PRECURSORES Y DESARROLLO DE AROMA Y SABOR EN ALIMENTOS 8.6.1 Carne y productos cárnicos
Los principales compuestos que intervienen en la generación del aroma a carne son s on moléculas de bajo peso molecular solubles en agua o lípidos. Otros componentes de la carne, como las proteínas miofibrilares y sarcoplásmicas, tienen un efecto mínimo mínimo en el desarrollo del aroma a carne, con excepción de la mioglobina que puede actuar como catalizador en los procesos de generación del aroma. Como resultado del tratamiento térmico se genera un gran número de sustancias volátiles responsables del aroma y sabor a carne, en donde la naturaleza de los compuestos generados depende fundamentalmente de la intensidad del tratamiento térmico aplicado. Por otra parte, los lípidos que forman parte del tejido adiposo, así como la grasa intramuscular y los fosfolípidos tienen un papel primordial en la generación del aroma cárnico. Se ha reportado que la fracción lipídica provee de volátiles, que son característicos de cada especie animal, mediante reacciones de oxidación y descomposición térmica; mientras que el tejido magro provee aquellos compuestos responsables del aroma a carne que son comunes en todas las especies animales. La ribosa es uno de los azúcares más importantes de la carne, la mayor proporción de la ribosa se encuentra como parte del nucleótido inosin 5’ -monofosfato, y en menor cantidad se le puede encontrar como ribosa 5-fosfato o ribosa libre. El inosin-5’-monofosfato se forma vía defosforilación enzimática y deamidación del ATP durante la etapa post-mortem. La ruptura enzimática del inosin- 5’-monofosfato puede dar lugar a la formación de ribosa y ribosa-5-fosfato, aunque la mayor ma yor parte de la ribosa permanece unida al nucleótido. El inosininosin 5’-monofosfato, además de actuar como agente potenciador del sabor, también es una fuente de ribosa para la reacción de Maillard durante la cocción, y genera compuestos volátiles azufrados (tioles, mercaptocetonas, furanotioles, tiofenos y disulfuros) con un fuerte olor a carne, y en menor proporción otros compuestos no azufrados como el 2-furfural y 2.4 pentadienona. La ribosa 5-fosfato puede perder el grupo fosfato y sufrir una deshidratación para formar f ormar 4-hidroxi-5metil-3-furanona y 1-deoxipentanona. 1-deo xipentanona. Esta furanona fu ranona puede generar tiofuranos y tiofenos al reaccionar con el sulfuro de hidrógeno producido por la degradación de cisteína. La formación de los compuestos responsables del aroma de la carne no sólo depende de la concentración de precursores, sino de una gran variedad de factores intrínsecos y extrínsecos que alteran la intensidad y características del aroma, como el pH de la carne, especie animal, género, genotipo, edad, régimen de producción, tipo de alimentación, manejo post-mortem, temperatura y método de cocción, adición de especias, saborizantes, otros aditivos no cárnicos, etcétera. Asimismo, el sabor característico de cada especie animal deriva primordialmente de los lípidos presentes. La carne de cerdo y pollo contienen una mayor proporción de ácidos grasos insaturados que la carne de res r es o cordero, cord ero, y esto da lugar a una mayor proporción de aldehídos volátiles insaturados, por lo que se supone que éstos aldehídos son los principales compuestos asociados con el olor de las diferentes especies animales. La carne de oveja es rica en ácidos grasos ramificados con grupos metilo, como por ejemplo los ácidos 4-metiloctanoíco y 4-metil-nonanoíco, que no se han detectado en
otros tipos de carne, éstos son responsables del olor característico de la carne de cordero que puede ser objetable por ciertos consumidores. El 1,2-metiltridecanal presente principalmente en carne de res, ternera, cordero y vena- do, imparte notas grasas a la carne. Otros aldehídos metilados de 11 a 17 carbonos imparten aromas a carne de res cocida y también se han detectado en carne de pollo y cerdo, aunque en menor proporción. Los productos cárnicos procesados incluyen en su formulación nitrito de sodio, junto con el cloruro de sodio, fosfatos y agentes reductores, entre otros. Los nitritos además de estabilizar el color de la carne e inhibir el crecimiento de Clostridium botulinum, actúan como agentes antioxidantes que evitan el deterioro de las grasas insaturadas y por tanto modifican el perfil de compuestos volátiles generados durante la cocción. La acción antioxidante se debe a la formación de nitrosomioglobina y nitrosil-hemocromógeno que inhiben la acción del hierro hemínico como agente prooxidante. 8.6.2 Leche y productos lácteos
El sabor de productos lácteos como queso, crema, yogurt y mantequilla está asociado en cierto grado con la hidrólisis de lípidos y proteínas, con la generación de ácidos grasos de cadena corta, ésteres etílicos, aldehídos, etcétera. Lo cual requiere un estricto control de las condiciones de maduración y modificación de los métodos tradicionales de fabricación, por la adición de lipasas y proteasas o por inoculación con cultivos iniciadores de bacterias psicotrópicas de los géneros Streptococcus y Lactobacillus. Cuando estas modificaciones bioquímicas no son reguladas adecuadamente, se obtiene un producto de mala calidad, que no será aceptado. La lactosa es el principal precursor del diacetilo (2,3- butadiona), que imparte una nota cremosa a los productos lácteos como quesos frescos, mantequilla y queso cottage; el sabor es ligero y ácido, típico del ácido láctico y acético. En los quesos madurados, la cuajada se somete al proceso de maduración que puede durar varios meses (incluso años), en donde se generan más de 200 compuestos volátiles. Todas estas transformaciones se deben a la acción de enzimas propias de la leche, a los microorganismos propios como añadidos, así como a las enzimas añadidas para acelerar la maduración. Durante la primera etapa, la lactosa se transforma en ácido láctico, los lípidos se hidrolizan y generan glicerol y ácidos grasos libres de cuatro a 10 átomos de carbono y los de cadena mayor se convierten mediante la beta-oxidación en metilcetonas como pentanona; los insaturados se transforman en ésteres metílicos y aldehídos, y finalmente los ácidos grasos hidroxilados se ciclan y forman lactosas (figura 8.27). Por otra parte, las caseínas sufren proteolísis, descarboxilación y desaminación; la metionina genera anhídrido sulfuroso, metanotiol y sulfuro de dimetilo. El gusto quemado del queso gruyère se debe a la combinación de péptidos derivados de proteolisis con 2,5dimetil-4-hidroxi-3-furanona. Algunos aminoácidos pueden oxidarse para formar su correspondiente ácido, como la alanina que forma el ácido propiónico.
