PERSPECTIVES AND LIMITS IN PERSPECTIVES AND LIMITS IN ENOLOGY RESEARCHENOLOGY RESEARCH
Juan CachoJuan Cacho
Laboratorio de Análisis del Aroma y EnologíaLaboratorio de Análisis del Aroma y EnologíaDepartamento de Química Analítica, Instituto
de Investigación en Ingeniería de Aragón.Facultad de Ciencias - Universidad de Zaragoza
Benasque, 14 Noviembre 2008
LAAE
PREGUNTAS SIN RESPUESTA
.¿ A qué agrupación química es sensible un
determinado receptor ?
. ¿ Por qué pueden discriminarse dos odorantes distintos en una mezcla ?
. ¿ A qué se debe la potencia odorífera de una molécula?
. ¿ Por qué la imagen en el cerebro de un odorante refleja también el contexto, la experiencia y la emoción de quien percibe ?
LAAE
Análisis del olor
• El análisis del olor implica la determinación
de un concepto fisiológico vía medidas físico-
químicas de un sistema complejo y difuso
• En análisis de olor el interés no está en los
analitos “per se” sino en su correlación con la
percepción humana de los odorantes
LAAE
La investigación del
aroma es muy compleja
• Generalmente implica un número muy grande
de compuestos volátiles, con diferentes
estructuras químicas y propiedades
• Concentraciones relativas muy diferentes y
concentraciones extremadamente bajas
• Generalmente son compuestos termolábiles
• ¿Qué compuestos volátiles son efectivamente
importantes para el aroma?
LAAE
C (g L-1)101
100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10
nº componentes
Etanol
Acético
Alcoholes superiores, acetaldehído
Ésteres de ácidos grasos Ácidos grasos, acetatos, diacetilo
Linalol, fenoles volátiles, sotolon, DMS
Vainillas, Whiskylactona
-lactonas, aldehídos, óxido de rosa, mercaptanos
Nor-isoprenoides
Tioles aromáticos
Evaluación a posteriori de la dificultad
Alquenales, pirazinas, TCA
104
103
102
101
100
Límite de concentración para conseguir un buen
espectro MS
Necesitaríamos concentrar 100.000
veces y separar más de 10.000
componentes
Sería preciso eliminar completamente estos
componentes, 108 veces más concentrados
Estos compuestos limitan la concentración alcanzable en
el espacio de cabeza
Estos componentes
son de manipulación problemática
LAAE
Analitos considerados
O
HS
OHS
SH
O SH OHO
O
SH
2-metil-3-furantiol o 2-metil-3-mercaptofurano
(MF)
2-furanmetanotiol o furfuriltiol (FFT)
4-metil-4-mercaptopentanona (MP)
Acetato de 3-mercaptohexilo (AMH)
3-mercaptohexanol (MH)
Olor: Boj, mango verde, pis de gato
Olor: Boj, pomelo, fruta pasiónUmbral: 4 ng l-1
Olor: Verde, tropical, cítrico
Olor: Empireumático, extracto de carneUmbral: 1 ng l-1
Olor: Café solubleUmbral: 0,4 ng l-1
Umbral: 0,8 ng l-1 Umbral: 60 ng l-1
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PROBLEMAS ANALÍTICOS
. Número de sustancias a analizar
. Amplio intervalo de concentraciones
. Disparidad de polaridades
NO ES RAZONABLE INTENTAR ANALIZAR TODOS LOS COMPONENTES VOLÁTILES
DE UN ALIMENTO COMPLEJO
LAAE
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
OLFATOMETRÍA(sniffing)
Cromatografía de Gases
Detector = NarizNariz
¿CÓMO SE ESTUDIA?¿CÓMO SE ESTUDIA?
- Olor
- Tiempo de retención
- Intensidad de olor
VINOVINO : MATRIZ MUY COMPLEJA
(más de 800 compuestos aromáticos)
COMPUESTOS ACTIVOS
AROMÁTICAMENTE
LAAE
LAAE
fresa plátano floral
fruta pasa boj-fruta tropical césped
pimiento tostado verdura cocida
queso alcohólico especiado
fenólico
NOTAS AROMÁTICAS APARECIDAS EN EL TRANSCURSO
DE LA OLFATOMETRÍA
LAAE
SORPRESAS EN EL ESTUDIO DEL AROMA DEL VINO
.Número de odorantes activos.
.Papel de los distintos odorantes en la mezcla: Tampon de aromas.
.Contribucion al aroma por familias de odorantes.
.Equilibrio aromático muy complejo y delicado.
