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Quimica de los alimentos (página 3)




Partes: 1, 2, 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

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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.

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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.

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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.

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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).

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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.

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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.

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Aroma en las verduras

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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.

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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).

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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

 

Partes: 1, 2, 3


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