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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA PARACENTRAL

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS AGRONIMICAS

TEMA: QUIMICA DE LOS ALIMENTOS DE ORIGEN

VEGETAL Y ANIMAL (Sabor De Los Alimentos)

MATERIA: QUIMICA AGRICOLA

DOCTOR: PEDRO ALONSO PEREZ BARRAZA

BACHILLER: JOSE OMAR CORNEJO RODRIGUEZ

CICLO: 02/016

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INDICE INTRODUCCION ........................................................................................... 3

SABOR ...................................................................................................... 4

SABOR DULCE ........................................................................................... 6

SABOR AMARGO ...................................................................................... 8

SABOR SALADO ........................................................................................ 9

SABOR ÁCIDO ........................................................................................... 9

UMAMI .................................................................................................. 10

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INTRODUCCION La aceptación de un alimento depende de muchos factores, entre los que destacan sus

propiedades sensoriales como el color, el aspecto, el sabor, el aroma, la textura y hasta el sonido

que se genera durante la masticación. Hasta este capítulo se han estudiado los macro

componentes de los alimentos, como agua, hidratos de carbono, proteínas y lípidos, y otros que se

encuentran en menor proporción, como vitaminas, minerales y pigmentos. Los compuestos

responsables del aroma y del sabor son los constituyentes que están en la menor concentración,

pero tienen un efecto fundamental en la calidad y aceptación de los alimentos. Los hábitos

alimentarios de un pueblo están determinados en gran medida por el aroma y el sabor de los

productos que consumen y que permiten su desarrollo y sobrevivencia. Se ha demostrado que la

selección de alimentos e incluso la percepción agradable o desagradable de los mismos dependen

de factores sociales y culturales,pero que las necesidades nutricionales y el estado de salud del ser

humano tienen un mayor impacto en el momento de la ingesta. Por ejemplo, si un individuo ha

pasado mucho tiempo sin tomar sal, el sabor salado le resultará muy agradable, pero cuando se ha

consumido un exceso de sal ocurrirá lo contrario. En general, el dulzor se asocia con una fuente

energética y el amargor con sustancias potencialmente tóxicas. Los niños prefieren los sabores

dulces a los amargos, y a medida que crecen aceptan otros que no necesariamente se relacionan

con sus necesidades metabólicas.

Los cambios en el patrón de consumo tradicional, así como el avance en el conocimiento de la

generación de aromas y sabores, han hecho posible el desarrollo de nuevos alimentos. Si bien, el

mercado de nuevos productos se basa en grandes campañas de mercadotecnia y publicidad, los

consumidores aceptarán o rechazarán los productos primordialmente en función de sus

características de aroma y sabor, independientemente de la calidad nutricional, toxicológica o de

las ventajas del nuevo alimento. Por esta razón, para desarrollar nuevos productos es necesario

conocer los factores involucrados en la generación y estabilidad de aroma y sabor; así como de la

correcta adición de aromatizantes y saborizantes empleados para restituir y conservar las

características sensoriales que tienen en su forma natural, con lo que se garantiza su consumo y

aceptación.

A nivel mundial, la industria de sabores y aromas reportó un crecimiento anual del 5.4%, con

ventas de 18.4 billones de dólares durante el año 2004. En el mismo periodo, América del Norte

representó el 32% del mercado, seguido de Europa con un 30%, Asia Pacífico con 26%, Sudamérica

con 6% y Oriente Medio junto con África representaron el 6%. Se prevé un incremento en el

mercado para China, India, España, Brasil, México y Chile.40 Asimismo, las tendencias señalan que,

los aceites esenciales, los extractos naturales y los sabores complejos idénticos a los naturales

desplazarán a los productos sintéticos. Por lo que el reto para este sector de la industria de

alimentos será la creación de aromas y sabores idénticos a los naturales, que sean seguros, de alta

calidad y que se encuentren en equilibrio con el resto a los componentes del producto; tanto para

alimentos tradicionales como en alimentos funcionales, bajos en grasa o en carbohidratos,

nutraceúticos, alimentos infantiles y geriátricos, suplementos alimenticios, etcétera.

