Efecto del deshuesado de la aceituna sobre el aroma del aceite de oliva virgen

7/24/2019 Efecto del deshuesado de la aceituna sobre el aroma del aceite de oliva virgen

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Efecto del deshuesado de la aceituna sobre el aroma del aceitede oliva virgen

Por P. Luaces, A.G. Prez yC. Sanz*

Instituto de la Grasa - C.S.I.C. Dpto. Fisiologa y Tecnologa de Productos Vegetales.Padre Garca Tejero, 4. 41012-Sevilla.

E-mail: [email protected]

RESUMENEfecto del deshuesado de la aceituna sobre el aroma

del aceite de oliva virgen.

El deshuesado de la aceituna da lugar a una importante modifi-cacin del aroma del aceite de oliva virgen. La intensidad de estamodificacin es caracterstica de cada variedad. En los aceites ob-tenidos de aceitunas Verdial y Manzanilla se produce un incrementoen el contenido de los compuestos de seis tomos de carbono (C6)que no se detecta en la variedad Picual. En las tres variedades es-tudiadas se observa un descenso del contenido de compuestos decinco tomos de carbono (C5) as como del contenido en steres.En la variedad Verdial se ha comprobado que la modificacin delaroma como consecuencia del deshuesado del fruto se debe tantoal dao tisular generado durante este proceso como a la ausenciade la semilla durante la molturacin de la aceituna. Ambos factores

contribuyen de forma independiente a la modificacin del contenidode compuestos C6, C5 y steres en el aroma del aceite de oliva vir-gen procedente de aceituna deshuesada.

PALABRAS-CLAVE: : Aceituna - Aroma - Deshuesado -Olea europaea - Ruta lipoxigenasa

SUMMARY

The effect of olive fruit stoning on virgin olive oil aro-ma.

Olive fruit stoning gives rise to an important modification in oliveoil aroma. The level of this modification is a function of the cultivar. Anincrement in the content of six-carbon compounds (C6) wasobserved in olive oils obtained from the cultivars Verdial andManzanilla, but not in the cultivar Picual. In the three cultivars understudy, contents of five-carbon compounds (C5) and estersdecreased as a consequence of fruit stoning. The modification ofolive oil aroma composition in the cultivar Verdial caused by olive fruitstoning was observed to be due both to tissue wounding and to theabsence of the olive seed during the crushing-malaxation process toobtain olive oil aroma. Both factors contribute independently to thecontent modification of C6, C5 compounds and esters in the olive oilaroma from stoned fruits.

KEY-WORDS: Aroma - Lipoxygenase pathway - Olea euro-paea - Olive - Stoning.

1. INTRODUCCIN

El consumo de aceite de oliva virgen (AOV) se estincrementando a nivel mundial de forma continua, no

slo por sus propiedades nutritivas sino tambin porsus particulares caractersticas organolpticas que ha-cen a este producto nico dentro del mbito de las

grasas alimentarias. La obtencin de un producto dealta calidad ha estimulado la investigacin hacia eldesarrollo de innovaciones tecnolgicas que, sinembargo, deben ser cuidadosamente evaluadas an-tes de ser aplicadas a nivel industrial. En este senti-do, recientemente se est desarrollando una nuevatecnologa en el proceso de obtencin del AOV queconlleva la retirada del hueso de la aceituna antes desu molturacin. Frega et al. (1997) han encontradoque el proceso de deshuesado da lugar a un impor-tante incremento de la estabilidad oxidativa en elAOV resultante. Este incremento de la estabilidadoxidativa podra ser debido a un menor contenido deenzimas con actividad oxidativa en el aceite, comouna lipoxigenasa (LOX) que estara presente en lasemilla contenida en el hueso de la aceituna (Fregaet al., 1997; Georgalaki et al., 1998). De esta forma,la semilla se comportara como un material biolgi-camente activo en la catlisis de reacciones oxidati-vas durante el proceso de obtencin del AOV. Juntoa la implicacin en la estabilidad oxidativa, el proce-so de deshuesado parece que tambin da lugar auna modificacin de la calidad organolptica del pro-ducto final. En este sentido, los compuestos voltilesms importantes en el aroma del AOV, tanto desdeun punto de vista cuantitativo como cualitativo, sonlos aldehdos y alcoholes de seis tomos de carbono

