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Trabajo Fin de Grado Caracterización química de distintas variedades de manzanas Autora Sara Brocate San Juan Director Ricardo López Gómez Departamento de Química Analítica Curso 2019-2020
A Elayma, por su ayuda, ya que sin ella no habría sido posible A todos mis profesores, en especial a Ricardo, que me han ayudado a conseguir este trabajo en tiempos difíciles. A mi familia, que me ha apoyado siempre Gracias a todos
Resumen Las manzanas presentan compuestos volátiles que son responsables de su aroma característico y además tienen gran influencia en la calidad de la manzana. En este trabajo se obtienen extractos representativos por un sistema de P&T-SPE y después se estudia la composición aromática de cuatro variedades de manzanas: Golden Delicious, Granny Smith, Reineta y Fuji, identificando los compuestos más relevantes. Se realiza un estudio olfatométrico (GC-O) tanto en el cromatógrafo de columna polar como el de apolar, mediante la técnica de frecuencia de detección, en la que un panel de 6 personas analizan el extracto representativo. Para facilitar la identificación, se hace un análisis en un cromatógrafo de gases acoplado a un detector de espectrometría de masas (GC-MS). Tras los análisis se observa que hay compuestos comunes a todas las variedades que también presentan una gran importancia sensorial, como puede ser el hexanal y 2-metilbutirato de etilo. Además, también destacan, pero no son comunes en todas las muestras, el hexanoato de etilo, con descriptores como frutal, dulce, anisado y el TCA, como corcho, humedad, cloro. Abstract Apples have volatile compounds that are responsible for their characteristic aroma and also have a great influence on the quality of the apple. In this work, representative extracts are obtained by a P&T-SPE system and then the aromatic composition of four apples varieties is studied: Golden Delicious, Granny Smith, Reineta and Fuji, identifying the most relevant compounds. An olfactometric study (GC-O) is carried out both in the polar and apolar column chromatographs, using the detection frequency technique, in which a panel of 6 people analyze the representative extract. To facilitate identification, an analysis is made on a gas chromatograph coupled to a mass spectrometry detector (GC-MS). After the analysis, it is observed that there are compounds common to all varieties that also have great sensory importance, such as hexanal and ethyl 2-methylbutyrate. In addition, ethyl hexanoate also stands out, but is not common in all samples, with descriptors such as fruit, sweet, aniseed and TCA, such as cork, moisture, chlorine.
Índice 1. Introducción .................................................................................................................................... 1 1.1 El aroma de la manzana .......................................................................................................... 1 1.2 Cromatografía de gases-olfatometría (GC-O) ......................................................................... 2 1.3 Aplicaciones de GC-O .............................................................................................................. 4 1.4 Tratamiento de muestras. Extracción de compuestos volátiles ............................................. 4 1.4.1 Espacio de cabeza dinámico ............................................................................................ 4 1.4.2 Extracción en fase sólida (SPE) ........................................................................................ 4 1.4.3 Microextracción en fase sólida (SPME) ........................................................................... 5 2. Objetivos ......................................................................................................................................... 5 3. Materiales y métodos ...................................................................................................................... 5 3.1 Muestras .................................................................................................................................. 6 3.2 Obtención de extractos representativos de las manzanas ..................................................... 6 3.3 Estudio olfatométrico .............................................................................................................. 7 3.3.1 GC-O en columna polar DBWAX ...................................................................................... 8 3.3.2 GC-O en columna apolar DB5 ......................................................................................... 9 3.4 Cromatografía de gases-Espectrometría de Masas (GC-MS) .................................................. 9 4. Resultados ..................................................................................................................................... 10 4.1 Identificación de los compuestos odorantes ........................................................................ 10 4.1.1 Tratamiento de datos .................................................................................................... 10 4.1.2 Identificación de compuestos responsables del aroma en las diferentes manzanas ... 11 5. Discusión ....................................................................................................................................... 16 5.1 Obtención del extracto representativo de las manzanas ..................................................... 16 5.2 Comparación entre las diferentes manzanas ........................................................................ 17 6. Conclusiones .................................................................................................................................. 20 7. Bibliografía ..................................................................................................................................... 21
