Componentes del Aroma y Sabor de los Alimentos

Sabor

• Percepción global

• integrada por excitación de:

– los sentidos del gusto,

– el olfato,

– estímulos dolorosos, visuales, táctiles, sonoros y hasta de temperatura

• El gusto forma parte del sabor de los alimentos.

¿Dónde se producen las sensaciones?

Receptores

• Mecanorreceptores: miden la comprensión o el estiramiento mecánico del receptor o de los tejidos contiguos al receptor. Por ejemplo los receptores auditivos y táctiles.

• Fotorreceptores: capaces de detectar cambios en la energía electromagnética, o sea la luz sobre la retina del ojo.

• Termorreceptores: detectan cambios de temperatura

• Quimiorreceptores: detectan sustancias químicas (sentido del gusto o por el olfato).

El gusto o sabor básico de un alimento puede ser:

Células receptoras

• Los compuestos saporíferos (producen sabor) se solubilizan en la saliva y entran en contacto con:

– Proteínas receptoras transmembrana (T1Rs)

• T1R2 y T1R3 receptores del sabor dulce

• T1R1 y T1R3 receptores del umami

– Proteínas acopladas G formadas por 3 subunidades (alfa , beta y gamma-gustidicina) dulce, amargo y umami

– Canales iónicos (salado y ácido)

Los gustos básicos tienen las siguientes características:

• Intensidad o potencia: depende de la concentración de sustancias gustativas en el alimento.

• Tiempo: hay gustos que se detectan más rápido que otros por lo que dependen del tiempo de residencia en la boca.

• Persistencia: se relaciona con el tiempo que un gusto queda en la boca.

• Resabio: es el sabor que deja un alimento en la parte de atrás de la lengua al ser deglutido por completo, en ocasiones puede ser desagradable o de un gusto muy diferente al percibido inicialmente.

Gusto salado

• Interacción de cationes y aniones con los canales epiteliales de sodio (ENaCs) de las células receptoras

– ENaCs permeable a múltiples cationes y bajos niveles de Na+

• Los cationes causan el sabor salado y los aniones lo inhiben

• Diámetros iónicos

– < 6,5 Å generan un gusto puramente salino: (NaCl=5,56 Å) y litio (LiCl=4,98 Å)

– > 6,5 Å reduce el gusto salado e incrementa el amargo: KCl (6.28 Ǻ), MgCl2 (8.5 Ǻ)

La OMS recomienda una ingesta diaria de NaCl menor a 5g

• Sal marina que contiene cloruro de potasio y otras sales minerales

• ácidos cítrico, acético y láctico incrementan la percepción del gusto salado,

• glutamato monosódico, salsa de soya, extracto de levadura y de hierbas y especias actúan como potenciadores del gusto salado,

• Modificación física de cristales para aumentar la velocidad de disolución y el perfil del sabor.

– la sal fina es de rápida disolución y de alto impacto en la intensidad del salado.

– sal compactada en forma de copos , hojuelas, pirámide con mayor superficie que facilita la disolución y genera una respuesta explosiva y prolongada del gusto salado, con una menor cantidad de cloruro de sodio añadido

Gusto ácido

La percepción del gusto ácido depende:

• naturaleza de la molécula

• pH

• Acidez

• Efecto amortiguador de la saliva

• Receptores proteínas transmembrana, PKD2L1 y PKD1L3.

Los ácidos inducen un cambio en el pH intracelular por el flujo de protones (H3O+ ) en los canales de protones.

Umami

• Incrementa la sensación de dulzor en alimentos ácidos.

• Reconoce alimentos ricos en proteínas y aminoácidos.

• Los 3 componentes principales son: glutamato, inosinato y guanilato.

• 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 receptor es un heterodímero constituido por las proteínas transmembrana T1R1 y T1R3,

– aunque se han reportado homo-dímeros (T1R1)2 y (T1R3)2 y

– homo-oligómeros (T1R1)n y (T1R3)n.

– receptores mGluR4 y mGluR

Fenómenos de percepción

• Astringencia:

– vino tinto, el té negro, los nísperos y el plátano inmaduro, entre otros.

• Refrescante:

– menta, la hierbabuena y el xilitol.

