Caracterización de mostos de manzana de sidra en base a su perfil aromático mediante cromatografía de gases utilizando fases estacionarias comerciales y basadas en líquidos iónicos de nuevo diseño

Abstract

El sector de la sidra es uno de los motores económicos de Asturias y el zumo de manzana de sidra es uno de los productos secundarios de la producción de sidra más consumidos y valorados gracias a sus excelentes cualidades organolépticas donde el aroma juega un papel destacado. Dado que, tanto las sidras como los mostos de las que provienen, se elaboran utilizando diferentes mezclas de manzana, el conocimiento de las características nutricionales y organolépticas que aportan individualmente puede conducir a productos más interesantes desde el punto de vista comercial y, además, permite obtener productos con propiedades concretas con la variación de la composición de la materia prima. El aroma de un mosto de manzana proviene de la percepción olfativa de los volátiles liberados por lo que su análisis permite conocer los matices aromáticos que contiene el zumo. Así, mediante técnicas de aislamiento, separación y cuantificación de volátiles en zumos obtenidos a partir de una única variedad de manzana, puede conocerse qué compuestos aporta cada variedad a la mezcla y, gracias a esta información, variar la composición según convenga al productor. Estas relaciones entre el perfil volátil y otras características no estaban establecidas hasta ahora en zumo manzana de sidra asturiana. Por ello la presente tesis doctoral ha tenido como objetivo principal aportar información sobre el efecto que produce en la composición volátil la elección de una u otra variedad de manzana con determinados criterios agronómicos, tecnológicos y de descendencia. Para conseguir este objetivo se han propuesto dos métodos de aislamiento, separación y semicuatificación de volátiles. Uno utilizando microextracción en fase sólida (SPME) acoplada a cromatografía de gases de alta velocidad (FAST-GC) con fases estacionarias comerciales y un segundo mediante SPME y cromatografía de gases convencional (GC) utilizando líquidos iónicos de nuevo diseño como fase estacionaria. Este líquido iónico ha presentado unas excelentes propiedades para la separación de los compuestos responsables del aroma del zumo, con especial afinidad por los ésteres. Ambos métodos han sido validados obteniéndose unos resultados altamente satisfactorios para la aplicación propuesta, así como para su empleo en el análisis rutinario. En esta tesis doctoral se propone el uso de 1-(2-hidroxiciclohexil)-3-(4- yodobutil)-1H-imidazol-3-io bis(trifluorometano)sulfonimida unida covalentemente al capilar de GC como fase estacionaria. Además de la correcta separación de los volátiles responsables del aroma, este líquido iónico permite un mejor recubrimiento del capilar y estabilidades térmicas muy superiores a sus análogos comerciales. El análisis de zumos procedentes de variedades de manzana incluídas en la Denominación de Origen Protegida (DOP) “Sidra de Asturias”, así como otras variedades de alto interés, permitieron establecer relaciones entre el perfil volátil y criterios tecnológicos como su contenido en ácidos orgánicos y en polifenoles totales.El análisis estadístico de los datos obtenidos, mediante la aplicación del método, ha sido abordado mediante técnicas exploratorias de reducción de datos como el análisis clúster (CA) y análisis de componentes principales (PCA) con el fin de construir un modelo de clasificación. Tanto CA como PCA mostraron que la composición en volátiles del zumo de manzana estaba fuertemente relacionada con el contenido total en polifenoles. Esta estructura de datos fue confirmada mediante la técnica exploratoria supervisada de análisis discriminante lineal (LDA) que construyó un modelo matemático capaz de clasificar las observaciones. El mismo método de SPME-FAST-GC fue aplicado a muestras procedentes del programa de mejora genética de manzano asturiano, con el fin de obtener relaciones entre descendientes y progenitores. El programa de mejora genética plantea cruzamientos para tres objetivos: (1) resistencia a bioagresores, (2) regularidad productiva y (3) alto contenido en polifenoles. De nuevo se aplicaron técnicas estadísticas de clasificación como CA, PCA, LDA y otras de mayor entidad como las técnicas de Soft Independent Modelling for Class Analogies (SIMCA) o las redes neuronales artificiales (ANN) a los datos obtenidos con el fin de reconocer patrones de comportamiento. Las técnicas estadísticas revelaron que existen diferencias entre los tres objetivos. Con estos mismos datos se analizó la descendencia genética de los cruzamientos Raxao x H232, Raxao x Priscila y Durón Arroes x Clarina/ Coloradona obteniéndose la influencia de cada progenitor en su descendencia. Los trabajos llevados a cabo en esta tesis doctoral han permitido demostrar que la composición aromática del zumo de manzana se ve influenciada por el contenido en polifenoles, responsable del amargor, lo que implica que la elaboración de mostos amargos, de gran interés para el consumidor, implica una pérdida de los matices aromáticos propios del zumo (frutales, herbáceos y florales).