son diferentes hay una
repulsión, el oxígeno se excita y se vuelve
electrófilo con una configuración de singulete que
se une a los ácidos insaturados que están como
singuletes. La clorofila, las hemoproteínas y algunos
colorantes actúan como foto sintetizadores y facilitan la
conversión del triplete del-oxígeno al
singulete.

La influencia de la actividad del agua se
observa en la figura 1.7: a 0.25, la capa monomolecu-lar es una
barrera para el O2, pero al perderse (<0.25), la
oxidación se acelera; entre 0.4 y 0.8 se favorece por el
incremento de la movilidad y la solubilización de los
reactivos y metales, y por la exposición de nuevas
áreas al aumentar el volumen por la hidratación.
Por último, a >0.8, la oxidación se inhibe por
la dilución de los metales y, en ciertos casos, por su
precipitación como hidróxidos. Las grasas oxidadas
favorecen la reacción, por lo que no es conveniente
mezclarlas con grasas frescas. La oxidación de los
sulfitos usados como aditivos provoca, a su vez, la
oxidación de las grasas.51' 57 Algunas fracciones de la
soya, derivadas de monoacilglicéridos y de los
tocoferoles, son particularmente sensibles.12-64 Su mecanismo de
propagación es mediante radicales libres, y para efectos
didácticos se considera que procede en 3 etapas (cuadro
4.14): iniciación, propagación terminación.
Para simplificar se usan sistemas modelo de un sólo
ácido, como el linoleico (figura 4.13).47'50 El metileno
Cl 1 del grupo 1,4-pentadieno tiene sus dos hidrógenos
activados por la influencia de los dobles enlaces adyacentes;
esto hace que un fotón produzca un radical ácido
graso (R*) al actuar sobre uno de los hidrógenos. Por su
distribución electrónica inestable, (I) se
transforma en dos híbridos de resonancia conjugados
más estables (II) y (III) en equilibrio que, en presencia
de oxígeno, generan los correspondientes radicales
hidroperóxidos (ROO*; IV y V); éstos, a su vez,
interactúan con un ácido insaturado (RH) y producen
dos hidroperóxidos (ROOH; VI y VII), además de
regenerar (R*) que vuelve a entrar a la reacción. Por ser
monoinsaturado, la oxidación del oleico necesita
más energía, y los radicales se generan por la
extracción de un hidrógeno del C8 o Cl 1, que
inmediatamente establece dos híbridos resonantes; la
secuencia de reacciones es semejante a la descrita para el
linoleico. Por su naturaleza altamente insaturada, el
linolénico requiere muy poca energía. Los
hidroperóxidos son reactivos, producen nuevos radicales
que alimentan la reacción, interaccionan con otras
moléculas, se polimerizan e incrementan la viscosidad, se
oxidan, sintetizan epóxidos, su ruptura genera
aldehídos, cetonas, ácidos y otros compuestos de
bajo peso molecular que confieren olores, se deshidratan y
sintetizan cetoglicéridos, se ciclan, etcétera; en
la figura 4.14 se observa que el índice de peróxido
puede ir declinando, sin embargo, la viscosidad aumenta,
así como la degradación y la generación de
compuestos oloríficos. Por esta razón, el
índice de peróxidos no" necesariamente refleja el
grado de oxidación de una grasa; depende del momento en
que se determina.

En los hidroperóxidos del oleico se
rompe la unión O-O y se sintetiza el radical alcoxi
correspendiente, para después escindir el enlace C-C en
dos posiciones, a la derecha y a la izquierda, lo que produce una
gama enorme de compuestos de bajo peso molecular (cuadro
4.15).