• Metálico:

– se asocia a la percepción de metales y óxidos generado por la presencia de sales de mercurio, plata, hierro, cobre y estaño, que pueden proceder de los utensilios empleados para cocinar.

• Pungencia:

– efecto picante, sensación trigeminal no específica que produce una dolorosa, quemante, cortante, de aguijoneo, irritación y lagrimeo. El termino trigeminal se refiere a los nervios que corren del cerebelo a la cara y las cavidades bucal y nasal.

Olor/ Aroma

• El olor se refiere a la percepción de sustancias volátiles fragantes.

• Aroma se refiere a la detección de compuestos volátiles que se desprenden durante la masticación y se difunden en la mucosa del paladar y la faringe a través de la vía retronasal.

Percepción del olor y el sabor

• Directamente asociada con la estructura, naturaleza química de los compuestos activos, y con la composición y estructura de cada alimento.

• La afinidad de los componentes del sabor por los macro-componentes del alimento puede acelerar o retardar la liberación de alguno de los componentes del sabor y modificar la percepción global del sabor

Los aromas son sustancias producidas por componentes de los alimentos que son responsables de las cualidades organolépticas de los mismos. Involucran principalmente a los sentidos del sabor y el olfato. Estas sustancias determinan entre otros la sensación placentera de comer. Aunque este tema parezca una cuestión superficial, los aromas pudieron condicionar evolutivamente al ser humano para dotarle de la capacidad de distinguir entre los alimentos buenos y los peligrosos. Así el sabor dulce es uno de los más aceptados por los humanos y es el primero que se desarrolla de una forma innata, ya que es el sabor de la leche materna. El sabor amargo es un sabor que pone en alerta que el alimento que se consume no está en un estado adecuado o que tiene tóxicos peligrosos para la salud. Es el sabor típico de los alcaloides, sustancias muchas veces tóxicas que aparecen en el reino vegetal.

El sabor de los alimentos implica la excitación de las papilas gustativaCoffee Beanss por los componentes presentes en el alimento, y de las olfatorias, por los elementos volátiles y los gases, que llegan a la nariz por la comunicación que existe con la cavidad bucal. Aunque hay sustancias que son capaces de excitar ambos sentidos (gusto y olfato), aparecen otras sensaciones de tipo mecánico o térmico, que completan los matices sensoriales de los alimentos ingeridos. Las sustancias que generan los aromas y sabores son de naturaleza muy variada.

La investigación científica de sabores y aromas no es tan precisa como en el caso del color, ya que no existen aparatos especializados capaces de dar una cifra precisa o establecer una medición. Se requieren tests organolépticos en poblaciones de consumidores o por parte de expertos (catadores), para determinar las cualidades del sabor y el aroma. Ni siquiera el análisis químico preciso puede determinar todos los componentes esenciales para un sabor y un aroma, ya que hay sustancias muy difíciles de detectar, pero que tienen un potente poder excitatorio. A pesar de todo, la nariz humana es bastante sensible. Por ejemplo, el umbral de detección de la 2-metoxi-3-hexilpirazina es de 1×10-6 ppm (implicada en el sabor a tostado), es decir la nariz humana detectaría 1 mg de esta sustancia disperso en 1 Tm. Sin embargo, muchos animales superan con creces la sensibilidad de los humanos.

Existen 4 sabores básicos: dulce, salado, amargo y agrio. Si hay que tener en cuenta los aromas, la cuestión es más compleja y habría que hablar de sabores adicionales, como astringente, picante, umami (a carne), a frutas, etc. El aroma es debido generalmente a sustancias minoritarias en el alimento (del orden de 10-15 mg/kg de alimento), pero que son de una gran variedad. Dentro de ellas, algunas proporcionan el aroma y sabor característicos y por ello se llaman “compuestos con carácter impacto”.