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 1 1. Introducción Las frutas producen una serie de compuestos volátiles que componen sus aromas y contribuyen a su sabor. Muchos factores afectan la composición volátil, incluida la composición genética, el grado de madurez, las condiciones ambientales, así como el manejo y el almacenamiento postcosecha(1). El aroma es una de las características de la fruta más importante y es probable que los compuestos volátiles desempeñen un papel clave en la determinación de la percepción y aceptabilidad de los productos por parte de los consumidores(1). Aunque las diferentes frutas comparten muchas características aromáticas, cada fruta tiene un aroma distintivo que depende de la combinación de volátiles, la concentración y el umbral de percepción de los volátiles individuales(1). Como un rasgo importante de la calidad de la fruta, el aroma ha ganado una atención creciente en los últimos años. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, especialmente la aplicación de GC-MS y otros instrumentos analíticos, se ha avanzado en la investigación de aromas en varios campos(1). 1.1 El aroma de la manzana La manzana es un fruto consumido desde la antigüedad, que gracias a la enorme adaptabilidad de sus variedades a los diversos ecosistemas, se ha extendido a diversas regiones, de forma que está entre los frutos más comercializados(2). Las manzanas producen compuestos volátiles químicos que son responsables del aroma característico del fruto y además tienen influencia en la calidad de la manzana. La tecnología actual ha permitido conocer unos 400 compuestos volátiles y su biosíntesis involucra enzimas como lipoxigenasa, alcohol deshidrogenasa, alcohol aciltransferasa y substratos tales como carbohidratos, proteínas y lípidos (2).
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 2 Figura 1: Transformaciones bioquímicas a ésteres(3) Entre los compuestos volátiles se encuentran ésteres, alcoholes, aldehídos, ácidos, acetales, éteres, hidrocarburos y cetonas(3). Los aldehídos son los compuestos volátiles predominantes en manzanas inmaduras mientras que en frutas maduras se encuentran en mayor concentración alcoholes y ésteres. Estos últimos con los compuestos que predominan en la mayoría de manzanas(2). El sabor (gusto + aroma) a manzana depende de la percepción y de una combinación de compuestos volátiles y no volátiles. De estos componentes, los volátiles son los responsables de las características únicas del aroma que distinguen a la manzana y ejercen una gran influencia en la aceptación del consumidor. Por ello es importante el conocimiento de los aspectos relacionados con los compuestos volátiles presentes en la manzana, así como de los factores que pueden afectar la síntesis y concentración de éstos(2). 1.2 Cromatografía de gases-olfatometría (GC-O) En la década de los cincuenta, se inventó la cromatografía de gases y no fue hasta 1964 cuando se desarrolló la técnica de olfatometría, que consistía en un “cromatógrafo de gases modificado” que incorpora la nariz humana como detector cromatográfico. Esto permitía asignar descriptores olfativos a los picos del cromatograma, además de detectar olores con la nariz humana que el detector instrumental no podía registrar, ya que para ciertos compuestos, la nariz tiene un límite sensorial mucho más bajo que el detector usado en el cromatógrafo de gases(4) (5).
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 3 Es una técnica analítica muy importante en el análisis de los alimentos, que nos permite separar todos los volátiles presentes en una mezcla. Cada uno eluye individualmente por el puerto olfatométrico y es percibido por un catador que será capaz de describir y cuantificar la intensidad aromática de los compuestos. Así se asignará a cada pico cromatográfico un descriptor olfativo(6). Se introduce un extracto aromático representativo de la muestra a través del inyector, de manera que los componentes de la muestra se van a separar en la columna. A la salida de la columna, se divide por un lado al detector químico y por otro al puerto de “sniffing” que es donde se sitúa la nariz del analista. De esta manera, nos permite relacionar la información química que aportan los detectores químicos con la información sensorial que aporta la nariz humana, y así detectar los compuestos volátiles aromáticamente activos. Además, como se puede ver en la figura, el efluente caliente se mezcla con el aire humidificado para evitar la deshidratación de las fosas nasales. Figura 2: Esquema del acoplamiento entre la cromatografía de gases y la olfatometría (6) Las diferentes técnicas olfatométricas se agrupan en técnicas de dilución, técnicas de frecuencia de detección, técnicas de tiempo-intensidad y las técnicas de intensidad posterior(7) . En cuanto a la técnica de frecuencia de detección, un panel de analistas analiza un mismo extracto aromático mediante GCO. Para cada individuo se registran los tiempos de retención en los que se detectan olores, la descripción y la intensidad (1=muy débil, 2=olor claro, 3=olor intenso) siendo válidos números enteros y semienteros (4)(7). Tras los análisis, se determina el número de analistas que perciben cada olor, de manera que los olores detectados con mayor frecuencia son los que tienen mayor importancia(4).