Si bien el aroma y el sabor de los alimentos son fenómenos fisiológicos estrechamente

relacionados entre sí; los compuestos responsables en cada caso tienen propiedades físicas y

químicas diferentes; en el primero, son sustancias de mayor peso molecular, no volátiles, solubles

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en agua y están en menor número que aquellas relacionadas con el aroma, que forzosamente

deben ser volátiles para que lleguen a los centros olfativos. Otra característica fundamental es la

naturaleza quiral de estos compuestos, ya que los receptores químicos del aroma y sabor son

capaces de distinguir entre las diversas formas enantioméricas. En este capítulo se revisarán las

características de las moléculas asociadas con el aroma y sabor de alimentos, los mecanismos en la

generación de los mismos, así como los métodos para analizarlos.

SABOR El sabor implica una percepción global integrada por excitaciones de los sentidos del gusto y del

olfato, y en muchas ocasiones, se acompaña de estímulos dolorosos, visuales, táctiles, sonoros y

hasta de temperatura. Cuando se habla de sabor, en realidad se refiere a una respuesta

compuesta por muchas sensaciones y cuyo resultado es aceptar o rechazar el producto. Aunque,

estrictamente hablando, el sabor es sólo la sensación que ciertos compuestos producen en la

superficie de la lengua, el paladar y los receptores trigeminales. Si bien una persona puede percibir

cientos de sabores distintos, todos ellos son combinaciones de los sabores primarios, como sucede

con la percepción del color. En general, el sabor se considera como un fenómeno

multidimensional, integrado por cinco sabores primarios: dulce, amargo, salado, ácido y umami.

Este último se incluyó recientemente como parte de los sabores primarios, debido al hallazgo de

receptores gustativos específicos. Cada uno de los sabores básicos corresponde a un determinado

tipo de compuesto; así, el sabor dulce es producido por diferentes compuestos, como azúcares,

aldehídos, alcoholes y cetonas; el sabor amargo es producido principalmente por alcaloides; el

salado se debe a las sales de sodio; el ácido es generado por iones hidrógeno; y el umami por

aminoácidos como el glutamato monosódico.

La identificación de cada sabor se lleva a cabo en la lengua y en el paladar, aunque de manera

específica, ésta tiene lugar en los botones gustativos localizados dentro de las papilas gustativas.

Las papilas gustativas son de cuatro tipos: fungiformes, filiformes, foliadas y calciformes; se

encuentran localizadas en zonas más o menos definidas de la lengua, y cada una de ellas contiene

de uno a quince botones gustativos. Alrededor de 100 células conforman la estructura de los

botones gustativos, aunque sólo algunas actúan como receptoras del sabor, y se encuentran

localizadas alrededor de una terminal nerviosa. Las células receptoras responden sólo a uno de los

cinco sabores primarios, aunque en un mismo botón existen células receptoras para todos ellos,

en diferente proporción, por lo que cada botón responde preferentemente a un sabor específico.

Para poder percibir el sabor de una sustancia, ésta debe disolverse en la saliva y difundirse a través

de un canal localizado en la parte superior del poro gustativo. Las sustancias como sales y otros

compuestos de bajo peso molecular (, 6000 daltons) se difunden rápidamente hacia los

receptores, a diferencia de otras moléculas de mayor tamaño, como proteínas, que en general

carecen de sabor. Una vez que alguna sustancia presente en la superficie de la lengua llega a las

células receptoras, ésta interacciona con las proteínas receptoras de la membrana celular

acopladas a las proteínas G (sabores dulce, amargo y umami), o bien, entra a través de los canales

iónicos (salado y ácido), produciendo una diferencia de cargas eléctricas entre el interior y el

exterior de la membrana celular, lo que da lugar a la liberación de los neurotransmisores y la

transmisión del impulso nervioso al bulbo raquídeo y al tálamo, donde la información se integra

junto con las sensaciones del tacto y el olfato. Después, la información se envía a la corteza