(C6) y los steres correspondientes (Morales et al.,1994, 1999). Estos compuestos C6 son sintetizadosa travs de la ruta de la LOX a partir de cidos gra-sos poliinsaturados que contienen una estructuraZ,Z-1,4-pentadieno, como los cidos linoleico (LA) ylinolnico (LNA), acumulndose en el AOV durantelos procesos fsicos que ocurren en el proceso deextraccin. En una primera etapa de la ruta, la LOXda lugar a los derivados 13-hidroperoxidados de loscidos grasos poliinsaturados que son ulteriormentetransformados por accin de la hidroperxido-liasa(HPL) en aldehidos C6 (Olas et al., 1993; Salas ySnchez, 1998 a, b). Estos aldehidos C6 pueden ser

entonces reducidos mediante una actividad alcoholdeshidrogenasa (ADH) a sus correspondientes alco-holes C6 (Salas y Snchez, 1998 c) directamente o

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tras una isomerizacin catalizada por la Z3-E2 enal-iso-merasa. Finalmente, mediante una alcohol-aciltransfe-

rasa (AAT) estos alcoholes C6 son convertidos ensteres (Olas et al., 1993).

En la literatura cientfica se pueden encontrar al-gunos estudios dirigidos a dilucidar el papel que lapulpa de la aceituna tiene en la biosntesis del aromadel AOV. Estos estudios se han llevado a cabo tantodesde un punto de vista analtico (Angerosa et al.,1999) como bioqumico (Olas et al., 1993; Salas ySnchez, 1998 a, b, c). Sin embargo, son pocos lostrabajos encaminados a determinar el papel de la se-milla de aceituna en dicha biosntesis. Una primeraaproximacin en este sentido sera estudiar el efectoque el proceso de deshuesado de la aceituna tiene

sobre la composicin del aroma del AOV, como parteintegrante de la calidad organolptica de este pro-ducto. La identificacin de una actividad LOX en elendospermo de la semilla de aceituna que cataliza laproduccin de 13-hidroperxido de LA (Georgalakiet al., 1998) evidencia el papel que la semilla de laaceituna puede jugar en la biosntesis del aroma delAOV. Este hallazgo y el creciente inters que la ob-tencin de AOV a partir de aceituna deshuesadaest despertando nos ha llevado a estudiar el efectoque el proceso de deshuesado tiene sobre el aromadel AOV como parte fundamental de la calidad orga-nolptica de este producto.

2. MATERIALES Y MTODOS

2.1. Material biolgico

Se recolectaron a mano y seleccionaron lotes ho-mogneos de aceitunas (Olea europaea L.) de lasvariedades Picual, Manzanilla y Verdial con ndice demaduracin 1 de acuerdo con Garca et al. (1996).Los frutos fueron inmediatamente trasladados al Ins-tituto de la Grasa, distribuidos al azar en lotes de 2Kg y acondicionados a 4oC. El deshuesado se llev acabo con un deshuesador Ulrich. Para ello, los fru-tos, tras el proceso de deshuesado, se mantuvierona esta temperatura hasta completar los lotes para sumolturacin a fin de minimizar las reacciones qumi-cas y bioqumicas derivadas del dao producido enla pulpa. La pulpa resultante se moltur directamentepara obtener AOV procedente de frutos deshuesa-dos (- H), o bien tras aadir los huesos resultantesdel deshuesado (+ H) en el caso de los experimen-tos para determinar el efecto del dao del tejido y laausencia de la semilla en la biosntesis del aroma delAOV.

El aceite de cada tratamiento fue extrado por tri-plicado mediante un sistema Abencor (Martnez etal., 1975). El batido de la pasta resultante de la mol-

turacin se realiz durante 30 minutos a una tempe-ratura de 30oC. Tras la centrifugacin de la pasta elaceite se obtuvo por decantacin y fue inmediata-

mente conservado a -18oC hasta el anlisis por cro-

matografa gas-lquido de alta resolucin (HRGC) de

su aroma.