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 4 1.3 Aplicaciones de GC-O La GC-O es una herramienta analítica muy importante en el análisis del aroma de los alimentos ya que nos permite caracterizar el olor de un solo compuesto, o bien el olor de todos en una mezcla compleja. Es muy útil para detectar o estudiar el olor de aquellos compuestos que no pueden ser detectados con un detector analítico, o es muy difícil su detección (8). Generalmente, se emplea para detectar cantidades traza de compuestos clave responsables del aroma de determinados alimentos, o bien para la determinación de compuestos que no son propios de un alimento pero que están debido, entre otras causas, a su procesado (6). En resumen, GC-O es una técnica con una gran diversidad de aplicaciones, no solo en el estudio de frutas, sino en cualquier producto que tenga interés aromático: vinagre de vino(4), pistachos(4), aceite de oliva(4), alimentos vegetales(9) o, especias(6) por citar algunos ejemplos. 1.4 Tratamiento de muestras. Extracción de compuestos volátiles El estudio del aroma de un alimento resulta relativamente difícil, ya que la fracción volátil se caracteriza por presentar una gran complejidad, variedad de estructuras químicas y por encontrarse en muy pequeña concentración(9). Por ello, es necesario la extracción y concentración de los volátiles antes de ser analizados en la cromatografía de gases. Para la determinación de compuestos aromáticos en alimentos se han utilizado diferentes técnicas analíticas: destilación, extracción con solventes, extracción con fluidos supercríticos, técnicas de espacio de cabeza (estático y dinámico), microextracción (SPME y SBSE) de las cuales destacan(9): 1.4.1 Espacio de cabeza dinámico Consiste en el arrastre de volátiles de la muestra, con un gas inerte a un flujo controlado y pasarlos a través de una trampa donde quedan retenidos para posteriormente ser desorbidos e inyectados en el cromatógrafo para su separación. Se distingue por un lado el espacio de cabeza dinámico, que consiste en barrer la superficie de la muestra cometida a agitación con el gas inerte, y por otro la conocida técnica de purga y trampa, que consiste en borbotear al gas a través de la muestra (10). 1.4.2 Extracción en fase sólida (SPE) Es muy adecuada para aislar volátiles de muestras muy diluidas. Se basa en la adsorción selectiva de los analitos con un soporte sólido, para después ser eluidos con un disolvente orgánico apropiado.
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 11 tx tiempo de retención del compuesto z número de átomos de C del alcano anterior En la siguiente figura se ve el cromatograma de la disolución de la mezcla de alcanos utilizada: Figura 6: Cromatograma de la disolución de alcanos - Cálculo de la frecuencia modificada Conocidos ya los índices de retención, hay que calcular las frecuencias modificadas (%FM). Calculadas ya las frecuencias modificadas, seleccionaremos aquellas zonas de olor donde %FM > 30 ya que tienen una importancia significativa en la manzana. 4.1.2 Identificación de compuestos responsables del aroma en las diferentes manzanas En las siguientes tablas se pueden observar las distintas moléculas que se han identificadas en cada una de las muestras de manzanas, con sus valores de frecuencia modificada (FM (%)), sus índices de retención en DBWAX y DB5 y los descriptores proporcionados por los panelistas. Además, mediante la inyección en el GC-MS, podemos confirmar compuestos que pueden formar parte del aroma de las manzanas. C14 C20
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 12 La comparación de los índices de retención, descriptores y espectros de masas, así como la búsqueda en diferentes bases de datos (Flavornet, Pherobase), han permitido plantear la identificación de algunos compuestos responsables del aroma de las manzanas. Por ello, la confirmación de los diferentes compuestos tiene diversos niveles de confianza: A Coincidencia de los índices de retención en columna polar y apolar, descriptores aromáticos y localización en GC-MS. B Coincidencia de índices de retención en columna polar y apolar, descriptores pero en este caso no se ha conseguido un buen espectro de masas. C Coincidencia del índice de retención en columna polar, descriptores aromáticos y localización en GC-MS. D Coincidencia del índice de retención en columna polar y descriptores aromáticos. n.i Zona de olor no identificada.
