EL ANÁLISIS OLFATOMÉTRICO COMO HERRAMIENTA PARA EL ESTUDIO DE VOLÁTILES EN FRUTAS

Eduardo Javid Corpas Iguarán1*, Omar Alberto Tapasco Alzate2

1Universidad Católica de Manizales, Grupo de Investigación y Desarrollo Tecnológico para el

Sector Agroindustrial y Agroalimentario INDETSA. Carrera 23 N. 60 – 63, apartado 357, Manizales, Colombia.

2Universidad de Caldas, Grupo de Investigación en Estadística y Matemáticas. Calle 65 No.

26-10, apartado 275, Manizales, Colombia

*ecorpas@ucm.edu.co; otapasco@ucaldas.edu.co

Resumen. Uno de los principales atributos de calidad sensorial en las frutas es el aroma, producido por compuestos volátiles a través de diversas rutas metabólicas. El perfil de estos metabolitos influencia la predilección de los consumidores, de manera que el mantenimiento de estas condiciones alberga connotaciones económicas. La revisión efectuada a través de las bases de datos Science direct, Pubmed y Ovid, enfatizó los principales métodos de análisis olfatométricos empleados, así como los métodos de extracción principalmente utilizados, los avances en la caracterización olfatométrica de las frutas y las perspectivas de investigación del aroma de las frutas, entre ellas el contraste entre variedades y entre frutas frescas y esencias. Son evidentes las diferencias entre los perfiles volátiles de las variedades, además de las variaciones promovidas por los tratamientos físicos y químicos empleados durante la transformación alimentaria de las frutas y la producción de esencias. Finalmente, el análisis de la huella olfativa en frutas permitirá apoyar fines específicos como el establecimiento de las denominaciones de origen y los criterios de rechazo a través de la detección de alteraciones. Palabras claves: Olfatometría, Maduración de las frutas, Cromatografía de gases, Umbral sensorial, percepción del aroma. Abstract. One of the main attributes of sensory quality fruit is the aroma, produced by volatile compounds through various metabolic pathways. The profile of these metabolites influences the preference of consumers, such that maintenance of these conditions holds economic connotations. The review conducted through databases such as Science direct, Pubmed and Ovid, emphasized the main used olfactometric analysis methods, as well as the extraction methods mainly employed, the olfactometric advances in the characterization of fruits and the research perspectives of fruits aroma, including the contrast among varieties and between fresh fruits and essential oils. There are obvious differences between the profiles of volatile compounds betwenn varieties besides variations promoted by physical and chemical treatments employed during food processing and the production of essences. Finally, analysis of the olfactory impressions in fruits will allow to support specific purposes such as the establishment of designations of origin and rejection criteria through detection of alterations.

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Keywords: Olfactometry, Ripening fruit, Gas chromatography, Sensory threshold, percepción del aroma, Flavor perception.

1. Introducción

El aroma es un atributo relevante en términos de calidad en las frutas y guarda relación con la aceptabilidad del consumidor (Du and Rouseff, 2014), al punto de considerarse como influyente en la predilección, como ejercicio común del ser humano por una fruta u otra (Brattoli et al., 2013). Su análisis permite caracterizar el perfil de metabolitos activos de una fruta en particular, comparar entre diferentes matrices y establecer las condiciones apropiadas para la producción y conservación de la integridad de este conjunto de compuestos volátiles. La percepción del aroma es producto de volátiles presentes en concentraciones traza (Cai et al., 2001), que interactúan con una proteina acoplada al receptor de ubicado en el epitelio olfativo (Rowan, 2011). Esta acción recíproca deriva en la transformación de la información de la estructura química presente en los estímulos de olor en un potencial de membrana, posteriormente dirigido al cerebro para generar una determinada sensación (D’Acampora et al., 2008). Es importante denotar el carácter dinámico de la percepción del aroma y su relación con el evento de consumo, donde se presenta un impacto inicial, una percepción durante la masticación, que además libera otros compuestos, y la asimilación de un aroma residual (Mayr et al., 2003).

La olfatometría tiene como principio

la correlación de los picos cromatográficos

de las sustancias eluidas que son llevadas de manera simultánea a un detector de señales eléctricas y a un olfato humano (D’Acampora et al., 2007). Comúnmente se emplea la separación por cromatografía de gases y olfatometría (GC-O), que involucra dos medidas, el tiempo de retención cromatográfica y la actividad del olor percibido (Nuzzi et al., 2008). El efluente cromatográficos es transportado a partir de la salida de la columna usando un alto flujo hacia el puerto de olfateo (Chin and Marriott, 2014) y se adiciona además un gas auxiliar (aire húmedo) al eluido, para prevenir el secado de las membranas mucosas de la nariz de los asesores, evitando incomodidad (Brattoli et al., 2013). El olfato humano es empleados debido a la inhabilidad para distinguir los odorantes y sus descriptores de olor por algun otro método de detección química (Chin and Marriott, 2014) y requiere que en la separación cromatográfica previa, se adopten tácticas de alta resolución para distinguir sin ambigüedades los compuestos individuales que impactan el aroma global de la muestra (Chin and Marriott, 2014). Además, los tiempos de retención de las mediciones simultáneas pueden diferir cuando se utilizan detectores como el espectrómetro de masas (MS), que trabaja con vacío mientras el detector olfatométrico trabaja bajo condiciones atmosféricas (Brattoli et al., 2013).