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cerebral, donde el sabor es identificado 3 103 segundos después. Las proteínas G en estado

inactivo generalmente se encuentran cerca de las proteínas receptoras; cuando el receptor es

activado por contacto con alguna sustancia, la proteína G responde activándose a sí misma por un

breve periodo, y después pasa a la forma inactiva. La proteína G consta de tres subunidades

llamadas alfa (gustidicina),beta y gamma. En su forma inactiva las subunidades se encuentran

unidas entre sí. La subunidad alfa está asociada a una molécula de guanosín difosfato (GDP);

cuando el receptor activa la proteína G, la subunidad alfa intercambia el GDP por una molécula de

guanosín trifosfato (GTP), y se separa de las subunidades beta y gamma. La subunidad alfa-GTP

activa la enzima adenilato ciclasa que transforma el ATP en 3-5-AMP cíclico, el cual actúa como

segundo mensajero, mientras que las subunidades beta y gamma inducen un aumento en la

concentración de calcio intracelular. Lo que en conjunto lleva a la liberación de neurotransmisores

y la transmisión del impulso nervioso.

Los receptores del gusto son proteínas transmembrana formadas por siete dominios, que se unen

a los compuestos del sabor sólo cuando éstos se encuentran en solución. Estas proteínas se

denominan T1Rs; entre ellas, los T1R2 y T1R3 actúan como receptores del sabor dulce y el

receptor T1R3 en combinación con el T1R1 funciona como receptor de aminoácidos en mamíferos.

Además, los nucleótidos estimulan la respuesta del receptor T1R3, por lo que probablemente

forma parte de los receptores del umami; otros probables receptores de este sabor son el mGluR4

y mGluR.53, 69 Si bien cada botón gustativo puede detectar todos los sabores, algunas áreas de la

lengua reconocen ciertos sabores mejor que otras, aunque existe un cierto traslape. Lo ácido se

percibe principalmente en los márgenes laterales del tercio posterior de la lengua; lo amargo en la

parte posterior, lo salado en la punta y en los lados, y lo dulce en la punta. El cerebro detecta el

tipo de sabor, según la proporción de estimulación de las diferentes papilas gustativas. Es por ello

que los catadores profesionales de vino mueven lentamente la bebida desde la punta de la lengua

hacia los lados y hacia atrás para así poder apreciarlo en su conjunto.

Las células perceptivas tienen una vida promedio relativamente corta y son reemplazadas por

nuevas células, pero su número se reduce a medida que aumenta la edad del individuo. En este

proceso influyen varios factores como la temperatura, la textura o las propiedades reológicas del

alimento y la presencia de otros compuestos. La interacción de dos o más sabores primarios puede

aumentar o disminuir la intensidad de uno de ellos, como es el caso del dulce, que inhibe el salado

o le confiere un sabor más agradable al amargo; estas combinaciones se conocen muy bien y se

usan comúnmente en la elaboración casera o industrial de alimentos. Además de estos factores, la

sensibilidad de cada individuo es diferente y genéticamente determinada. Un hombre adulto tiene

la capacidad de identificar la sacarosa en concentraciones de 0.1%, mientras que la quinina en tan

sólo 5 105%. En general, los hombres son más sensibles a lo amargo y las mujeres a lo dulce y a lo

salado. Además, la respuesta de los niños a ciertos sabores difiere de los adultos; en general, los

niños tienen una mayor preferencia por sabores dulces y ácidos, que parece estar ligada a factores

genéticos, culturales, sociales y a su disposición para probar sabores nuevos asociados con

estímulos visuales intensos.55 Con la edad y con el uso de algunos medicamentos disminuye el

nivel de percepción, debido principalmente a la disminución del flujo salival, alteración de la

composición de la saliva y sobre todo por reducción y atrofia de las papilas gustativas; se ha

demostrado clínicamente que las personas mayores de 70 años requieren de una concentración

10 veces superior a los jóvenes y adultos, para diferenciar una solución de azúcar, y que además

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presentan una reducción significativa en la percepción del sabor salado.29 Algunos individuos

pueden percibir sabores mucho más intensamente, debido a que tienen un número mayor de

papilas gustativas que otros.

SABOR DULCE La estereoquímica de los agentes saporíferos es lo que definitivamente provoca una determinada

sensación; por ejemplo, la sacarina es aproximadamente 300 veces más dulce que la sacarosa,

pero su metilación en posición para, reduce este poder edulcorante a la mitad; aún más, cuando

se convierte en m-nitrosacarina por medio de una nitración, presenta un amargor tan pronunciado

como el de la quinina.

