Compuestos orgánicos volátiles presentes en el aroma de 17 frutas exóticas en Colombia: revisión

• Taborda-Ocampo, Gonzalo ^[1] ; Aguirre-López, Daniela Andrea ^[1] ; López-Calvo, Angela María ^[1] ; López-Calvo, Sandra Milena ^[2]
  1. [1] Universidad de Caldas

     Universidad de Caldas

     Colombia

     
  2. [2] bUniversidad Nacional de Colombia, Sede Manizales
• Localización: Revista Colombiana de Investigaciones Agroindustriales, ISSN-e 2422-4456, Vol. 10, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: Revista Colombiana de Investigaciones Agroindustriales), págs. 117-142
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • O Aroma das frutas exóticas colombianas: revisão
  • Volatile organic compounds present in the aroma of 17 exotic fruits in Colombia: review
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• Resumen
  • español

    El aroma es la sensación obtenida con la activación de los receptores olfativos en la nariz humana y animal, ante la presencia de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV o en inglés VOC`s) que son liberados por los organismos como producto de procesos biogénicos. Las frutas a menudo liberan compuestos orgánicos volátiles o semivolátiles que incluyen diferentes grupos funcionales y heteroátomos como el azufre y el nitrógeno, aportando notas olfativas particulares y diferenciadoras entre los diversos frutos, éste hecho, les permite realizar procesos de comunicación química o ecología química y les confiere características organolépticas útiles para establecer parámetros de calidad y de aceptación al consumidor.  La metodología analítica más frecuente para el muestreo del entorno volátil de las frutas, es la Microextracción en Fase Solida (MEFS o en inglés SPME) acompañado de una Cromatografía de Gases acoplada a espectrometría de masas (CG/EM ó GC/MS en inglés), para separar e identificar compuestos. Esta revisión realiza un inventario de los compuestos orgánicos volátiles más abundantes, presentes en frutos catalogados como exóticos en etapa de maduración a punto de consumo, para establecer diferencias y similitudes a fin de considerar potenciales biomarcadores de calidad. También se pretende visualizar como han evolucionado los métodos de análisis de COV, en estos últimos 20 años. Las frutas catalogadas en este estudio como exóticas podían ser originarias de Colombia o con una alta aceptación y consumo en este país, seleccionando así a: el aguacate, el arazá, el carambolo, la chirimoya, la guanábana, la guayaba agria, la guayaba dulce, la guayaba manzana, la gulupa, el lulo, el mango, el maracuyá, el melón, la papaya, el tomate de árbol, la uchuva y el zapote. Empleamos diferentes métodos de búsqueda en frutas exóticas en redes bibliométricas, usando los siguientes descriptores: compuestos volátiles, volátiles, aroma, MEFS y CG/EM (volatile compouds, volatile, aroma, SPME y GC/MS en inglés). Los resultados de los diversos estudios analizados, registraron 194 compuestos volátiles del aroma así: aldehídos (24,2 %), alcoholes (16,5 %), esteres (34,0 %) y otros -terpenos, cetonas, furanos, lactonas y compuestos azufrados- (25,3 %), con sus correspondientes descriptores del aroma para cada compuesto. Dado que cada compuesto puede repetirse en varias frutas, el listado final presentó 39 tipos de compuestos diferentes, a los cuales se le realizó un análisis de correspondencias múltiples (ACM), que mostró un porcentaje de variabilidad superior al 80 %; con características distintivas que relacionan a aromas agradables y desagradables (off-flavor). Los diferentes estudios de las fracciones volátiles de frutas exóticas como la carambola, la gulupa, el lulo, el mango, la papaya y la uchuva determinaron moléculas representativas mediante el ACM como:  1-octen-3-ona, 1-hexanol, 1-butanol, linalol, disulfuro de dimetilo, metional, acetato de 3-sulfanil-hexilo entre otros. Igualmente se encontró que los principales descriptores de aromas de las frutas exóticas en Colombia son: afrutado, verde, menta, dulce, floral y aromas desagradables como azufrado, sudoroso, graso, mohoso, papa cocida, rancio, cebolla o aroma a hongos. Finalmente, este estudio aporta una herramienta que contiene los COV y los descriptores de aroma de las frutas exóticas incluidas en este estudio.