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Figura 1. Proceso de separación por GC-O para el análisis de compuestos con actividad de aroma.

Una estrategia de apoyo en el análisis del aroma es la aplicación de a técnica directa de GC-O (D-GC-O), cuya diferencia sustancial reside en el uso de una columna capilar cuya fase es desactivada y es directamente conectada al puerto de olfateo para evitar la separación y promover la percepción integral del aroma (Rega et al., 2003), de manera que los asesores perciben, evaluan y comparan los resultados con la muestra inicial (Brattoli et al., 2013) (Forero et al., 2015).

Es importante tener presente que

todos los compuestos no generan un aroma apreciable por el olfato humano y que cada compuesto tiene una intensidad per se (Nuzzi et al., 2008), por lo cual, los volátiles en bajas concentraciones pueden tener un impacto sensorial superior a los encontrados en mayor proporción en una fruta (Jordán et al., 2003). Además, subyace una habilidad intrínseca heterogénea en la población humana, de

modo que entre los individuos pueden existir umbrales diferente para un determinado grupo funcional, e incluso la incapacidad para su detección (anosmia) (Brattoli et al., 2013), que debe ser descartada en el proceso de conformación del panel sensorial. El umbral de olor de los compuestos es inversamente proporcional a la intensidad del aroma, por ello puede ser usado como un índice del impacto sensorial individual respecto al aroma total (Nuzzi et al., 2008), con la limitación de que se determina en agua, lo que implica variaciones con respecto al valor real existente en la matriz específica de cada estudio (Du et al., 2011). Otra consideración es la optimización de la extracción, para evitar la pérdida de compuestos que aún en concentraciones traza son relevantes en el aroma (Jordán et al., 2003), como los sulfuros volátiles que tienen bajo umbral y fuerte impacto de olor, pero son pasados por alto por sus reducidas concentraciones (Du et al., 2015), además, los método tiene

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predilección por algunos grupos funcionales y minimizan otros, o permiten la extracción de volátiles que tienen muy poca volatilidad a temperatura ambiente (Du and Rouseff, 2014). Métodos de análisis olfatométrico utilizados

En algunos estudios del aroma en frutas solo se realiza una descripción cualitativa (Brunke et al., 1989) (Spainer et al., 1998), pero la mayoría de los trabajos efectuados utilizaron alguna metodología. Los 3 principales métodos de GC-O son el análisis de dilución, frecuencia de detección y método de intensidad percibida (Qiao et al., 2008).

Métodos de Análisis de Dilución (DA).

Suministran una descripción cuantitativa del potencial del olor de un compuesto dado, basado en la proporción entre su concentración en la muestra y su umbral sensorial en el aire (Brattoli et al., 2013). Es el más aplicado y se basa en diluciones sucesivas de un extracto de aroma hasta que no se perciba el olor por los panelistas (Chin and Marriott, 2014). El índice más usado es el OAV (valor de la actividad del olor), que representa la el cociente entre la concentración de un compuesto dado por su valor umbral sensorial (Conde-Martínez et al., 2014).

DA se realiza mediante AEDA

(Análsis de la extracción por dilución del aroma) y CHARM (método de respuesta hedónica aroma combinado). En AEDA, las muestras son evaluadas por el panelista en orden creciente de dilución y el valor impacto del compuesto es entregado por su factor de dilución (Ong et al., 1998), mientras en CHARM las

diluciones son presentadas a los panelistas en orden aleatorizado, evitando sesgo (D’Acampora et al., 2008) y se graba la duración del olor (inicio y fin) para generar un aromagrama por registro de la duración de la sensación de olor contra el valor de dilución (Ong and Acree, 1998). CHARM utiliza la fórmula C= Rn-1, donde n es el número de respuestas coincidentes detectadas en un registro de detección sencillo y R es el nivel de dilución (Brattoli et al., 2013). Un inconveniente de los métodos de dilución es el excesivo tiempo debido al gran número de diluciones para cada extracto y evaluador (Brattoli et al., 2013). Métodos de Frecuencia de Detección (FD).