Esta situación se complica mucho
para los hidroperóxidos del linoleico y aun más
para los del li-nolénico.27 El hexanal y el
dialdehído malónico (OHCCF2CHO) producidos se usan
para medir el grado de la autoxidación.9'20> 36 El
primero se percibe sensorialmente a bajas concentraciones (3 ppm)
en las papas fritas y su medición cromatográfica en
el espacio de cabeza indica la rancidez.21 Existe una
relación lineal entre la oxidación y su
concentración.82 Por su parte, la determinación del
dialdehído malónico es parte del método del
TBA (sección 4.8.3). En términos generales, basta
con que sólo 5 a 10% de la grasa insaturada de un alimento
se oxide para que el producto se vuelva inaceptable. Los
hidroperóxidos reaccionan con los aminoácidos; la
histamina se produce a partir de la his-tidina, la metionina se
oxida a su correspondiente sulfóxido, etcétera.62
Esto provoca desnaturalización, agregación,
fragmentación y polimerización de las
proteínas, lo que se refleja en sus propiedades
funcionales, en la hidrofobicidad y en la solubilidad, como se ha
visto con la caseína y el lino-leico 41'44 y en el
pescado.85 La polimerización se efectúa por enlaces
con los grupos amino de la Usina, mediante el dialdehído
malónico o por radicales libres de las proteínas,
producidos, a su vez, por radicales de las grasas. 26<53 El
radical ácido R* no rompe el enlace disulfuro, pero
sí genera radicales proteínas P* con un sulfhidrilo
libre; éstos siguen diversas rutas que dependen de la
temperatura, del oxígeno, de los reactivos,
etcétera, y al igual que R*, tiene muchas posibilidades,
como reaccionar consigo mismo y producir un polímero
P*-P*, o propagar el deterioro, como se ha visto en alimentos
deshidratados, en los de humedad intermedia,25-42 y en las carnes
descongeladas. La oxidación del colesterol produce
más de 70 compuestos, como ocurre con el huevo en polvo
expuesto al aire,65'67 pero también se altera por efecto
de la luz fluorescente cuyo daño depende de la longitud de
onda, del tiempo de exposición, de la temperatura, de la
distancia a la fuente luminosa, de los contenidos de cloruro de
sodio y de ß-caroteno y de otros factores.

Reversión

Este tipo de deterioro se presenta con
menor frecuencia y en ciertos aceites refinados con
ácidoJi-nolénico, como el de soya, que producen
olores indeseables en el almacenamiento mediante un mecanismo que
no se conoce totalmente; los olores recuerdan primero las hierbas
y algunas semillas, y. posteriormente, la pintura y el pescado.
La reacción ocurre aun en aceites con índice de
peróxido muy bajo, menores de 10 meq/kg, y puede
ser el inicio de la autoxidación (figura 4.14). En el
espacio de cabeza de aceites revertidos se han identificado
aldehídos y cetonas, como 2-pentilfurano, diacetilo,
2,3-pentandiona, 3-hexenal y muchos otros, que se perciben antes
de que aparezcan los olores característicos de la
oxidación.

A pesar de que se desconocen los detalles
de la reacción, las temperaturas altas, las
radiación es electromagnéticas 325-460 nm y algunos
metales, la favorecen; se requiere de pequeñas cantidades
de oxígeno ya que los aceites envasados con un gas inerte
o al vacío no la desarrollan; el uso de los antioxidantes
fenólicos no la previene.

Radiólisis

La irradiación de los alimentos,
como método de conservación, ha adquirido gran
relevancia en los últimos años. Al igual que sucede
con los tratamientos térmicos, en la irradiación
ocurren cambios en las grasas, algunos del tipo oxidativo como
los anteriormente expuestos, pero otros particulares debidos al
efecto de las dosis comercialmente usadas y que van desde 1 hasta
50 kGy (kilogray). La energía suministrada provoca la
formación de moléculas ionizadas y de radicales
libres muy reactivos que, a su vez, interaccionan con otras
sustancias, que pueden o no ser lípidos; las grasas
insaturadas y las saturadas entran en esta cadena de reacciones
que conducen a la formación de aldehídos, cetonas,
hidrocarburos, esteres, ácidos grasos libres, lactonas y
otros. Una vez formados los radicales libres y en presencia de
oxígeno, las reacciones descritas en la
autoxidación se desarrollan con facilidad.

Antioxidantes

En forma natural, hay sustancias que evitan
la autoxidación, como la lecitina, los tocotrienoles y los
tocoferoles (vitamina E), con la peculiaridad de que el poder
antioxidante de estos últimos es inverso al de su
función biológica y que se encuentran en una
concentración de 1,150, 1,000, 950, 600 y 100 ppm en los
aceites crudos de soya, palma, algodón, maíz y
oliva, respectivamente. Los derivados fe-nólicos, como las
isoflavonas genisteína, daidzeína y
gliciteína y los ácidos cafeico,
clorogénico, ferúlico y cumárico, presentan
estas propiedades.70-71 Estos ácidos son escasos en los
aceites, excepto en el, de oliva virgen (80 ppm), cuya presencia
se supone es la-razón de su alta estabilidad; el
ácido cafeico muestra mayor protección que el
propio BHT.76 Los extractos de especias, como clavo, romero,
salvia, orégano y pimienta gorda presentan esta actividad,
pero no se usan como tal por su intenso aroma y color.