La misma situación se presenta con el 2-amino-4-nitropropoxibenceno que es 4,000 veces más

dulce que la sacarosa, mientras que el 2,4-dinitropropoxibenceno es muy amargo. Lo mismo

sucede con los isómeros de varios azúcares, como es el caso de la a-D-manosa, que es dulce,

mientras que la b-D-manosa es amarga; la L-glucosa es ligeramente salada y la D-glucosa es dulce;

por otra parte, los aminoácidos D y L también presentan este fenómeno, como muestra el cuadro

8.1. Estas variaciones se deben a modificaciones en la estructura química, ya que el sitio receptor

es específico para cada estímulo y además existe una relación entre la percepción de lo dulce y de

lo amargo.

Cada compuesto tiene una determinada capacidad para provocar estas sensaciones y por esta

razón se llevan a cabo análisis sensoriales para cuantificar su poder o intensidad soporífera. Así, en

el caso de los sabores dulces, la capacidad o poder edulcorante se mide en relación con la

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sacarosa, a cuyo dulzor subjetivamente se le otorga un poder edulcorante de 1 o de 100. Los otros

compuestos dulces tendrán valores menores o mayores si son menos o más potentes que la

sacarosa para provocar esta sensación. El cuadro 8.2 muestra el poder edulcorante de varios

compuestos sintéticos y naturales, en relación con la sacarosa. Esta información se puede obtener,

comparando sensorialmente las capacidades de amargor, salado o ácido de algunos grupos de

compuestos.

Después de que se propusieron varias teorías sobre el mecanismo de percepción del sabor dulce,

se llegó a una que originalmente se desarrolló para los sabores dulces, pero que al parecer se

puede extrapolar a otros sabores. En esta teoría, se considera que tanto la molécula estimulante

como el sitio receptor bucal contienen dos átomos electronegativos,A y B, separados por una

distancia de 3 Å, uno de los cuales está protonado como AH (figura 8.2). La interacción inversa

entre estos dos pares de átomos provoca que AH establezca puentes de hidrógeno con B y se

genere una pequeña diferencia de potencial que es transmitida al cerebro.

el llamado factor g que representa la parte hidrófoba del agente dulce y del receptor, y que puede

ser un metilo, un metileno o un fenilo. Debido a que la membrana de las células de la lengua tiene

un carácter lipoproteínico, un determinado grado de apolaridad en la molécula aumenta la

interacción, ya que ahora se unen tanto por puentes de hidrógeno como por enlaces hidrófobos;

es decir, se considera que el acoplamiento de los triángulos formados por AH, B y g (del

edulcorante y del receptor) son los verdaderos responsables de la percepción.45, 77 Con este

modelo se explica el alto dulzor de la fructosa con su grupo metileno, –CH2–, como factor g (figura

8.3). Algunos compuestos sintéticos, como la sacarina, son de 240 a 350 veces más dulces que la

sacarosa, lo cual se relaciona con su estructura AH-B rígida y con su alta hidrofobicidad (figura 8.3);

además, no sufre transformaciones de tautomerismo al disolverse en agua, por lo que no cambia

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la intensidad de dulzura con el tiempo. Se ha visto que cuando la estructura química de los

azúcares y de otros edulcorantes sufre pequeñas transformaciones, se provocan grandes

alteraciones, ya que fácilmente pasan de dulce a amargo; esto incluso se puede observar con la

sacarina, ya que algunas personas consideran que es una combinación de los sabores dulce y

amargo; por estas razones, se piensa que debe existir una similitud entre los mecanismos de

percepción de ambos. De hecho, el modelo AH-B es igualmente aplicable a los amargos, con

algunas ligeras diferencias con respecto al modelo descrito para el dulce.

SABOR AMARGO La percepción del sabor amargo es similar a la del dulzor debido a su

dependencia estereoquímica con las moléculas que desencadenan

este estímulo. La mayoría de las sustancia amargas poseen la unidad

AH-B idéntica a la de las moléculas dulces, así como un grupo

hidrófobo (g). La orientación de las unidades AH-B en el receptor

genera una respuesta dulce o amarga, lo cual explica que los D-

aminoácidos sean dulces y los isómeros L posean un sabor amargo .