El origen de aromas y sabores puede ser natural, es decir de las propias reacciones biosintéticas que ocurren en el alimento. Las plantas comestibles son ejemplos representativos. Los aromas y sabores también pueden ser debidos a reacciones químicas que ocurren durante el procesado, como por ejemplo la reacción de Maillard con formación de pirroles, pirazinas, oxazoles, pirrolinas, pirrolidinas, pironas, reductonas, tiazol y tiazolina. Todos ellos se forman durante tratamientos térmicos industriales y culinarios más o menos intensos y son responsables entre otros de los sabores a tostados, quemados, asado, etc. Los polisulfuros heterocíclicos y otros derivados azufrados son característicos de carnes cocinadas. A continuación, se van a repasar con más detalle los principales sabores y aromas presentes en los alimentos:

Sabor/aroma dulce: El sabor dulce se atribuye principalmente a los azúcares. Así, el disacárido sacarosa es el compuesto de referencia en los tests de dulzor. Sin embargo hay azúcares que son menos dulces que la propia sacarosa o no son nada dulces.

Sabor/aroma salado: Se detecta generalmente en la periferia de la lengua y es debido a las sales inorgánicas presentes en los alimentos, donde la sal mayoritaria es el NaCl (cloruro sódico) y en menor porcentaje el KCl (cloruro potásico) y CaCl2 (cloruro cálcico). De hecho el Na+ (ion sodio) proveniente del NaCl y adicionado con el salero a numerosos alimentos (derivados cárnicos y pescados princialmente) es el principal responsable del sabor a salado.

Sabor/aroma ácido: Este sabor se ha asociado siempre a disoluciones de bajo pH. Aquí los protones (iones H+) juegan un papel importante en el sabor, pero no lo explican todo. Se puede sentir el sabor ácido al pasar una corriente eléctrica por la misma boca, por ejemplo al tocar ambos bornes de una pila con la lengua, ya que esto generaría protones. Los componentes del sabor ácido son los ácidos orgánicos, presentes en frutas y hortalizas, como el ácido cítrico y málico (en frutas cítricas), tartárico (uvas), isocítrico (moras) y oxálico (ruibarbo), entre otros. Cuando las papilas que detectan el sabor ácido se saturan, se tiene una sensación de sabor agrio y amargo. Tal es el caso del ácido acético (vinagre), que a concentraciones elevadas (10-15%) proporciona un sabor agrio al vinagre y a los productos con los que se combina como col ácida y pepinillos. En otros productos aparecería el ácido láctico resultante de la fermentación de la lactosa. De hecho el ácido láctico es también un importante responsable del aroma en quesos. En el café hay numerosas sustancias que le confieren un sabor ácido. Son ácidos fenólicos tipo ferúlico, cafeico y clorogénico. Sin embargo también predominan ciertos aromas a amargo que perduran durante el tostado, como los furanos tiosustituidos o la cafeína, u otras sustancias que se generan durante este proceso, como los derivados pirrólicos de la trigonelina.

Sabor/aroma amargo: Se detecta a través de las papilas gustativas de la parte posterior de la lengua. Quizás este sabor se desarrolló en el curso de la evolución para proteger al hombre del consumo de ciertas plantas ricas en alcaloides peligrosos para la salud, como la nicotina, la emetina y la atropina. Muchos de estos alcaloides se usan como fármacos. El sabor se asocia con sales inorgánicas como el KBr (bromuro potásico) y KI (yoduro potásico), y sustancias fenólicas. Respecto a las sustancias fenólicas, son muy características las que abundan en las cáscaras de los cítricos como la naringinina y la limonina, lo que a veces puede provocar problemas de sabor en la elaboración de los zumos si estas son  SONY DSCtrasnferidas en gran cantidad durante el prensado. En las cervezas, por el contrario, el sabor amargo es un importante requisito organoléptico. Se consigue añadiendo lúpulo (Humulus lupulus) una flor de una planta que aporta resinas que dan sabor amargo a la cerveza. Otro ejemplo de alimento con sabor amargo es el agua tónica y ciertos vermuts fríos a los que se añade el alcaloide quinina. Los extractos de aminoácidos y los péptidos resultantes de la hidrólisis de proteínas del suero lácteo o de la sangre de animales sacrificados en mataderos tienen un sabor amargo. Este sabor es debido a la abundancia en aminoácidos hidrofóbicos (valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, triptófano y tirosina). Por esta razón también tienen sabor amargo la caseina o las proteínas de la soja.