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 13 Golden Delicious Tabla 1: Compuestos aromáticos identificados en Golden Delicious Como se puede observar en la tabla 1, en la muestra Golden Delicious se ha conseguido detectar un total de 18 zonas de olor diferentes con una frecuencia igual o superior a 30, es decir, aquellas que tienen gran importancia en el aroma de la manzana. Conocemos las moléculas responsables de todas las zonas, excepto de una que aparece como no identificada. Se puede ver que destaca la zona de olor de 1083 en columna polar por su alta frecuencia modificada (75%), que corresponde a hexanal y acetato de butilo. En este caso los compuestos en la columna polar coeluyen, mientras que en la columna apolar se pueden diferenciar. Además, para poder comprobar la presencia o ausencia de algunos compuestos, se usaron patrones. Para estos, al estar en concentraciones elevadas, y tener olores muy fuertes, hay que hacer diluciones. Concretamente, se utilizó el patrón de TCA. IKDBWAX IKDB5 Descriptor Identificación FM % MS 913 <700 Verde, herbal, rancio Isovaleraldehido D43 - 1050 850 Fruta roja,fresa,medicina dulce 2-metilbutirato de etilo A55 si 1076 850 Dulce, disolvente alcohólico, fruta 3-metilbutirato de etilo A61 si 1083 801/815 Manzana, verde Hexanal + Acetato de butilo A75 si 1127 880 Alcohol, quitaesmalte Acetato isoamilo A47 si 1144 944 Frutal, dulce, fresa, cereza 2-metilpentanoato de etilo B43 no 1154 801 Manzana, verde, pintauñas (Z)-3 -hexenal B48 no 1184 - Fresa, piña 3-metilpentanoato de etilo C31 si 1282 1012 Disolvente, plátano, pera, fruta blanca Acetato de hexilo B49 no 1309 980 Champiñón, metálico 1-octen-3-ona B31 no 1371 871 Floral, frutal, ambientador, verde, limón 1-hexanol A41 si 1382 980 Verde, disolvente, champiñón, geranio (Z)-1,5-Octadien-3-ona B35 no 1514 1144 Humedad, madera, rancio, vegetal Z-2-nonenal B59 no 1642 - Rancio, vómito, láctico Ácido butirico C47 si 1824 - Cloro, corcho, humedad, metal TCA D35 no 2025 - Corcho, humedad, caramelo n.i 41 - 2189 1366 Café, tostado, cocido, clavo Eugenol A31 si 2196 - Fenólico, chocolate, tostado 4-etilfenol D33 no
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 14 Granny Smith Tabla 2: Compuestos aromáticos identificados en Granny Smith Como se puede observar en la tabla 2, en la muestra Granny Smith se ha conseguido detectar un total de 10 zonas de olor. De todas ellas conocemos las moléculas responsables. Con una alta frecuencia modificada podemos destacar los ésteres butirato de etilo (70%) y el 2metilbutirato de etilo (73%). Ambos han sido localizados en el GC-MS y coinciden los índices de retención en columna polar y apolar y los descriptores aromáticos con los datos bibliográficos. Reineta Tabla 3: Compuestos identificados en Reineta Como se puede observar en la tabla 3, en la muestra Reineta se ha conseguido detectar un total de 12 zonas de olor. De todas ellas conocemos las moléculas responsables. Los compuestos identificados destacados en la muestra anterior (Granny Smith), butirato de etilo y el 2-metilbutirato de etilo también están presentes en la Reineta con una frecuencia modificada aún superior en esta. A continuación, se adjunta un ejemplo del 2-metilbutirato de etilo, identificado en el GC-MS: IKDBWAX IKDB5 Descriptor Identificación FM % MS 970 760 Mantequilla,fresa-nata,fruta, dulce Isobutirato de etilo B50 - 1033 801 Frutal, dulce, fresa, manzana verde Butirato de etilo A70 si 1050 849 Dulce, frutal, fresa 2-metilbutirato de etilo A73 si 1071 849 Dulce, medicina, fresa ,frutal 3-metilbutirato de etilo A46 si 1080 801 Rancio, verde, vegetal Hexanal A83 si 1136 - Fruta pasada, plástico, plátano Acetato isoamilo C29 si 1145 <700 Verde,vegetal, manzana verde (E)-1-penten-3-ol D59 no 1242 997 Dulzón, anisado, frutal Hexanoato de etilo A47 