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Ciencia & Tecnología

Descifran los componentes químicos responsables de los aromas

A partir de un análisis químico instrumental de los aromas de las frutas tropicales, complementado con uno sensorial, un grupo de investigadores de la UN desarrolla productos con valor agregado.

Bogotá D. C., 15 de mayo de 2012Agencia de Noticias UN-

Las investigaciones del grupo Ganac también permitieron descifrar las señales inequívocas del aroma de la uchuva.

Diana Cristina Sinuco, profesora del Departamento de Química, contrasta un cromatograma con el análisis sensorial. Fotos: Andrés Felipe Castaño.

Microencapsulados de mora y guayaba con aroma, color y sabor. De este modo, se protegen los principios activos de estas frutas.

Dichas frutas, además de constituir un renglón importante de la economía colombiana, se pueden convertir en un as bajo la manga de cara al TLC con Estados Unidos, que arranca hoy, 15 de mayo, en el país.

El Grupo de Aditivos Naturales de Aroma y Color (Ganac) del Departamento de Química de la UN, dirigido por la profesora Coralia Osorio, optó por estudiarlas, teniendo en cuenta que son apetecibles para los mercados internacionales (los cuales buscan nuevos y exóticos sabores disponibles en diferentes épocas del año) y que, incluso, se trata de especies bandera para sustituir los cultivos ilícitos.

Por otro lado, el objetivo macro del grupo es apoyar las cadenas productivas del país, por lo que ya ha desarrollado proyectos conjuntos con el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural que han permitido aprovechar las propiedades funcionales de las frutas para la industria alimenticia, farmacéutica y cosmética.

Los enigmas detrás del olfato

Desde que, en 2004, Linda Buck y Richard Axel ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de "los receptores olfativos y la organización del sistema olfativo", entendemos mejor la lógica subyacente a este enigmático sentido, así como los "telegramas químicos" que llegan a nuestro cerebro a través de la nariz.

Aunque muchos subutilizamos el olfato, hay quienes consiguen un alto nivel de detección de los olores, tanto en la ficción (como Jean-Baptiste Grenouille, protagonista de El perfume) como en la realidad, bien sea por una cualidad sensorial especial, por el simple placer evocativo o porque se han ejercitado para ello (aromistas, catadores de vino y químicos del aroma).

En el Ganac, oler es un asunto de todos los días desde hace siete años. Así es como un equipo de expertos se prepara para desentrañar los secretos de los aromas.

Osorio explica esto a través de una analogía entre las notas musicales y los compuestos volátiles: tanto el orden y duración como la infinidad y diferente proporción hacen que se produzcan, respectivamente, las "melodías" y las "notas" características de los aromas.

Entre las "notas" más comunes se pueden mencionar la verde (hojas maceradas o hierba), la láctea, la frutal, la floral, la azufrada (que en alta concentración se asocia al sudor), la acaramelada, la fresca y la especiada (condimentos). El entrenamiento consiste en detectar los aromas en diferentes concentraciones, teniendo como base compuestos de referencia. Para ello, las sustancias aromáticas se diluyen en agua, por separado o mezcladas, se huelen y se describen en términos reconocidos en este campo.

Pero los resultados no serían confiables si solo se utilizara la percepción sensorial. Esta debe complementarse y validarse con el análisis instrumental propuesto por el profesor Peter Schieberle (de la Universidad Tecnológica de Múnich en Alemania), líder de este nuevo enfoque de la Química de Aromas y con quien la UN ha trabajado gracias a la cooperación internacional y a la financiación del Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD, por sus siglas en alemán).

Tras la “huella digital” de los aromas

Para sus investigaciones, desarrolladas con frutas tropicales, el Ganac utiliza el proceso de microencapsulación por spray-drying (secado por aspersión con aire caliente), que sirve para proteger el principio activo de estos alimentos (aromas, sabor y/o pigmentos) o para liberarlo de manera controlada.

Igualmente, trabajan con equipos de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas y a olfatometría, que les ayudan a averiguar cuáles son los componentes químicos responsables de esas propiedades sensoriales.

Primero, se hace un extracto del cual se separan las sustancias volátiles (con la ayuda de la cromatografía de gases); una vez aisladas, se huelen y se describen; luego se identifican y cuantifican únicamente los compuestos olfativamente activos (aquellos que están en una concentración mayor al valor que detecta la nariz humana).

Finalmente, se contrastan las tres respuestas obtenidas (la cromatográfica, la sensorial y la espectral) con sustancias de referencia previamente identificadas por el grupo. El trabajo analítico se valida a través de la comprobación olfativa y, al recombinar las sustancias, la mezcla debe reproducir el aroma original.

Sin embargo, no es un procedimiento fácil, pues las sustancias volátiles se pierden fácilmente o tienen tan bajas concentraciones que a veces el equipo no las detecta, aunque el ser humano sí.

Decodificación del olor de la guayaba

Precisamente, en 2007, el grupo comenzó un proyecto sobre la guayaba, a través del cual logró explicar las sustancias responsables de su aroma y color para encapsularlas. Aunque esta fruta se consigue en muchas partes del mundo y ha sido estudiada anteriormente, nadie había identificado cuáles son los compuestos verdaderamente responsables del olor de la guayaba, aquellos que le dan la "nota" característica.
La responsable de lograrlo fue la profesora Diana Sinuco, integrante del grupo, que desarrolló la investigación como parte de su tesis doctoral en Química1: se trata de unas sustancias azufradas reportadas por primera vez con esta técnica. Más aún, las investigaciones también permitieron descifrar las señales inequívocas del aroma de la uchuva2.

Aunque actualmente se trabaja con guayaba y mora de Castilla (perecederas y con problemas fitosanitarios por resolver), a mediano plazo se está pensando en el lulo, el tomate de árbol y la uchuva (las dos últimas se exportan y tienen un mercado posicionado).

El objetivo es obtener la fórmula exacta para aplicarla en productos con valor agregado y aprovechar sus propiedades funcionales para la industria alimenticia, farmacéutica y cosmética. En el caso de la guayaba, los desarrollos y la caracterización de los productos ya están listos y a la espera de una alianza estratégica con la industria alimenticia para su comercialización.

Los fines del trabajo investigativo también son ecológicos, pues una de sus aplicaciones puede ser de gran trascendencia para el control de plagas. Se trata del estudio de la relación de componentes volátiles en la atracción o repulsión de insectos, en particular del picudo de la guayaba, insecto que ha diezmado los cultivos en la hoya del río Suárez (entre los departamentos de Boyacá y Santander).

Como se observa, la "huella digital" de los aromas es una alternativa para competir a nivel mundial. Esperemos que la industria colombiana no desaproveche su buen sentido del olfato.

1 Sinuco, D., "Estudio químico del aroma de la guayaba (Psidium guajava L., genotipos regional roja y regional blanca) proveniente de la hoya del río Suárez", Bogotá, Universidad Nacional de Colombia, 2009.

2 Gutiérrez, D., Sinuco, D., Osorio, C., "Caracterización de los compuestos volátiles activos olfativamente en uchuva (Physalis peruviana L.)". Rev. Colomb. Quím., 2010, 39(3): 389-399.

Lea el artículo completo en UN Periódico N.º 155:

http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/descubren-el-olor-de-la-guayaba.html.

(Por: Fin/sup/sup/fgd
)
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