Al parecer, cuando la distancia entre AH y B se reduce a la mitad, la

percepción se transforma de dulce a amargo; en estas condiciones la cercanía de estos grupos

induce el establecimiento de puentes de hidrógeno intramoleculares que provocan una pequeña

hidrofobicidad y hacen que la molécula no produzca puentes de hidrógeno abiertos como en el

caso del dulce. La mayor parte de las sustancias responsables del sabor amargo son compuestos

orgánicos que contienen nitrógeno y alcaloides, presentes en fármacos y sustancias

potencialmente tóxicas. Cuando la intensidad del sabor amargo es muy elevada puede provocar

rechazo y vómito, por lo que se le atribuye una función de defensa para ayudar a la sobrevivencia.

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SABOR SALADO La sensación de lo salado se debe fundamentalmente a las interacciones de los cationes y los

aniones con los receptores de la lengua, así como sucede con el sabor amargo. Los cationes causan

el sabor salado y los aniones lo inhiben, además a concentraciones bajas las sales pueden producir

un sabor dulce. El cloruro de sodio se toma como referencia del sabor salado y a diferencia de

otras sales, incrementa la salivación y la percepción del dulzor, además, enmascara o disminuye

notas metálicas y amargas. Las sales inorgánicas de sodio y litio como el NaCl y LiCl, con un

diámetro iónico inferior a 6.5Å, producen únicamente sabores salinos, mientras que el potasio y

otros iones producen notas salinas y amargas. A medida que aumenta el diámetro iónico de la sal,

el sabor salado se reduce y se incrementa lo amargo, así el KCl (6.28Å), el CsCl (6.96Å) y el MgCl2

(8.5Å), resultan amargos en orden creciente. Algunos aniones como el lauril sulfato de sodio y los

polifosfatos, no sólo enmascaran el sabor del catión sino que producen una sensación de sabor

compleja que se describe como jabonosa o básica.

SABOR ÁCIDO El sabor ácido es considerado como el más simple de todos los sabores y es causado por muchas

sustancias que en disolución generan iones hidrógeno; el ácido clorhídrico se emplea como

estándar del sabor ácido. Sin embargo, cada sustancia llega a tener otras notas, como el ácido

cítrico que produce cierto dulzor. En las mismas condiciones de pH, los ácidos orgánicos, como el

acético tienen un sabor ácido de mayor intensidad que ácidos de los minerales; sin embargo, a

valores de pH de 6.5 la diferencia en el sabor es mínima.37 La percepción del sabor ácido depende

de la naturaleza de la molécula, del pH, de la acidez y del efecto amortiguador de la saliva, así

como de otros componentes presentes en el alimento. Recientemente, se ha señalado que la

intensidad del sabor ácido es proporcional a la suma de la concentración molar de los ácidos

orgánicos con al menos un grupo carboxilo protonado, más la concentración molar de los iones

hidrógeno libres; donde el grado de ionización de los ácidos orgánicos depende del pH del sistema.

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UMAMI El sabor umami es un sabor único, difícil de describir y que se asocia al glutamato monosódico y a

nucleótidos como inosinato y guanilato de sodio (figura 8.4). Este sabor es parecido al de la carne

y se encuentra en alimentos ricos en proteínas, aunque alimentos como jitomate, huevo, pescado

y productos fermentados como el queso y la salsa de soya también contienen compuestos

relacionados con el umami.

El mecanismo de acción es aún desconocido, pero se sabe que actúa de manera sinérgica para

aumentar la percepción del sabor, por lo que particularmente el glutamato de sodio se ha

empleado como potenciador del sabor.

El umami incrementa la sensación de dulzor en alimentos ácidos, amplifica la sensación de sabor

producida por diversas sustancias y modifica el tiempo de residencia con los receptores gustativos,

balanceando la percepción del sabor en general. El adenosín-monofosfato (AMP), que fue

aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de Estados Unidos (FDA) como bloqueador

del sabor amargo, también se relaciona con el grupo de compuestos responsables del umami.

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