si 1443 1199 Floral, ambientador Octanoato de etilo A33 si 1518 1153 Grasa, plástico, vegetal, verde (Z)-2-nonenal B29 no IKDBWAX IKDB5 Descriptor Identificación FM % MS 974 759 Frutal, dulce, gominola, frutal, fresa Isobutirato de etilo B78 - 1012 765 Fresa ,dulce, medicina,fruta blanca Acetato de isobutilo B76 - 1038 803 Frutal,dulce, manzana, fresa ácida Butirato de etilo A83 si 1055 852 Fruta ,dulce, fresa 2-metilbutirato de etilo A88 si 1074 852 Frutal, fresa acida, pegamento, ambientador 3-metilbutirato de etilo A45 si 1085 803 Hierba , vegetal, verde Hexanal A56 si 1142 876 Dulce, frutal, floral,fresa Acetato de isoamilo A62 si 1149 899 Frutal,verde, trigo, cereal cocido Pentanoato de etilo A41 si 1242 1002 Frutal, medicina ,anisado Hexanoato de etilo A88 si 1310 982 Champiñón, metálico, especiado 1-octen-3-ona B38 no 1516 1156 Rancio, vegetal, champiñón, cloro, corcho Z-2-nonenal B51 no 1823 1361 Corcho, humedad, cloro TCA B33 no
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 15 Figura 7: Cromatograma obtenido para el 2-metilbutirato de etilo Figura 8: Espectro de masas obtenido para el 2-metilbutirato de etilo Figura 9: Búsqueda en la librería
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 16 Fuji Tabla 4: Compuestos aromáticos identificados en Fuji Como se puede observar en la tabla 4, en la muestra Fuji se ha conseguido detectar un total de 10 zonas de olor diferentes. Conocemos las moléculas responsables de todas las zonas, excepto de una que aparece como no identificada. En cuanto a los ésteres hay varios presentes en todas las muestras anteriores como puede ser por ejemplo el 2-metilbutirato de etilo, con una alta frecuencia modificada. Además podemos destacar la presencia de aldehídos (hexanal, Z-2-nonenal, Z-2-decenal) y alcoholes ((S)-2-metil-1-butanol), pero con una menor frecuencia. 5. Discusión 5.1 Obtención del extracto representativo de las manzanas Para obtener el extracto representativo de la manzana es necesario la captura de compuestos volátiles del espacio de cabeza y para ello se lleva a cabo un sistema de P&T-SPE. Este sistema se ha utilizado en el LAAE para diferentes alimentos y se han conseguido obtener muy buenos resultados. Entre todos los posibles sorbentes para la extracción, se ha utilizado la resina LiChrolut® EN (polímero de etilvinilbenceno-divinilbenceno). Esto es debido a que tiene una superficie específica extremadamente grande y una excelente capacidad de adsorción para sustancia orgánicas polares(15). Hay un estudio en el que se comparan las resinas poliméricas de nueva generación como puede ser LiChrolut® EN con el sorbente de referencia, Tenax TA, y se llega a la conclusión que la retención del primero es 200 veces más fuerte (16). Además, se sabe que este último, es particularmente adecuado para volátiles no polares a semipolares, pero, muchos volátiles de muestras ambientales y biológicas poseen un carácter bastante polar(17). IKDBWAX IKDB5 Descriptor Identificación FM % MS 1039 806 Frutal, dulce, fresa Butirato de etilo A59 si 1053 853 Fruta dulce, fresa,medicina 2-metilbutirato de etilo A 83 si 1075 853 Dulce, pegamento, quitaesmalte 3-metilbutirato de etilo B39 no 1084 818 Verde, vegetal Hexanal A70 si 1128 884 Rotulador, quitaesmalte, pegamento, plátano Acetato de isoamilo A57 si 1223 - Queso, vegetal, seco, lácteo (S)-2-metil-1-butanol C31 si 1242 1001 Frutal, dulce,anisado Hexanoato de etilo A50 si 1515 - Vegetal, rancio, grasa, corcho Z-2-nonenal D39 no 1621 - Cloro, plastilina, carton, champiñón Z-2-decenal D38 no 1720 - Miel , rancio, grasa n.i 45 no