2.2. Anlisis de compuestos voltiles del AOV

La extraccin de los compuestos voltiles res-ponsables del aroma del aceite se llev a cabo porduplicado mediante la utilizacin de la tcnica de mi-croextraccin en fase slida del espacio de cabeza(HS-SPME). Las muestras a analizar consistan en0,5 g de aceite sellados en vial de 10 mL. Una vezconseguido el equilibrio del espacio de cabeza a40

oC durante 10 min en placa calefactora, los com-

puestos voltiles se adsorban con una fibra SPME

del tipo DVB/Carboxen/PDMS (50/30m) durante 50min a la misma temperatura.El anlisis se llev a cabo mediante HRGC por

desorcin directa de la fibra SPME en el inyector a250oC en un equipo Hewlett-Packard 5890 equipadocon columna DB-Wax 20M (30 m x 0,25 mm) y de-tector de ionizacin de llama operando a 250

oC.

Como gas portador se emple nitrgeno y la tempe-ratura de anlisis consisti en isoterma a 40oC du-rante 6 min, iniciando entonces una rampa detemperatura de 6oC/min hasta 120oC. Los compues-tos voltiles que forman parte del aroma del AOVfueron cuantificados a partir de curvas de calibradocalculadas para cada compuesto en aceite de gira-sol alto oleico redesodorizado.

3. RESULTADOS Y DISCUSIN

La tcnica HS-SPME ha demostrado ser una he-rramienta muy til para el anlisis cuantitativo delaroma del AOV (Vichi et al., 2003). Nuestros estu-dios previos han mostrado que la fibra con recubri-mientos del tipo DVB/Carboxen/PDMS daba lugar,en los intervalos de concentracin estudiados, a res-puestas del detector ms amplias y con mayor linea-lidad que otros tipos de recubrimientos. Estosresultados estn de acuerdo con los presentados en

una reciente publicacin por Vichi et al. (2003) aun-que nuestros datos indican la necesidad de un ma-yor tiempo de exposicin de la fibra en el espacio decabeza (50 min) con objeto de alcanzar el equilibriode adsorcin para la mayor parte de los compuestospresentes en el aroma del AOV.

Haciendo uso de la tcnica HS-SPME se ha lle-vado a cabo un estudio del efecto del deshuesadode la aceituna sobre la composicin del aroma delAOV resultante. La Tabla I muestra los resultados ob-tenidos en tres variedades cultivadas en Espaa,Manzanilla, Picual y Verdial. El proceso de deshue-sado da lugar a aceites con una importante modifi-cacin de su perfil aromtico. Como se ha destacado

en la Introduccin, los compuestos C6 son los com-ponentes mayoritarios del aroma de AOV y que msparecen contribuir a sus caractersticas definitorias.

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El proceso de deshuesado modifica la concentracinde estos compuestos mostrando un cierto grado dedependencia con la variedad de aceituna. As, mien-

tras los aldehdos C6 derivados del LNA aumentanen concentracin en torno al 27% como consecuen-cia del deshuesado en los aceites provenientes de

Tabla IContenido en compuestos voltiles (ng/g aceite) en el aroma de aceite de oliva virgen de aceitunas

deshuesadas (- H) frente al control en tres variedades de aceituna con ndice de maduracin 1.Los resultados son los valores medios de tres experiencias independientes con anlisisdel aroma por duplicado. El coeficiente de variacin medio fue de 5,9%

Picual Manzanilla Verdial

Control - H Control - H Control - H

(E)-hex-3-enal 3442,2 2460,6 847,0 1974,4 838,2 1017,4

(Z)-hex-3-enal 20146,3 24253,3 13311,8 15236,5 9453,9 15317,3

(Z)-hex-2-enal 4271,7 4408,0 1151,4 2060,4 1126,3 1589,1

(E)-hex-2-enal 36499,8 16624,2 7233,8 9626,1 10894,2 10151,8

(E)-hex-3-enol 0,0 38,5 0,0 8,3 0,0 27,0(Z)-hex-3-enol 396,3 6490,8 415,3 2155,3 338,8 4162,7