Mientras el umbral se relaciona con la concentración mínima detectable sin requerimiento de identificación, el valor FD tiene en cuenta la mínima concentración de un compuesto requerida para ser identificado o reconocido (Kraujalytėa et al., 2012). Involucra un equipo de 6-12 personas quienes analizan la muestra para indicar que porcentaje de estas percibieron el compuesto en un determinado tiempo de retención (Brattoli et al., 2013). Se utilizan principalmente, la frecuencia del impacto de la superficie nasal (SNIF) y frecuencia del impacto nasal (NIF) (Chin and Marriott, 2014). El valor NIF de cada evaluador es de 1 cuando siente el olor y cero cuando no lo percibió, mientras en el valor SNIF se multiplica el porcentaje de frecuencia por la duración (sg), permitiéndose en ambos casos, la producción de un aromagrama (Brattoli et al., 2013). Los métodos FD son menos dependiente de asesores entrenados (Chin and Marriott, 2014). y más simple, repetibles y dan cuenta de las

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variaciones en las sensibilidades de los evaluadores (Pang et al., 2012). Métodos de Tiempo-Intensidad (IT).

Utiliza un evaluador para estudiar los aromas usando una escala para medir la intensidad del olor y su duración (Schulbach et al., 2004). En el método principal, OSME (olor en griego), se registra la intensidad de cada compuesto volátil del aroma percibido por los jueces en una escala de 0, 5 y 10 puntos, que representan ninguno, moderado y fuerte respectivamente, incluyendo en el aromagrama solo los aromas registrados por los jueces en al menos el 50% de las

replicas (Janzantti et al., 2012). La intensidad de los compuestos se alcanza en una corrida sencilla, aunque se requieren entrenadores confiables (D’Acampora et al., 2008). En el método de medición dinámica, la aparición de un olor, su intensidad máxima y declive se registran de una manera continua, y en olfatograma obtenido la altura del pico corresponde a la intensidad máxima del olor y el ancho a su duración (Brattoli et al., 2013). Los datos pueden ser procesados por medio de la frecuencia modificada MF (%) para determinar los compuestos más importantes mediante la siguiente fórmula:

Donde F (%) es la frecuencia de detección del compuesto expresada como porcentaje, e I es la intensidad promedio expresada como un porcentaje de la

máxima intensidad (Figura 2). Se ha indicado que los compuestos con valores MF mayores a 50 son los más relevantes en cada muestra (Brattoli et al., 2013).

Figura 2. Esquema de la frecuencia modificada aplicada al análisis olfatométrico con cinco panelistas.

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El análisis de los compuestos aroma-activos en frutas

Métodos de extracción y compuestos aroma-activos.

Como se puede apreciar en la tabla 1, HS-SPME es el método más utilizado acoplado al análisis por olfatometría, en frutas como Fresa (Schulbach et al., 2004) (Du et al., 2011), mandarina (Tietel et al., 2011) (Miyazaki et al., 2012), melón (Lignou et al., 2013) (Pang et al., 2012), pera (Tian et al., 2014), naranja (Rega et al., 2003) (Qiao et al., 2008), albaricoque (Guillot et al., 2006), guayaba (Pino et al., 2012), tomate (Du et al., 2015) y arándano (Du and Rouseff, 2014). LLE es entre los métodos clásicos acoplados a GC-O, el más utilizado en frutas, entre ellas fresa (Kang et al., 2012), tomate cherry (Selli et al., 2014), mango (Munafo et al., 2014), guayaba (Jordán et al., 2003), kiwi (Garcia et al., 2013), jabuticaba (Plagemann et al., 2012), melón (Jordán et al., 2001a) y banano (Jordán et al., 2001b). La extracción del aroma en lulo (S.quitoense Lam.), se ha realizado mediante solvente (Brunke et al., 1989) (Forero et al., 2015), y no se conocen estudios usando HS-SPME.

Los estudios de análisis por GC-O

indican que los grupos funcionales que aportan mayor número de compuestos activos al aroma de las frutas son los ésteres y aldehídos. En frutas como piña (Spainer et al., 1998), curuba (Conde-Martínez et al., 2014), maracuyá (Jordán et al., 2002b), fresa (Schulbach et al., 2004) (Nuzzi et al., 2008) (Du et al., 2011) y melón (Jordán et al., 2001a) (Lignou et al., 2014) el aroma se constituye en mayor medida de ésteres, mientras los aldehídos prevalecen en melón (Pang et al., 2012),

caqui (Wang et al., 2012), guayaba (Egea et al., 2014), cempedak (Buttara et al., 2014), mango (Munafo et al., 2014) y tomate (Selli et al., 2014) (Du et al., 2015). Alternativamente, los terpenos dominan la mayoría de frutas no climatéricas como naranja (Rega et al., 2003) (Qiao et al., 2008), mandarina (Tietel et al., 2011) (Miyazaki et al., 2012), uva (Barrios et al., 2010) y litchi (Ong and Acree, 1998).

