Liberacion De Compuestos

INTRODUCCIÓN

Iniciaremos por definir a los compuestos volátiles, como moléculas de bajo peso molecular, menor a los 400 daltons, con tensión de vapor elevada a temperatura y presión atmosférica. La identidad del olor percibido está relacionada con la naturaleza química y estructura molecular de estos compuestos volátiles, (CIATEJ, 2004).

El número de compuestos volátiles descritos en la literatura aumenta continuamente, debido al desarrollo de las técnicas de extracción y análisis instrumentales cada vez más sensibles. En la actualidad se han reportado más de 10,000 compuestos diferentes responsables del aroma y sabor en más de 400 productos, de los cuales, un porcentaje elevado corresponde a los volátiles que afectan directamente el olfato y en menor proporción a compuestos de sabor, (Badui, 2006).

La calidad de un alimento es certificado entre otras cosas, por su olor, el cual está determinado por la mezcla de compuestos volátiles, los cuales pueden llegar a ser cientos. Sin embargo, en algunos casos, solo unos cuantos son responsables del olor. Tales compuestos son denominados compuestos con impacto sensorial, (Maarse, 1991).

En lo que respecta a las frutas y vegetales el olor y sabor depende de las concentraciones de los compuestos volátiles odoractivos y del balance entre lo dulce, amargo o acido. Por ello importante considerar en el futuro la investigación sobre la calidad del olor y sabor de frutas y vegetales incluya tanto a los constituyentes no volátiles como a los volátiles, (Kader, 2008).

Para elucidar de manera más tangible la importancia que juegan los compuestos volátiles dentro de la composición de frutas y vegetales se presenta este trabajo, en donde se plasman los mecanismos de formación de las familias químicas que los conforman, las diferentes afectaciones que pueden sufrir los compuestos volátiles por los procesos de maduración, manejo, almacenamiento y transformación.

I. MECANISMOS DE FORMACIÓN DE COMPUESTOS VOLATILES EN FRUTAS Y HORTALIZAS:

Los compuestos generados mediante biosíntesis son metabolitos secundarios, que se forman durante el ciclo normal de crecimiento de los tejidos vegetales y frutos, de microorganismos o por la acción de sistemas enzimáticos endógenos y/o exógenos. Estos compuestos permanecen en situ, es decir, dentro del producto. Los productos vegetales como frutas, verduras, hojas y flores son los productos que en estado natural contienen una mayor cantidad de compuestos volátiles y no volátiles. Procesos bioquímicos tales como glucolisis, ciclo de Krebs, y otros distintivos de cada especie generan un gran número de compuestos volátiles: a) amargos, como la cafeína del café, la teobromina del cacao, la limonina de los cítricos; b) ácidos, como ascórbico, cítrico, fumárico, acético y málico; c) pungentes como la capseísina de los chiles y la piperina de la pimienta (figura 1), estas sustancias no están distribuidas homogéneamente en el tejido, por lo que es común que las propiedades sensoriales de frutos y vegetales varíen dentro del mismo producto, (Badui, 2006).

Figura 1.- Biosíntesis de compuestos volátiles de frutas

Sin embargo el típico sabor de las frutas o vegetales no está presente en los inicios del crecimiento y desarrollo del producto, se desarrolla después de iniciado el proceso de maduración. Durante este periodo, el metabolismo cambia a catabolismo y los compuestos volátiles son formados por los constituyentes superiores de las plantas a través de varias rutas metabólicas. Muchas frutas climatéricas como manzanas, peras, duraznos, nectarinas, chabacanos y ciruelas tienen una nota verde cuando aún no maduran. Esta nota desaparece durante el madurado y el olor característico del fruto se vuelve más intenso, (Berger, 2006).

Los compuestos volátiles formados por rutas anabólicas y catabólicas incluyen derivados de ácidos grasos, terpenos y compuestos fenólicos. En contraste, los compuestos volátiles formados durante el daño al típico son típicamente formados a través de la degradación enzimática y/o reacciones de autoxidación de los metabolitos primarios o secundarios incluyen lípidos, aminoácidos, glucosinolatos, terpenoides y fenólicos.

I.I Compuestos formados a partir de ácidos grasos: Los ácidos grasos son precursores de un gran número de compuestos volátiles de los cuales muchos son odoractivamente importantes y responsables de las notas frescas, verdes y frutales tanto en frutas como en vegetales. La degradación de los acidos grasos ocurre principalmente por dos diferentes rutas: (1) β-oxidación, (2) oxidación por la lipoxigenasa (Tomas y Robins, 1997).

a) Volátiles a partir de la β-oxidación: Es la clásica ruta metabólica que involucra la degradación de los ácidos grasos, la cual ocurre en el tejido durante el madurado de las frutas y vegetales. La β-oxidación actúa sobre la acetil-CoA y consiste de una reacción de cuatro etapas, produciendo una acil-CoA. Esto reacción se repite hasta que se alcanza el rompimiento total del compuesto (figura 2). El rompimiento puede detenerse, provocando la liberación de compuestos volátiles de cadena media o de cadena larga. Estos metabolitos pueden salir de entre los ciclos de la β-oxidación o de la secuencia. Esto puede conducir a una variedad de compuestos volátiles tales como lactonas saturadas o insaturadas, esteres, alcoholes, cetonas y ácidos, (Berger, 2006).

Figura 2.- Degradación enzimática de ácidos grasos por β-oxidación y formación de varios tipos de compuestos aromáticos en frutas y vegetales.

El desarrollo de aromas frutales agradables acompaña a la maduración de las peras, albaricoques, melocotones y otras frutas; estos aromas están frecuentemente dominados por volátiles de cadena media (C6-C12) y derivados de los ácidos grasos de cadena larga mediante β-oxidación. En la figura 3 se muestra la formación por este mecanismo de deca-2-t, 4-c-diennoato de etilo, también por este mecanismo también se forman hidroxiácidos (C8-C12), que se ciclan para dar γ y δ-lactonas. Las lactonas poseen los aromas peculiares a coco y a melocotón característicos de estas frutas, respectivamente, (Fennema, 1996).

Figura 3.- Formación de un compuesto aromático clave de las peras por β-oxidación del ácido linoleico seguida de esterificación.

b) Oxidación por la lipoxigenasa (LOX) y autoxidación: La lipoxigenasa es la enzima

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