.Número de sustancias que deprecian el aroma
LAAE
El aroma del vino. Datos básicos
Nº de aromas que pueden ser activos:
60
BASE DEL AROMA
12/15 AROMAS
AROMAS SUTILES: 15/20 AROMAS
AROMAS IMPACTO 12Y 9 FAMILIAS DE AROMAS
DEFECTOS
La base del aroma1 Aromas con OUV > 20
• octanoato y hexanoato de etilo
• -damascenona
• acetato de isoamilo
• ácido isovaleriánico
2 Aromas con OUV > 5
• ácidos butírico, hexanoico y octanoico
• alcoholes de fusel
• acetaldehído, acetato de etilo, diacetilo
• ésteres etílicos de los isoácidos
Aromas sutiles
flores blancasflores blancas
MelocotónMelocotón
Contribuyen a la percepción de una nota genérica del aroma del vino: frutal, floral, dulce
Se produce una acción conjunta de varios compuestos
Nota floral de algunos vinos blancos españoles, acción conjunta de 20 aromas
Odorantes sutilesOdorantes sutiles
1. Cinamato de etilo y dihidrocinamato de etilo
2. Terpenos: Citronelol,-terpineol, nerol, 3. -lactonas4. Vainillas5. Norisoprenoides
Concentraciones bajas
Ninguno destaca individualmente
Aromas especiales y compuestos impacto
• Son compuestos que dominan por sí mismos la percepción global
• Generan una nueva armonía aromática
• No necesitan altos valores de aroma para incidir en la percepción
• Son los causantes de los aromas especiales de los vinos particulares
• Tienen aromas muy característicos y diferenciados (las especias del vino)
TERPENOS: Linalol, óxido de rosa cis y rotundona.
TIOLES SUPERIORES: 4-SH-4-Metil-pentanona; 3-SH-hexanol; acetato de 3-mercaptohexilo; furfuriltiol; bencil mercaptano.
LACTONAS POLARES: furaneol y sotolon
LACTONAS DE LA MADERA: wiskylactonas
OTROS: Acetato de isoamilo, diacetilo, sulfuro de dimetilo
GRUPOS DE COMPUESTOS IMPACTO
Aromas que pueden llegar a ser compuestos impacto
Familias de aromas
1.- Ésteres etílicos de ácidos grasos: notas frutales
2.- Acetatos de alcoholes de fusel: frutales-florales
3.- Aldehídos alifáticos de 8-10 átomos de carbono:notas grasas
4.- Aldehídos ramificados: notas rancias
5.- Fenoles volátiles: notas a regaliz, medicinal, especiado
6.- -Lactonas (coco y melocotón)
7.- Etil ésteres ramificados o de ácidos grasos cíclicos: fresa ácida
8.- Vainillas
9.- Compuestos con notas a azúcar quemado (furaneol, maltol, homofuraneol)
Iinalol
0
1
2
3
4
5
6
7
10 100 1000 10000
Concentration (g/L)
Inte
nsi
dad
de
olo
r
Concentración vs impactoConcentración vs impacto
El Linalol puede pertenecer a todas las El Linalol puede pertenecer a todas las categorias !categorias !
No
efe
cto
Du
lce
-flo
ral
(c
on
ay
ud
a)
Du
lce
-flo
ral
(so
lo)
Flo
ral
Mo
sc
ate
l
Mo
sc
ate
l mu
yin
ten
so
RANGO NATURAL EN VINO
Curva de intensidad/concentración
RANGO COMO ADITIVO
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Desaromatizado 11,6 ppt 58 ppt 116 ppt 1160 ppt
3-MHA concentration
Mean Intensity
a
c
b
a
d
Las columnas con letra diferente son significativamente distintas
Adiciones de Acetato de 3-mercaptohexilo
(A-3-MH)
VINO DESAROMATIZADO
VINO DESAROMATIZADO + 10.4 µg/L Linalool
+ 336 µg/L Acetato Feniletilo
Inte
ns
ida
d m
edia
Sin adición
0.0116 µg/L
0.116 µg/L
INTENSIDAD DE LA NOTA FLORALINTENSIDAD DE LA NOTA FLORAL
VINO DESAROMATIZADO + 104 µg/L Linalool
+ 672 µg/L Acetato feniletilo
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
MATRIZ 1MATRIZ 1 MATRIZ 2MATRIZ 2 MATRIZ 3MATRIZ 3
CUANTIFICACIÓN SENSORIALCUANTIFICACIÓN SENSORIAL
LINALOOL + ACETATO FENILETILO
A-3-MH
A-3-MH
A-3-MH