Entre los compuestos más intensos

en frutas sobresale el éster butanoato de etilo, cuyas notas frutales y dulces prevalecen en lulo (Forero et al., 2015), melón (Pang et al., 2012), naranja (Rega et al., 2003) (Qiao et al., 2008), maracuyá (Janzantti et al., 2012) y fresa (Du et al., 2011), mientras el butirato de etilo, de carácter frutal, tiene mayor impacto en el aroma de pera (Tian et al., 2014), fresa (Schulbach et al., 2004), y guayaba (Jordán et al., 2003) y el 2-metilbutanoato de etilo posee descriptores dulce y frutal predominantes en fresa (Nuzzi et al., 2008) aronia (Kraujalytė et al., 2013) y melón (Lignou et al., 2013). Así mismo, los aldehídos de mayor intensidad son (E)-2-hexenal descrito como herbal, verde y/o floral en caqui (Wang et al., 2012), albaricoque (Guillot et al., 2006), tomate cherry (Selli et al., 2014), (Du and Rouseff, 2014), banano (Jordán et al., 2001b) y kiwi (Jordán et al., 2002a), y Z(3)-hexenal con notas verdes, herbales en guayaba (Pino et al., 2012) (Egea et al., 2014) , lulo (Forero et al., 2015), melón (Lignou et al., 2013) y tomate (Selli et al., 2014) (Du et al., 2015). Adémas, el linalol, descrito como frutal, floral y cítrico es un componente principal en frutas no climatéricas como naranja (Rega et al., 2003) (Qiao et al., 2008), mandarina (Tietel et al., 2011) (Miyazaki et al., 2012), y en climatéricas como fresa (Kang et al.,

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2012), jabuticaba (Plagemann et al., 2012), arándano (Du and Rouseff, 2014) y curuba (Conde-Martínez et al., 2014).

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Tabla 1. Análisis olfatométricos de los compuestos volátiles que influyen sobre el aroma de las frutas.

Fruta

Método de extracción

Análisis olfatométrico

Grupo con mayor número de volátiles

aroma activos

Compuestos de mayor intensidad Fuente

Nombre

Descriptor Lulo (Solanum quitoense Lam.) CLSA

LLE GC-O (descripción

cualitativa)

Ésteres N.R.

N.R.

(Brunke et al., 1989)

Piña (Ananas spp.)

DHS

GC-O (descripción cualitativa)

Ésteres

N.R.

N.R.

(Spainer et al., 1998)

Litchi (Litchi chinesis Sonn.)

DSE Freon 113

GC-O (DA-CHARM)

Terpenos

Geraniol Frutal, floral. (Ong and Acree, 1998) Guayacol Medicina.

Rambutan (Nephelium lappaceum L.)

DSE Freon 113

GC-O (DA-CHARM)

Aldehídos y ácidos

β-damascenona Frutal, floral. (Ong et al., 1998) (E)-4,5-epoxi-(E)-2-decenal Leñoso.

Melón (Cucumis melo cv.

Athena)

LLE

GC-O (FD)

Ésteres

Pentanol Acídico, pungente. (Jordán et al., 2001a) 2-(metiltio)acetato de

metilo Papa cocida, pungente.

2-metilbutirato de etilo Floral, frutal, melón.

Banano (Musa sapientum L. var. Cavendish)

LLE

GC-O (FD)

Ésteres

Hexanal Herbal, verde. (Jordán et al., 2001b)

(E)-2-hexenal Floral, herbal.

Kiwi (Actinidia deliciosa Var. deliciosa cv. Hayward)

DSE

GC x GC-O (FD)

Ésteres y aldehídos

3-penten-2-ol Herbal, verde, vinilo. (Jordán et al., 2002a) (E)-2-hexenal Frutal, fresa, cereza.

Hexanoato de hexilo Frutal, melocotón.

Maracuyá (Passiflora edulis Sims F. Flavicarpa degner)

LLE

GC-O (DA-AEDA)

Ésteres

Hexanoato de 2-metilbutilo Sudor fuerte. (Jordán et al., 2002b)

1,3-dimetil benceno Nuez, medicinal.

Naranja (Citrus sp. Naveline, Spain)

HS-SPME

GC-O (FD)

Terpenos

Butanoato de etilo Frutal, naranja. (Rega et al., 2003)

Limoneno Frutal, limón.

Banana (Musa spp.)

Sistema boca modelo

GC-O (FD)

Ésteres

Hexanal Verde. (Mayr et al., 2003) 1-butanol Frutal, solvente.

Guayaba (Psidium guajava L.)

LLE

GC-O (FD)

Ésteres y alcoholes

3-hidroxi-2-butanona Mantecoso, acídico. (Jordán et al., 2003) Butirato de etilo Frutal, fresa,

manzana.

3-metil-1-butanol Almendra, solvente.

Manzana Rosa (Syzygium jambos Alston)

Extracto acuoso total

GC-O (DA-AEDA)

Alcoholes

Alcohol bencilico Frutal. (Guedes et al., 2004)

2-feniletil alcohol Verde.