(E)-hex-2-enol 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 38,1

Total C6/LNA 64756,4 54275,4 22959,2 31061,1 22651,4 32303,3

Dmeros de penteno 5121,6 2560,6 5867,8 2809,8 5202,3 2183,2

pent-1-en-3-ona 852,6 330,8 1015,0 467,4 766,6 273,8

(Z)-pent-2-enal 80,8 69,2 61,9 61,9 112,8 63,2

(E)-pent-2-enal 0,0 31,4 43,5 0,0 88,5 43,8

pent-1-en-3-ol 773,7 319,2 1107,3 522,0 855,1 213,8

(E)-pent-2-en-1-ol 61,0 26,2 45,1 48,5 74,7 26,6

(Z)-pent-2-en-1-ol 570,2 335,6 542,6 636,9 715,8 368,9

Total C5/LNA 7460,0 3673,0 8683,2 4546,4 7815,8 3173,3

hexanal 4641,3 4383,4 313,0 2946,2 1129,7 2281,5

hexan-1-ol 64,2 1260,4 24,2 324,0 53,0 1196,5

Total C6/LA 4705,5 5643,8 337,3 3270,2 1182,7 3478,0

acetato de hexilo 146,4 20,9 0,0 0,0 169,2 105,3

acetato de (Z)-hex-3-en-1-ilo 655,8 265,8 203,1 77,8 613,1 455,2

Total steres LOX 802,2 286,6 203,1 77,8 782,3 560,4

acetato de metilo 217,6 105,6 78,5 166,8 240,4 242,8

acetato de etilo 51,3 41,2 9,2 25,2 43,1 19,2

acetato de 3-metilbut-1-ilo 43,8 21,6 11,1 14,3 9,9 3,5

hexanoato de metilo 0,0 69,8 82,3 0,0 2,7 26,9

hexanoato de etilo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Total steres no-LOX 312,6 238,2 181,1 206,4 296,1 292,5

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las variedades Manzanilla y Verdial, en los aceites dela variedad Picual se produce una reduccin de su

concentracin en el mismo rango. Es de destacarque en las tres variedades estudiadas, el proceso dedeshuesado de la aceituna da lugar a un incrementodel contenido en (Z)-hex-3-enal en el aroma de losaceites que, en el caso de la variedad Picual, vaacompaado de un importante descenso del conte-nido de (E)-hex-2-enal (54%). Este fenmeno tanpronunciado no se observa en las otras dos varieda-des lo que apuntara a que en la variedad Picual lamayor parte de la actividad enal-isomerasa se localizaen la semilla. La gran concentracin de (Z)-hex-3-enolque se observa en aceites de frutos deshuesados deesta variedad corroborara esta hiptesis. La modifica-

cin de la concentracin de hexanal (aldehdo C6 deri-vado del LA) es paralela a la observada para losaldehdos C6 derivados de LNA. Se observa que porefecto del deshuesado se produce un incremento en laconcentracin de hexanal de aproximadamente nueveveces en la variedad Manzanilla y de dos veces en lavariedad Verdial, fenmeno que no se observa en lavariedad Picual. En cuanto a los alcoholes C6 deriva-dos tanto de LNA como de LA, en todas las variedadesse constata un incremento en su concentracin porefecto del deshuesado del fruto. Estos alcoholes pro-vienen de la accin de alcohol deshidrogenasas(ADH). De hecho, se han caracterizado tres protenascon actividad ADH en pulpa de aceituna, una depen-diente de NAD y dos de NADP, que seran las res-ponsables de la sntesis de estos alcoholes duranteel proceso de extraccin del AOV (Salas y Snchez,1998 c).

Angerosa et al. (1999) tambin encontraron en elaroma del AOV extrado de aceitunas deshuesadasde la variedad italiana Coratina un fuerte incrementoen el contenido de compuestos C6, mientras que elcontenido en compuestos C5 prcticamente no su-fra modificaciones como consecuencia del deshue-sado. Estos mismos autores (Angerosa et al., 2000)han demostrado la importancia organolptica de loscompuestos C5 en el AOV, comprobando que esta

clase de compuestos, especialmente la pent-1-en-3-ona, afecta de forma bastante apreciable la percep-cin de diferentes atributos, tanto relacionados conel olor como con el sabor, en el anlisis sensorial delAOV. Como se muestra en la Tabla I, el deshuesadoda lugar en todas las variedades espaolas estudia-das a un importante descenso de la concentracinde esta clase de compuestos voltiles que flucta entorno al 50% dependiendo de la variedad de aceitu-na. Esta observacin es vlida tanto para los alcoho-les y derivados carbonlicos C5 como para losdmeros de penteno. El descenso equivalente que seproduce en el contenido de todos los compuestos