Una proteína de la leche de vaca
unida a la riboflavina actúa como antioxidante natural, al
igual que el pigmento cárnico dinitrosil ferrohemocromo en
la carne de cerdo.78'90 Los derivados de la reacción de
Maillard (carbonilos reductores) inhiben la oxidación de
la carne y de otros alimentos, pero no la del pescado en
congelación.6 Los nitritos usados en los embutidos
actúan como antioxidante al interaccionar con los
lípidos o por su unión a los prooxidantes
naturales, como el hierro.30

Los compuestos antes mencionados
están en concentraciones bajas y su efectividad
antioxidante es muy reducida, por lo que es preciso recurrir a
sustancias sintéticas más potentes, aun cuando la
hidrogenación parcial evita la
autoxidación.93

Los antioxidantes sintéticos son
propiamente donadores de protones, como el butilhidroxianisol
(hidroxianisol .burilado, BHA), el butilhidroxitolueno
(hidroxitolueno butilado, BHT), la 2,4,5-tri-hidroxibutirofenona
(THBP), el 4-hidroximetil-2,6-ditertbutilfenol, la
tertbutilhidroquinona (butilhi-droquinona terciaria, TBHQ) y los
galatos (figura 4.15); no detienen la formación de los
radicales, sino que reaccionan con ellos, los estabilizan y
producen radicales del antioxidante menos activos.88 Es decir, se
consumen en la reacción y, por lo tanto, la estabilidad
del lípido siempre va a depender de la cantidad
residual.37

Además de los compuestos antes
mencionados, los agentes secuestradores también inhiben la
oxidación, pero por una ruta distinta a la de
donación de protones y que se explicará más
adelante.

Los antioxidantes contienen una o
más funciones Jiidroxilo y actúan en la
iniciación y propagación de la oxidación al
ceder un átomo de hidrógeno a los radicales
ácido graso (R*) y a los hidro-peróxidos (ROO*),
restaurando el ácido (RH) y el hidroperóxido
(ROOH). En la figura 4.16 se bbserva este mecanismo con un galato
que actúa sobre los radicales del oleico: una vez que el
antioxidante cede un protón se convierte en un radical que
interactua con otro igual para regenerar el antioxidante y una
quinona. Los radicales antioxidantes son estables .por su
resonancia y no promueven la oxidación como lo hacen los
radicales de los ácidos grasos. El BHA es en realidad una
mezcla de dos isómeros, 2-BHA y 3-BHA, y por contener un
solo hidroxilo, al igual que el BHT, es muy lipófilo,
insoluble en agua y muy soluble en grasas y aceites; es muy
efectivo para prevenir la oxidación de aceites esenciales
y pigmentos liposolubles y a temperaturas elevadas desprende
olores fenólicos. Por su parte, el BHT actúa mejor
en grasas animales.

Aroma en las verduras

Las frutas se caracterizan por producir
esteres, 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,
según la clasificación original que muestra el
cuadro 8.4 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 glucósidos se pone en contacto con el precursor y
lo hidroliza, liberando la fracción-volátil
odorífica.61 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 aro mático, pero que contiene los
precursores correspondientes. El aroma perdido puede regenerarse
si estos deshidratados se incuban con un extracto
enzimático proveniente de un fruto fresco, pues en estas
condiciones las enzimas actúan sobre dichos precursores y
liberan los aromáticos volátiles. Como ya se
indicó anteriormente, los compuestos azufrados son
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; 78 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
5-1-propenil cisterna, mientras que en el ajo se encuentra el
sulfóxido de 5-2-propenil cisterna. La enzima llamada
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 sulfénico;
este último es muy inestable y se descompone sin
intervención enzimática, en mono sulfuros
(CH3CH=CHSH), bisulfuros (CH3CH= CHS-SCH=CHCH3) y trisulfuros
(CH3CH=CHS-S-SCH=CHCH3), así como en óxido de
S-tiopro-panal (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 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 y-L-glutamil-transpeptidasa, que
transfiere el ácido Glutámico a otro
aminoácido, liberando el sulfóxido. Además
de los productos del género Allium, existen otros
de la familia brasica, 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 ju,g/L. Otro
ejemplo de este mecanismo de generación de aromas mediante
sulfóxidos es el hongo Letinus edades, cuyo
precursor está unido a un residuo de ácido
Glutámico (igual que en la cebolla) que se libera por la
acción de la -y-L-glutamil-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 (cuadro 8.8).

b) Productos de las cruciferas.
Los sustratos son glucosinolatos o tioglucósidos, como la
J3-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.81 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 tio-les, alcoholes, mercaptanos,
sulfures, disulfuros y trisulfuros. De todos los volátiles
sintetizados, el isotiocianato de alilo y el nitrilo de alilo
(figura 8.19) son los más comunes.