Fresa (Fragaria spp.)

HS-SPME

GC-O (IT-EI)

Ésteres

Butirato de etilo Frutal. (Schulbach et al., 2004) β-damascenona Puré de manzana.

Genipa (Genipa americana)

HS Extracto

acuoso total

GC-O (DA-AEDA)

Ésteres y ácidos

2-metilbutanoato de metilo Frutal, dulce. (Pinto et al., 2006)

Ácido 2-metil butanoico Queso, rancio.

Albaricoque (Prunus spp.)

HS-SPME

GC-O (IT)

Cetonas

Acetato de etilo Frutal. (Guillot et al., 2006) Limoneno Cítrico.

(E)-2-hexenal Herbal.

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Continuación

Fruta

Método de extracción

Análisis

olfatométrico

Grupo con mayor número de volátiles

aroma activos

Compuestos de mayor intensidad Fuente

Nombre

Descriptor Café (Coffea arabica)

HS-SPME

GC-O (DA-CHARM)

Pirazinas

Ácido 3-metil butirico Acídico. (Akiyama et al., 2007)

2,3-butanodiona Aceitoso, mantequilla.

Fresa (Fragaria spp. var.

‘Darselect’ y VR4)

DHS

GC-O (DA-AEDA)

Ésteres Acetato de 2-metilbutilo Frutal. (Nuzzi et al., 2008)

2-metilbutanoato de etilo Dulce, frutal, fresa.

Naranja (Citrus sinensis (L.)

Osbeck)

HS-SPME

GC-O (IT-EI)

Terpenos

Linalol Frutal. (Qiao et al., 2008) Butanoato de etilo Frutal, manzana.

Octanal Frutal, cítrico.

Uva Caimarona (Pourouma cecropiifolia Mart.)

SAFE

HRGC-O

Terpenos y alcoholes

N.R.

N.R.

(Barrios et al., 2010)

Fresa (Fragaria ananassa Duch. ex Rozier)

HS-SPME

GC-O (IT)

Ésteres

DMHF Dulce, caramelo. (Du et al., 2011) Butanoato de etilo Frutal, dulce, piña.

Mandarina (Citrus reticulata Blanco)

HS-SPME

GC-O (FD-NIF)

Terpenos

Linalol Cítrico, frutal. (Tietel et al., 2011) Propanoato de etilo Frutal.

Maracuyá (P. edulis Sims f. flavicarpa Deg.)

DHS

GC-O (DA-OSME y (FD)

Ésteres

Butanoato de etilo Dulce, fresa. (Janzantti et al., 2012) Hexanoato de etilo Dulce, frutal.

Sauquillo (Viburnum opulus)

HS-SPME

GC-O (FD-NIF)

Ácidos y terpenos

Ácido 3-metilbutanoico Queso, Rancio. (Kraujalytėa et al., 2012)

Decanoato de etilo Dulce, miel, pera.

Linalol Floral, freesia.

Melón (Cucumis melo var. reticulatus)

HS-SPME

GC-O (FD)

Aldehídos y ésteres

(2E,6Z)-nona-2,6-dienal Verde, melón. (Pang et al., 2012) Butanoato de etilo Dulce, frutal.

Guayaba (Psidium guajava L.)

HS-SPME

GC-O (FD-SNIF) Ésteres

Z(3)-hexenal Herbáceo, frutal. (Pino et al., 2012) Acetato de hexilo Verde, floral.

Mandarina (Citrus reticulata)

HS-SPME

GC-O (DA-OSME)

Aldehídos y terpenos β-mirceno Verde, metálico. (Miyazaki et al., 2012)

Linalol Floral.

Fresa china (Myrica rubra Sieb.

et Zucc.)

LLE

SAFE

GC-O (IT-EI)

Terpenos

Linalol Cítrico, floral, fresco. (Kang et al., 2012) γ–Nonalactona Coco.

2-metoxi-4-vinilfenol Picante, maní.

Caqui (Diospyros kaki L., var.

Triumph) HD

SPE

GC-O

Aldehídos Metional Papa. (Wang et al., 2012)

(E)-2-hexenal Verde, aceitoso.

Jabuticaba (Myrciaria jaboticaba

(Vell.) O. Berg)

LLE

GC-O (DA-AEDA)

Terpenos

β-Pinene Leñoso, verde. (Plagemann et al., 2012)

Linalol Floral.

α-Cadinene Medicina.

Kiwi (Actinidia spp.)

LLE

GC-O (IT-EI y FD)

Alcoholes y cetonas

Vanilina Vainilla. (Garcia et al., 2013) 2-feniletanol Dulce, rosa, floral.

Cempedak (Artocarpus integer Merr.)

DSE

GC-O (DA-AEDA)

Aldehídos

HDMF Azúcar, dulce. (Buttara et al., 2014) 3-metilbutanal chocolate oscuro.