8.6.3 Bebidas alcohólicas
El mezcal y el tequila son debidas alcohólicas mexicanas con denominación de origen, que se obtienen por fermentación de cabezas de diferentes especies de agave. El tequila se obtiene según la norma mexicana NOM 006-SCFI-1994 de la región de Tequila, Jalisco, a partir del Agave tequilana Weber var. azul , mientras que el mezcal se obtiene del Agave salmiana o de otras variedades, según la región. En función del tiempo de almacenamiento, las mezclas se clasifican en: joven, reposado y añejo, y pueden estar ornamentadas con gusano. Las etapas de elaboración incluyen primeramente cosecha, cocimiento y molienda. El Agave tequilana Weber var. azul contiene agua (60%), inulina (24%), fibra (11%), azúcares reductores (1.5%), proteínas (0.02%) y cenizas (2.7%). La inulina es un oligosacárido de la familia de las fructanas y su contenido varía en función de la edad del agave y de la estación del año. El jugo crudo contiene algunos compuestos volátiles, donde los ésteres se encuentran en mayor proporción. El mosto tequilero obtenido durante esta etapa contiene compuestos como 5hidroximetilfurfural, 2-metil-2-furoato, furfuril, 2(5H) furanona, 5-acetoximetil-2-furfural, 3,5-dihidro-3,5-dihidroxi-6-me- til-4(h) piran-4-ona. La mayoría de estos compuestos se genera por la reacción de Maillard durante el cocimiento. También se ha detectado la presencia de otros compuestos como ácidos grasos, aldehídos, alcoholes, alcoholes, terpenos y vainillina que juegan un papel importante en el aroma del producto. Asimismo, el mosto contiene del 4 a 10% da azúcares simples, principalmente fructosa y algo de glucosa. La segunda etapa es la fermentación, ya sea espontánea o por adición, de un inóculo de diferentes cepas de Saccharomyces cerevisiae. La velocidad de fermentación depende de la temperatura, composición del mosto y condiciones de operación, pero sobre todo de la cepa
empleada. Esta etapa puede durar de 20 horas a tres días a una temperatura óptima de 35ºC. Si la temperatura sobrepasa los 40ºC se detiene la fermentación por inactivación de la levadura. El pH inicial del mosto es de 4.5 y, a medida que avanza la fermentación, disminuye a valores cercanos a 3.9. La concentración de azúcares disminuye hasta un 0.4%. En esta etapa pueden desarrollarse otros microorganismos de los géneros Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc y Pediococus. Ésta es la etapa de mayor importancia, ya que los azúcares se transforman en etanol y otros compuestos que contribuyen al sabor y aroma característicos del tequila. Los alcoholes superiores como el alcohol isoamilico, isobutanol, 1-propanol, fenetil y 1-butanol, junto con ésteres, aldehídos y metanol son los componentes volátiles de mayor concentración. Posteriormente, en la destilación, el tequila define su carácter sensorial, ya que además de concentrar y separar el etanol, en esta etapa se modifican las concentraciones relativas de los volátiles menores que forman parte del mosto fermentado. La destilación en alambique se efectúa en dos etapas, la primera llamada de destronamiento, donde el mosto se destila hasta obtener una concentración alcohólica del 20 al 30% alcohol volumen. La segunda etapa, también llamada de rectificación, enriquece el contenido alcohólico hasta en un 55% de alcohol volumen para depurar el producto, donde en cada paso se separan las cabezas y colas (primera y última fracciones del desliado). Las cabezas contienen compuestos de bajo punto de ebullición como acetaldehído y alcoholes superiores; las colas contienen compuestos menos volátiles como el ácido acético, lactato y furfural, que por su sabor fuerte afectan de manera negativa al tequila, al igual que algunos ácidos grasos y sus ésteres de ocho a 14 carbonos con aroma jabonoso. Por último, durante el añejado o maduración en barricas de madera de roble o encino, se extraen algunos componentes de la madera como fenoles simples (eugenol), lactosas y taninos; productos derivados de la hidrólisis y tostado de la madera, como ácido el acético y siringaldeído, pirrazinas y pirroles, entre otros. Asimismo, durante este periodo se forman algunos compuestos derivados de la interacción de polifenoles de la madera con los volátiles del destilado, así como la esterificación y pérdida o concentración de componentes del aroma.