Generación 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 cisterna y cistina, se genera anhídrido
sulfuroso, y a partir del triptofano se genera indol. Asimismo,
por descarboxilación 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.32, 34

Se ha reconocido la capacidad de ciertos
microorganismos para sintetizar compuestos como alcoholes,
esteres, lactonas 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 esteres; 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.33

Generación de aromas por el
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 ribo
nucleótidos y tiamina, la reacción de Maillard y la
degradación térmica de lípidos (figura
20).58, 59, 60

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 aldehidos,
cetonas, dicetonas, lac.tonas, furanos y dihidrofuranos,. El
número y tipo de compuestos aumenta significativamente con
la adición de un sólo aminoácido, dentro de
la reacción de Maillard por lo que se .explicará
con mayor amplitud (cuadro 8.9).43

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 aldehidos, cetonas, dicetonas, y
compuestos heterocíclicos que contienen oxígeno,
nitrógeno y azufre; entre estos últimos destacan
pirazinas piridinas, pirróles, porrolidinas, piranas,
pirrolizinas, piperazinas, furanos, furanonas, oxazoles,
oxazolinas, tiofenoas, tiazoles, ditioles, ditia-nos, ditiinas,
triotiolanos, tiazolinas, tiazolidinas y tretatianos.58, 59, 60
Un esquema simplificado de la generación de compuestos del
aroma y sabor se presenta en la figura 8.21; los valores de la
energía de activación y la velocidad de
reacción según el modelo de Arrhenius se muestran
en el cuadro 8.10.43 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, piranas, ciclopentanos, carbonilos y ,
ácidos, b) productos, de la degradación de
aminoácidos: aldehidos y compuestos azufrados, y c)
producidos de reacciones secundarias: pirróles, piridinas,
imidazoles, oxasoles, 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.

La reacción de Strecker, que
forma parte del mecanismo de oscurecimiento no enzimático,
involucra la deaminación oxidativa y
descarboxilación de aminoácidos en presencia de
compuestos di-carbonílicos, y forma aldehidos 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
aldehido y la aminoce-nona 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 sustrato en la formación
de pirazinas (figura 8.22).58 En el cuadro 8.11 se muestran
algunos aldehidos que se derivan de aminoácidos, mediante
la transformación de Strecker.

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. En el cuadro 8.12
se presenta la estructura y el límite de detección
de algunas pirazinas, entre las que destacan varios grupos
importantes:

a) Alquil-pirázinas.
Incluyen compuestos como la 2,5-dimetil-pirazina, la
3-etil-2,5-dimetil-pirazina y la 2-etil 3,5-dimetil-pirazina,
típicos de las papas horneadas, y se sintetizan en la
cascara de este tubérculo; también se han
identificado otras 13, tales como 2-isobutil-3-me-"til-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 a-dicetonas con aminoácidos para
formar a-amino-cetonas que a su vez, si se condensan entre
sí, generan un compuesto heterocíclico que a
través de una oxidación genera la
pirazina.

b) Metoxi-pirazinas. En este grupo
está la 2-isobutil-3-metoxi-pirazina, responsable del
aroma típico de los pimientos verdes recién
cortados (Capsicum annuum), los chícharos
(Pisum sa-tivum), 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
¡¿g/L.

c) 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 pa-*
lomitas de maíz, el tabaco, el cacao, el café y la
carne. Dentro de esta categoría se encuentran la
2-acetil-3-metil-pirazina y la
2-acetil-3-etil-pirazina.

d) 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 pirróles son
compuestos nitrogenados que se supone derivan de la prolina y de
la hi-droxiprolina 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 el 2-formil-pirrol y el
2-acetil-pirrol. Las piradinas 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 pirróles. 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
principalesjresalta 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.
EnVl cuadro 8.13 se muestra la estructura de algunos furanos y
piridinas derivados de la reacción de Maillard.

Los compuestos heterocíclicos
azufrados derivados de la reacción de Maillard incluyen
tiazoles y tiofenos, además de tritíolanos,
tiazolinas, tetratianos y otros; éstos se sintetizan por
la reacciónventre la metionina, la cistina, la cisterna o
el anhídrido sulfuroso (proveniente de la
descomposición de la cis-teína), con diferentes
compuestos intermedios, tales como aldehidos, amoniaco y otros
(figura 8.23).

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 ha observado
que el dimetil-tiofeno y algunos trisulfuros insaturados se
producen a expensas de trisulfuros saturados y disulfuros
insaturados. El cuadro 8.14 muestra la estructura de algunos
compuestos azufrados derivados de la reacción de
Maillard.58, 59, 60

En el café tostado se han
identificado varios compuestos azufrados que incluyen
mercaptanos, sulfuras, 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 picog/L y en concentraciones hasta de 0.5
picog/L da la nota agradable de café, pero a
más de 5 picog/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 ha 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.73 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
(figura 8.24), cuya biosíntesis ya se describió.82,
83, 84.

Autor:

Erik Alejandro Mireles
Ornelas