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Continuación

Fruta

Método de extracción

Análisis

olfatométrico

Grupo con mayor número de volátiles

aroma activos

Compuestos de mayor intensidad Fuente

Nombre

Descriptor

Aronia (Aronia melanocarpa)

HS-SPME

GC-O (FD-NIF)

Ésteres

2-metilbutanoato de etilo Frutal. (Kraujalytė et al., 2013)

3-metilbutanoato de etilo Frutal, baya.

Nonanal Verde.

Melón (Cucumis melo L.)

HS-SPME

GC-O (descripción

cualitativa)

Ésteres

2-metilbutanoato de etilo Frutal, dulce, melón. (Lignou et al., 2013) 2-metilpropanoato de etilo Frutal, dulce.

(Z)-3-hexenal Verde, herboso.

Guayaba (Psidium cattleianum Sabine)

Resina de atrapamiento

GC-O (IT)

Aldehídos

(Z)-3-hexenal Hierba, herbáceo. (Egea et al., 2014) 1,8-cineol Menta, eucalipto.

Granada (Punica granatum L.)

DSE HVD

GC-O (FD)

Alcoholes

Acetato de 3-octenilo Frutal, granada. (Tripathi et al., 2014)

α-terpineol Floral.

Tomate Cherry (Lycopersicum esculentum)

LLE

GC-O (DA-AEDA)

Aldehídos

Z(3)-hexenal Verde, herboso. (Selli et al., 2014) (E)-2-hexenal Verde, de hoja.

Curuba (Passiflora mollissima

(Kunth) L. H. Bailey)

SAFE

GC-O (DA-AEDA)

Ésteres Linalol Floral, cítrico. (Conde-Martínez et

al., 2014) Acetato de hexilo Frutal, dulce.

Mango (Mangifera indica L.)

LLE SAFE

GC-O (DA-AEDA)

Aldehídos

HDMF Caramelo. (Munafo et al., 2014)

γ-octalactone Coco.

Arándano (Vaccinium spp)

HS-SPME

GC-O (IT)

Aldehídos y ésteres

(E)-2-hexenal Herbáceo, pungente. (Du and Rouseff, 2014) Linalol Verde, Floral.

Pera (Pyrus serotina Reld)

HS-SPME

GC-O (FD)

Ésteres y aldehídos

Acetato de etilo Frutal, dulce. (Tian et al., 2014) Butirato de etilo Dulce, piña.

Melón (Cucumis melo L.)

DHS SPE

GC-O (IT-EI)

Ésteres

2-metilbutanoato de metilo Frutal, piña. (Lignou et al., 2014)

Trisulfuro de dimetilo Cebolla en encurtido, cabano.

Lulo (Solanum quitoense Lam.) SAFE

GC-O (DA-AEDA)

Ésteres

Butanoato de etilo Dulce, frutal. (Forero et al., 2015)

(Z)-3-hexenal Verde, herboso.

Tomate (Tasti-Lee y FL 47)

HS-SPME

GC-O (DA-AEDA y

DA-OSME)

Aldehídos

(E)-2-octenal Seboso, verde, mohoso.

(Du et al., 2015)

(Z)-3-hexenal Verde, herboso. DHS= Espacio de cabeza dinámico; SAFE= Evaporación del aroma asistida por solvente; SPE= Extracción en fase sólida; HS-SPME= Microextracción en fase sólida del espacio de cabeza; DSE= Extracción directa con solvente; HVD= Destilación de alto vacío; HD= Hidrodestilación. LLE= Extracción líquido-líquido; CLSA= Extracción de bucle cerrado; HRGC= Cromatografía de gases de alta resolución; HDMF= 2,5-dimetil-4-hidroxi-3(2H)-furanona. DA= Análisis de dilución; EI= Escala de intensidad; IT=Tiempo-intensidad; OSME= Olor en griego; AEDA= Análisis de dilución de extracto del aroma; FD= Frecuencia de detección; NIF= Impacto de la frecuencia nasal; SNIF= Frecuencia del impacto de la superficie nasal; N.R.= No reportado.

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La huella olfativa como herramienta comparativa entre especies frutales de diferente variedad.