C5 (alcoholes, derivados carbonlicos y dmeros depenteno) como consecuencia del deshuesado de laaceituna en cada una de las variedades apoyara la

hiptesis de un origen metablico comn para estoscompuestos en AOV como ya ha sido sugerido por

Angerosa et al. (1998, 1999). As, los compuestosC5 se generaran a travs de una rama adicional dela ruta de la LOX a partir de LNA, que incluira la pro-duccin de un radical 13-alcoxilo tal y como se hademostrado que ocurre en semillas de soja (Salch etal., 1995; Gardner et al., 1996). Este radical sufriraun proceso de -escisin no enzimtica para formarun radical allico 1,3-penteno que a su vez podra di-merizarse qumicamente y dar lugar a la familia dedmeros de penteno que se encuentran en el AOV obien reaccionar con un radical hidroxilo para formarpentenoles. Estos pentenoles seran el origen de losderivados carbonlicos C5 tambin presentes en el

aroma del AOV a travs de la oxidacin por prote-nas con actividad ADH como ha sido sugerido queocurre en hojas de soja (Fisher et al., 2003).

Tambin se apreciaron modificaciones significati-vas en el contenido de steres en el aroma del AOVcomo consecuencia del deshuesado de la aceituna.Estas modificaciones, como en el caso de los otroscompuestos voltiles, presenta una dependenciacon la variedad de aceituna estudiada. El proceso dedeshuesado da lugar a un importante descenso delcontenido de steres en el aroma del AOV, siendodel 26% en Manzanilla, 21% en Verdial y 53% en Pi-cual. Distinguiendo entre steres provenientes de laruta de la LOX (Tabla I, steres LOX) y steres deotro origen metablico (Tabla I, steres no-LOX)tambin se encuentran diferencias significativas en-tre variedades de aceituna. As, en los aceites de lavariedad Manzanilla y Picual se observa una reduc-cin del contenido de steres derivados de la rutaLOX en torno al 63%, siendo esta disminucin del28% para los aceites de la variedad Verdial. En cuan-to a los steres con otro origen metablico distintode la ruta LOX, prcticamente no se encontr modi-ficacin del contenido de estos steres en la varie-dad Verdial, mientras que en la variedad Manzanillase aprecia un incremento (14%) y un descenso en lavariedad Picual (24%).

El deshuesado de la aceituna, antes del procesode molturacin para la produccin de AOV, conllevano slo el efecto derivado de la ausencia de la semi-lla durante este proceso de molturacin, sino ade-ms el efecto derivado del dao que se provocasobre el tejido. Dado que la ruta de la LOX ha sidosiempre asociada a la destruccin de la integridaddel tejido, el efecto por dao en el tejido del frutodebe, por tanto, jugar un papel importante en la bio-gnesis del aroma del AOV. A fin de cuantificar esteefecto por dao tisular sobre la biognesis del aromadel AOV se compar el perfil aromtico de aceitesprocedentes de frutos intactos de la variedad Verdial

(Fig. 1, Control) con aquellos de frutos deshuesadosa los que se aaden los huesos en la molturacin(Fig 1, + H). Las modificaciones del aroma de los

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AOV resultantes slo seran atribuibles al dao pro-vocado en el tejido del fruto, bien por accin de los

sistemas enzimticos presentes en la pulpa o en lasemilla del fruto sobre el tejido ya daado.

Como muestra la Figura 1, el dao tisular da lugara un incremento del contenido en compuestos C6(Fig. 1-A y B). En el caso de los aldehdos C6 este in-cremento es mayor para el hexanal (procedente deLA) (209%) que para los derivados de LNA (11%). Elcontenido en alcoholes C6 en el aroma del AOV estambin bastante ms alto en el fruto daado que enel control, en torno a nueve veces. Asimismo, el con-tenido en steres (Fig. 1-D) se incrementa comoconsecuencia del dao tisular, tanto para steresprocedentes del la ruta de la LOX (67%) como para

steres procedentes de otras rutas metablicas(30%). Sin embargo, el dao tisular da lugar a undescenso cercano al 50% en el contenido en com-puestos C5 en el aroma del AOV (Fig. 1-C).