  • English

    Aroma is the sensation obtained with the activation of olfactory receptors in the human and animal nose, in the presence of Volatile Organic Compounds (VOCs) that are released by organisms as a product of biogenic processes. Fruits often release volatile or semivolatile organic compounds that include different functional groups and heteroatoms such as sulfur and nitrogen, providing particular and differentiating olfactory notes among the different fruits. This fact allows them to carry out chemical communication processes or chemical ecology and confers them organoleptic characteristics useful to establish quality and consumer acceptance parameters. The most common analytical methodology for sampling the volatile environment of fruits is Solid Phase Microextraction (SPME) coupled with Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC/MS) to separate and identify compounds. This review makes an inventory of the most abundant volatile organic compounds present in fruits catalogued as exotic in the ripening stage at the point of consumption, to establish differences and similarities in order to consider potential biomarkers of quality. It is also intended to visualize how VOC analysis methods have evolved over the last 20 years. The fruits catalogued in this study as exotic could be native to Colombia or with a high acceptance and consumption in this country, thus selecting: avocado, arazá, carambolo, custard apple, soursop, sour guava, sweet guava, apple guava, gulupa, lulo, mango, passion fruit, melon, papaya, tree tomato, uchuva and sapote. We employed different search methods on exotic fruits in bibliometric networks, using the following descriptors: volatile compounds, volatile, aroma, MEFS and GC/MS (volatile compounds, volatile, aroma, SPME and GC/MS). The results of the various studies analyzed recorded 194 volatile aroma compounds as follows: aldehydes (24,2 %), alcohols (16,5 %), esters (34,0 %) and others -terpenes, ketones, furans, lactones and sulfur compounds- (25,3 %), with their corresponding aroma descriptors for each compound. Since each compound can be repeated in several fruits, the final list presented 39 different types of compounds, to which a multiple correspondence analysis (MCA) was performed, showing a percentage of variability higher than 80 %; with distinctive characteristics that relate to pleasant and unpleasant aromas (off-flavor). The different studies of the volatile fractions of exotic fruits such as carambola, gulupa, lulo, mango, papaya and cape gooseberry determined representative molecules by MCA such as: 1-octen-3-one, 1-hexanol, 1-butanol, linalool, dimethyl disulfide, methional, 3-sulfanyl-hexyl acetate, among others. It was also found that the main aroma descriptors of exotic fruits in Colombia are: fruity, green, mint, sweet, floral and unpleasant aromas such as sulfur, sweaty, greasy, moldy, cooked potato, rancid, onion or mushroom aroma. Finally, this study provides a tool containing the VOCs and aroma descriptors of the exotic fruits included in this study.

  • português

    O aroma é a sensação dos receptores olfativos no nariz humano e animal, na presença de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) que são liberados pelos organismos como produto de processos biogênicos. Diferentes fórmulas de busca foram usadas em frutas exóticas colombianas através de redes bibliométricas usando os seguintes descritores voláteis, voláteis, aroma SPME e GC-MS, através da coleta de vários estudos de análise sensorial e análise de correspondência múltipla (MCA), os resultados mostraram uma porcentagem de variabilidade superior a 80%; com características distintivas que se relacionam com aromas agradáveis ​​e desagradáveis ​​(off sabor). Frutas como carambola, gulupa, lulo, manga, mamão e groselha-do-cabo foram incluídas por suas respectivas frações voláteis em relação às moléculas representativas lançadas pelo ACM como 1-octen-3-ona, 1-hexanol, 1-butanol, dissulfureto de dimetilo, metional, acetato de hexilo 3-sulfanal e o grupo que consiste em linalol e 1-hexanol. Os aromas foram descritos em relação à estrutura dos VOC's como aromas frutados, verdes, menta, doces, florais e desagradáveis ​​como aroma de enxofre, suado, gorduroso, mofado, batata cozida, ranço, cebola ou cogumelo.