Numerosos estudios han permitido contrastar los volátiles del aroma entre diferentes variedades frutales de idéntica especie. En albaricoque (Prunus spp.) se identificaron 10 aromas marcadores que permitieron diferenciar entre seis variedades de la especie (Guillot et al., 2006). También se evidenciaron intensidades disímiles de los compuestos del aroma en guayaba fresa y guayaba limón (Psidium cattleianum Sabine), y la presencia exclusiva de componentes como nerol y acetato de 3-mercaptohexilo en guayaba limón (Egea et al., 2014). El análisis por GC-O en tomate indicó la disonancia del impacto generado por algunos compuestos de sulfuro como metional y 2-isobutil tiazol entre las variedades “Tasti-Lee” y “FL 47” (Du et al., 2015). Igualmente, las variedades “Tongtapan” y “Sainumphung” de la fruta cempedak (Artocarpus integer Merr.), nativa de malasia, fueron diferenciadas por los valores OAV de 3-metilbutanoato de etilo, octanal, hexanal, entre otros (Buttara et al., 2014) y 11 compuestos, entre ellos nonanal y acetato de propilo tuvieron diferente intensidad entre las variedes comparadas en melón (Cucumis melo L.) (Lignou et al., 2013). Así mismo, en kiwi (Actinidia spp.) se estudiaron los volátiles liberados del hidrolizado proveniente de uniones glicosidicas, obteniendose 12 y 14 compuestos del aroma para las variedades “Hayward” y “Hort16A” respectivamente, con frecuencias de detección e intensidades desiguales en los compuestos 2,5-dimetil-4-hidroxi-3(2H)-furanona, eugenol y 4-vinilguayacol entre dichas variedades (Garcia et al., 2013). Además, en el

análisis de los volátiles del aromas de cuatro variedades de Arándano (Vaccinium spp) se apreciaron profundas diferencias en la intensidad de varios compuestos, principalmente disulfuro de dimetilo, 2-nonanona, 2-heptanol y linalol (Du and Rouseff, 2014). Los aroma activos en fresa (Fragaria ananassa Duch. ex Rozier) fueron similares entre las variedades comparadas, presentándose contrastes de intensidad, de manera que 2-metilbutanoato de metilo fue percibidos con mayor fuerza en la variedad “festival” y γ-decalactone tuvo mayor impacto cuando provino de la variedad “Radiance” (Du et al., 2011). Se ha evidenciado también, que la intensidad de algunos volátiles difiere entre variedades de mango (Mangifera indica L.), donde los compuestos butanoato de etilo y 3-metilbutanoato de etilo fueron percibidos en diluciones superiores de la variedad “Haden”, en comparación con las variedades “white Alfonso”, “Praya Sowoy”, “Royal Special” y “Malindi” (Munafo et al., 2014), mientras terpenos como p-cimeno, γ-terpineno, terpinoleno, linalol fueron los compuestos con diferencias en el impacto percibido de cinco variedades de mandarina (Citrus reticulata Blanco) (Miyazaki et al., 2012). Con relación a las condiciones de cultivo, el análisis de la huella olfativa ha permitido evidenciar desemejanzas entre el aroma del maracuyá orgánico y convencional (P. edulis Sims f. flavicarpa Deg.), representadas por los niveles significativamente mayores de 2-propanoato de etilo, 2-metil-1-propanol, carbonato de etilo y hexanoato de etilo en la fruta orgánica, y de acetato de butilo, hexanal, acetato de (Z)-3-hexenilo y butanoato de (E)-3-hexenilo en la fruta convencional (Janzantti et al., 2012).

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Paralelos efectuados entre frutas frescas y sus esencias.

Se han realizado algunas comparaciones entre las frutas frescas y sus respectivas esencias comerciales. En kiwi [Actinidia deliciosa Var. deliciosa cv. Hayward] la esencia y la fruta freca tuvieron como componentes principales (E)-2-hexenal, 3-hidroxi-2-butanona y geraniol, pero difierieron en los demás volátiles del aroma predominantes, de manera que mientras la esencia se destacaron butirato de metilo, hexanal y hexanol, la fruta fresca tuvo como componentes relevantes 3-metil-2-butanona, 3-hidroxi-2-butanona, y 3-hidroxibutirato de etilo (Jordán et al., 2002a). También en melón (Cucumis melo cv. Athena), los panelistas percibieron 17 compuestos, entre ellos etanol, ácido acético, propionato de etilo, que no fueron detectados por los asesores en el puré de la fruta, el cual tuvo 11 compuestos activos, de los cuales 2-metilbutirato de metilo, butirato de etilo y (Z)-3-hexen-1-ol estuvieron ausentes en puré (Jordán et al., 2001a). A pesar de estar en número similar en ambas matrices, 14 de los 26 compuestos encontrados en la esencia de banano (Musa sapientum L. var. Cavendish) no fueron descritos por los panelistas, mientras 15 de los 28 percibidos en la pulpa no se detectaron mediante los asesores en la esencia comercial, entre los más importantes, acetato de (Z)-3-hexenilo y (E)-2-hexenal fueron exclusivos de la pulpa, mientras butirato de butilo y 2-metil-1-propanol distinguieron la esencia de esta fruta (Jordán et al., 2001b). Al realizarse la misma comparación en maracuyá (Passiflora edulis Sims F. Flavicarpa degner), la esencia también presentó un menor número de compuestos aroma activos que el jugo, de 51 y 55 respectivamente, de manera que