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 17 Durante la extracción es muy importante controlar las condiciones a lo largo de las 6 horas, comprobando que el caudal de N2 no varía. Además, se añaden geles de refrigeración alrededor del cartucho, cada aproximadamente 30 minutos, para evitar que los compuestos más volátiles se pierdan. Cuando se cambia el gel, hay que verificar las condiciones y así poder asegurarnos que no hay fugas en el cartucho. Después, hay que secar la resina, ya que la elución de los volátiles es con una disolución orgánica de 95% CH2Cl2 y 5% Metanol. Para ello, se añade gota a gota para evitar que se formen caminos en la resina. Luego, se agrega el estándar interno, para la calibración, y el sulfato de sodio, que tiene propiedades higroscópicas y se utiliza como desecante. Para terminar, hay que concentrar el extracto para la detección correcta tanto por GC-O como por GC-MS, por lo que se añade una corriente muy suave de N2 hasta llegar a 200 μl. 5.2 Comparación entre las diferentes manzanas Entre los compuestos volátiles identificados en las manzanas se encuentran: ésteres, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos. Los ésteres representan un alto porcentaje del total, en manzanas Golden ocupan un 80% y en la Fuji un 90%. De todos estos compuestos volátiles, solo una parte tiene gran relevancia en la calidad sensorial de las manzanas (“compuestos de impacto”) (2). En la tabla 5 se muestra la comparación de los compuestos identificados en las diferentes manzanas: GD (Golden Delicious), GS (Granny Smith), R (Reineta) y F (Fuji). En total hay 27 compuestos identificados, algunos de ellos presentes en las cuatro muestras (marcados en verde). En cuanto a los compuestos comunes en todas las muestras, destacan los ésteres: acetato de isobutilo, butirato de etilo, 2-metilbutirato de etilo, 3-metilbutirato de etilo y acetato de isoamilo. Se podría decir que forman parte de la base del aroma de la manzana, siendo descritos como frutal, dulce, quitaesmalte, entre otros. También está el hexanal, que se encuentra en las cuatro muestras por encima del 50% dando el olor a manzana característico (vegetal, verde, manzana). Además también destaca la presencia de 1-octen-3-ona, con descriptores como champiñón, metálico y (Z)-2nonenal, como humedad, madera, grasa, entre otros. De estos dos compuestos no se ha conseguido un buen espectro de masas. En contraposición, hay compuestos que únicamente destacan en una muestra, como puede ser el acetato de butilo en la Golden Delicious. Otros en cambio, están presentes en todas las muestras
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 18 menos en una, como puede ser el hexanoato de etilo, con una alta frecuencia modificada en Granny Smith, Reineta y Fuji. La mayoría de los compuestos identificados también son encontrados en diferentes estudios realizados anteriormente (18)(19). Los componentes volátiles son diferentes en cada clase y la percepción sensorial también para cada tipo de fruta y variedad. En el caso de la Golden Delicious, son predominantes los ésteres, y son los que dan el olor característico a “manzana” principalmente debido al acetato de butilo con un toque de sabor dulce, y afrutado dado por el acetato de hexilo. Además el 1-hexanol contribuye a esa sensación dulce (20) . Cabe destacar, el 2,4,6-tricloroanisol (TCA) que está presente en la Golden Delicious y Reineta, con un descriptores como humedad, corcho entre otros. Es un compuesto que se ha identificado como el responsable de la contaminación del corcho en el vino y además como el causante del mal sabor en alguna bebida alcohólica(21) . El 4-etilfenol, también se encuentra en varios tipos de manzanas. Este tipo de compuestos, están presentes en la piel y en la pulpa (22). Además, el E-2-hexenal es un compuesto muy destacado en las manzanas(3), pero no se pudo determinar mediante la olfatometría. El, junto con el hexanal, y el acetato de hexilo son compuestos utilizados para la mejora de la seguridad de las frutas procesadas (23).