Estos datos no explican satisfactoriamente la mo-dificacin que se observa en el aroma del AOV deaceitunas deshuesadas (Tabla I), lo que indica que lasemilla contenida en el hueso del fruto tambin debejugar un papel importante en la biognesis del aro-ma del AOV. Se puede obtener una idea aproximadade este papel comparando los perfiles aromticos delos AOV obtenidos de frutos deshuesados (Fig. 1, -H) con aquellos de aceitunas deshuesadas a los quese aaden los huesos en la molturacin (Fig. 1, + H).Dado que en ambos casos se ha causado el mismogrado de dao sobre el tejido, las diferencias en losperfiles aromticos seran exclusivamente debidas ala contribucin de la semilla durante la molturacindel fruto.

Como podemos observar en la Figura 1-A y B, laausencia de la semilla durante la molturacin de laaceituna Verdial da lugar a un incremento del conte-nido en compuestos C6. Este incremento se da a ni-

vel de aldehdos y alcoholes C6, y tanto procedentesde LNA como de LA, siendo este incremento siem-

pre superior en el caso de los alcoholes C6.En cuanto a los compuestos C5, la ausencia de

la semilla durante la molturacin provoca un descen-so del contenido de estos compuestos en el aromadel AOV, aunque no tan pronunciado como el quecausa el dao tisular que antes se ha comentado.Estos datos indicaran que el menor contenido encompuestos C5 en el aroma del AOV procedente deaceituna deshuesada es debido principalmente aldao tisular y, en menor medida, a la ausencia de lasemilla durante el proceso de molturacin de la acei-tuna.

Por otra parte, tambin se ha observado que la

ausencia de la semilla durante la molturacin de laaceituna tiene un efecto contrario al provocado por eldao tisular en cuanto a la sntesis de steres (Fig.1-D). As, la ausencia de la semilla da lugar a unfuerte descenso en el contenido de steres en elaroma de AOV, mucho mayor para los steres deri-vados de la ruta de la LOX (57%) que para aque-llos con otros orgenes metablicos (24%). Estosdatos indican que a pesar del incremento que seproduce en el contenido de steres debido al daotisular, prevalece el efecto que genera la ausenciade la semilla durante la molturacin de la aceituna,de forma que se justifica el descenso global que seobserva en el contenido de estos steres en el aro-ma de AOV procedente de aceitunas deshuesadas(Tabla I).

4. CONCLUSIONES

El deshuesado de la aceituna da lugar a una im-portante modificacin del aroma del aceite de olivavirgen. La intensidad de esta modificacin es carac-terstica de cada variedad de aceituna. En la varie-dad Verdial, el proceso de deshuesado de laaceituna da lugar a un incremento de los compues-tos C6 en el AOV, inducido tanto por el dao tisulargenerado durante el proceso como por la ausencia

de la semilla durante la molturacin de la aceituna.Por el contrario, ambos factores ejercen un efectonegativo sobre la acumulacin de compuestos C5en el AOV de aceitunas deshuesadas. En el caso delos steres, ambos factores contribuyen en distintosentido en la modificacin de su contenido en el aro-ma del AOV procedente de aceituna deshuesada. Eldao tisular, que favorece la acumulacin de steresen el AOV, queda claramente contrarrestado por elefecto negativo en dicha acumulacin provocado porla ausencia de la semilla durante el proceso de mol-turacin de la aceituna para la produccin de AOV.

AGRADECIMIENTOSEl trabajo se ha realizado en el marco del Proyec-

to de Investigacin AGL2002-02307 del Programa

Figura 1Contenido en aldehdos C6 (A), alcoholes C6 (B), compuestos

C5 (C) y steres (D) en aceites de oliva virgen de la variedadVerdial procedentes de frutos intactos (Control), frutosdeshuesados (- H) y frutos deshuesados a los que se aade

el hueso en la molturacin (+ H).

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Nacional de Recursos y Tecnologas Agroalimenta-rias. Agradecemos a M Carmen Martnez-Pelez la

ayuda prestada para la realizacin de este trabajo.

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Efecto del deshuesado de la aceituna sobre el aroma del aceite de oliva virgen

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