heptano y 3-(metiltio)-propionato de etilo, tuvieron alta frecuencia de detección en el jugo a la vez que no se detectaron en la esencia, caso contrario al acontecido con acetal y acetato de (Z)-3-hexenilo (Jordán et al., 2002b). Finalmente, se realizó un comparativo similar en guayaba (Psidium guajava L.), donde igualmente hubo mayor número de compuestos olor-activos en el puré que en la esencia (46 y 43, respectivamente), además, 2,3-butanodiol, ácido acético y octanoato de etilo, ausentes en la esencia, tuvieron frecuencias de detección iguales o superiores a 8 en la pulpa, mientras los compuestos con presencia exclusiva en la esencia tuvieron frecuencias de detección menores o iguales a 6 (Jordán et al., 2003). El menor número de compuestos en las esencias podría estar relacionado con sus tratamientos de obtención, que favorecen la perdida de algunos compuestos volátiles con actividad aromática.

Referentes sobre volátiles aroma-activos enlazados glicosídicamente.

Además de los volátiles aroma-activos libres, producidos principalmente mediante síntesis de novo a partir de precursores (Garcia et al., 2013), existen los enlazados glicosídicamente, cuya liberación en la madurez, y durante el almacenamiento o procesamiento de las frutas puede generar variaciones en su aroma original (Tripathi et al., 2014), por lo cual su análisis se ha incluido en algunos estudios de aromas. La uva Caimarona (Pourouma cecropiifolia Mart.), es una de las frutas en las que se han analizado estos compuestos mediante hidrólisis enzimática, donde los componentes volátiles mayoritarios

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liberados de los glicósidos de la pulpa fueron ácido acético, ácido benzoico y vainillina (Barrios et al., 2010). La liberación enzimática con una glucosidasa permitió establecer que (Z)-3-hexenil β-D-glucopiranosido y linalil β-D-glucopiranosido constituyen precursores del aroma en curuba (Passiflora mollissima (Kunth) L. H. Bailey), mientras los volátiles aroma-activos liberados en el hidrolizado fueron 1-hexanol, (Z)-3-hexen-1-ol, linalol, y 4-hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona (Conde-Martínez et al., 2014). En kiwi (Actinidia spp.) se analizaron los volátiles enlazados después de su liberación por hidrólisis enzimática, siendo (Z)-3-Hexen-1-ol, 2-feniletanol, 3-oxo-α-ionol, alcohol bencilo, geraniol y 3-hidroxi-β-damascenona los de mayores concentraciones. Además, en la fase inmadura los niveles de volátiles unidos fueron menos de la mitad de los recuperados a partir de la fruta madura (Garcia et al., 2013). Otra alternativa para la liberación de estos compuestos es la hidrólisis ácida con HCL, utilizada en granada (Punica granatum L.), permitiendo la posterior identificación de 2-feniletanol (40%), alfa-terpineol (4.53%) y 2-heptanol (6.53%) como los principales compuestos existentes como glucoconjugados (Tripathi et al., 2014). Otros estudios de los compuestos aroma-activos en frutas.

Una de las preocupaciones después de la cosecha de las frutas es la conservación del aroma, que además de un atributos de calidad, es un indicador de alteraciones sensoriales por tratamientos de transformación y deterioro microbiano. El análisis de la piña (Ananas sp.) durante el almacenamiento en refrigeración evidenció el incremento

de compuestos olor-activos desagradables, como etanol y ácido acético que enmascaran los aromas deseables, y se presentó incremento de alcoholes con bajo punto de ebullición, probablemente, producto del inicio de la fermentación (Spainer et al., 1998). Además se ha estudiado la influencia de diversos tratamientos de secado, utilizados para incrementar la vida útil de la pulpa del lulo (S. quitoense Lam.) sobre la integridad del perfil de su aroma, siendo la liofilización el método más recomendado, teniendo en cuenta que los procesos de secado con aire caliente cambiaron adversamente el aroma de la pulpa (Forero et al., 2015).

2. Conclusiones

Los principales métodos de GC-O utilizados en fruta son el análisis de dilución, frecuencia de detección y el método de tiempo-intensidad percibida. Además, existen diversos métodos utilizados para la recuperación de volátiles como etapa previa al análisis olfatométrico, entre los cuales se destaca la extracción por HS-SPME. Estos métodos influencian el perfil de los compuestos obtenidos, por lo cual, la recuperación integral de los metabolitos del aroma en una fruta depende de estrategias como la combinación de métodos de extracción. En cuanto a la tendencia de los estudios en frutas, se destacan los contrastes entre los metabolitos del aroma de variedades provenientes de la misma especie, además de las variaciones promovidas por los tratamientos físicos y químicos empleados durante la transformación alimentaria de las frutas y la producción de esencias. Finalmente, se prevé que el análisis de las impresiones olfativa derivará en

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aplicaciones como el establecimiento de las denominaciones de origen y los criterios de rechazo a través de la detección de alteraciones de la integridad de los compuesto cualitativa y cuantitativamente.

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