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 19 Tabla 5: Comparación de los aromas importantes de las diferentes muestras Por último, en la siguiente figura se observa el cromatograma de las 4 muestras solapadas. Como se puede apreciar, predomina el color morado, que corresponde a la Golden Delicious, y podemos concluir que, a pesar de que el extracto está preparado en las mismas condiciones que todos los demás, hay mayor concentración en la Golden Delicious. Además, esto también se pone de manifiesto en los picos del GC-MS. R F Isovaleraldehido 43 --- Isobutirato de etilo - 50 78 14 Acetato de isobutilo 17 14 76 29 Butirato de etilo 26 70 83 59 2-metilbutirato de etilo 55 73 88 83 3-metilbutirato de etilo 61 46 45 39 Hexanal - 83 56 70 Hexanal + Acetato de butilo 75 --- Acetato de isoamilo 47 29 62 57 2-metilpentanoato de etilo 43 --- 1-penten-3-ol - 59 - - Pentanoato de etilo - - 41 - (Z)-3-hexenal 48 --- 3-metilpentanoato de etilo 31 -22 - (S)-2-metil-1-butanol - - - 31 Hexanoato de etilo - 47 88 50 Acetato de hexilo 49 --- 1-octen-3-ona 31 25 38 24 Hexan-1-ol 41 --- (Z)-1,5-Octadien-3-ona 35 19 26 - Octanoato de etilo - 33 25 - (Z)-2-nonenal 59 29 51 39 (Z)-2-decenal - - - 38 Acido butirico 47 --- TCA 35 -33 - Eugenol 31 --- 4-etilfenol 33 29 - - Frecuencia modificada (FM%) Identificación GD GS
Trabajo Fin de Grado Curso 2019-2020 Sara Brocate San Juan 20 Figura 10: Cromatogramas solapados de las 4 muestras de manzanas 6. Conclusiones Mediante el sistema de P&T-SPE basado en la retención en el sorbente LiChrolut® EN se consiguieron extractos representativos de manzanas Golden Delicious, Granny Smith, Reineta y Fuji. Estos extractos fueron sometidos primero a GC-O para caracterizar las zonas odorantes y posteriormente elucidar químicamente dichos odorantes. De esta forma se consiguieron identificar un total de 27 compuestos, algunos de ellos presentes en las cuatro muestras. Por un lado, hay compuestos comunes, sobre todo ésteres como el acetato de isobutilo, butirato de etilo, 2-metilbutirato de etilo, 3-metilbutirato de etilo y acetato de isoamilo, que son los que forman parte de la base del aroma de la manzana. También cabe destacar la presencia del hexanal, con una frecuencia modificada por encima del 50%, dando el olor característico de la manzana. Además hay compuestos que tienen gran importancia como el Z-2-nonenal y 1-octen-3-ona pero ya con descriptores, no tan agradables, como rancio, champiñón o metálico entre otros. Por otro lado, hay algunos que están presentes en una sola muestra como puede ser el acetato de butilo o el 1-penten-3-ol, con una alta frecuencia modificada. Es muy importante este tipo de estudios ya que gracias a ellos, se consigue asegurar la calidad de los alimentos y además mejorar la aceptación por parte del consumidor.