Mejoramiento del aroma de la manzana 'Fuji Kiku' mediante la adición exógena de precursores de ésteres 

La calidad de la fruta está determinada en gran medida por una combinación de apariencia, textura, valor nutricional y propiedades sensoriales. El sabor es uno de los factores más importantes en la preferencia del consumidor y la comercialización.

El sabor de la fruta se debe a una compleja interacción entre azúcares, ácidos orgánicos y diversos compuestos orgánicos volátiles, que en conjunto determinan el perfil aromático.

Si bien la mayoría de los aromas comerciales se producen mediante síntesis química, y en menor proporción, por extracción de fuentes naturales, la demanda de alimentos que contienen únicamente ingredientes naturales está en aumento. 

Las frutas contienen centenas de compuestos orgánicos volátiles, y sus concentraciones suelen ser muy bajas, oscilando entre 1 y 50 mg/kg. El aroma se crea mediante una combinación de estas sustancias que actúan de forma sinérgica. 

Si bien distintas frutas pueden contener muchos de los mismos compuestos orgánicos volátiles, su aroma distintivo está determinado por la proporción específica y la presencia o ausencia de ciertos compuestos característicos. 

Volátiles en manzana

Se han identificado más de 350 compuestos volátiles en las manzanas, pero solo entre 20 y 30 se consideran cruciales para el aroma típico de estas frutas. Entre estos, los ésteres* desempeñan un papel dominante debido a sus concentraciones relativamente altas y bajos umbrales de olor. 

La formación de compuestos orgánicos volátiles en las frutas depende de enzimas específicas, sustancias precursoras y energía.

La biosíntesis de ésteres en las manzanas es un proceso metabólico complejo y de múltiples etapas que comienza principalmente a partir de ácidos grasos y aminoácidos.

Estas rutas metabólicas generan una serie de intermediarios, incluidos aldehídos y alcoholes, que sirven como sustratos para la formación de ésteres. El paso final es catalizado por la enzima alcohol aciltransferasa, que transfiere un grupo acilo de acil-CoA a un alcohol para formar el éster.

Además, la enzima alcohol aciltransferasa es capaz de catalizar las reacciones de diferentes alcoholes con acil-CoA, lo que conduce a la formación de diferentes tipos de ésteres. 

La abundancia y diversidad de compuestos aromáticos en las manzanas está determinada en gran medida por la disponibilidad de precursores y la actividad de enzimas clave en la ruta biosintética. 

Factores que influencian la riqueza en volátiles

La composición y concentración de compuestos aromáticos volátiles en las manzanas se ven influenciadas por numerosos factores, como la madurez de las frutas, las condiciones ambientales, las prácticas de cosecha y almacenamiento, y la variedad de manzanas.

Por ejemplo, las manzanas de la variedad “Gala” suelen presentar altos niveles de los ésteres acetato de butilo, acetato de 2-metilbutilo y acetato de hexilo, mientras que la variedad “Fuji” se caracteriza por el butanoato de etilo, el hexanoato de etilo, el 2-metilbutanoato de etilo y el acetato de 2-metilbutilo.

El tipo y la concentración de precursores son determinantes clave del perfil aromático final de las frutas. 

Importancia de los precursores

Partiendo de la evidencia de que las manzanas pueden transformar aldehídos y alcoholes exógenos en ésteres que contribuyen significativamente a su aroma, un estudio actual investigó cómo las combinaciones de precursores y los parámetros de aplicación influyen en la biosíntesis de ésteres. 

Utilizando manzanas “Fuji Kiku” como modelo, se evaluaron los efectos de la exposición a corto plazo a aldehídos y alcoholes seleccionados, individualmente y en combinación, a diferentes concentraciones, tiempos de exposición y temperaturas. 

En los experimentos, las manzanas se expusieron a etanol, 1-butanol, 2-metil-1-butanol y hexanal a concentraciones de 50 y 500 μg/L. 

Se observó que la absorción de los precursores depende de la concentración, siendo las mayores tasas para el etanol y el hexanal. 

La aplicación de etanol y hexanal a una concentración de 50 μg/L produce un espectro de ésteres más amplio, mientras que una concentración mayor (500 μg/L) resulta en un tenor de ésteres más reducido.

La aplicación de hexanal en diferentes condiciones demuestra que la concentración del precursor, el tiempo y la temperatura desempeñan un papel importante en la producción de ésteres. 

Los perfiles de compuestos volátiles se caracterizaron mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas, y se emplearon precursores marcados con deuterio**. 

Estos resultados muestran el potencial del uso de precursores naturales para ajustar el perfil aromático de las manzanas, y ofrecen un enfoque prometedor para producir aromas frutales naturales altamente agradables por los consumidores .

*Ésteres: El grupo funcional éster se caracteriza por la estructura R-COOR'; los ésteres poseen un grupo alcoxilo unido a un grupo carbonilo y generalmente son el resultado de una reacción entre alcoholes (en algunos casos, fenoles) y ácidos carboxílicos, lo que resulta en la sustitución de un átomo de hidrógeno presente en el grupo carboxilo (-COOH) de los ácidos carboxílicos por un grupo alquilo (R) o arilo (Ar).

** El deuterio (D) es un isótopo estable del hidrogeno, y contiene un protón y un neutrón en su núcleo, lo que le confiere el doble de masa que el hidrógeno habitual (H) y más abundante en la Naturaleza.

Fuentes

Jesenko, E.; Vidrih, R.; Zlatić, E. (2026).
Enhancing apple aroma: The impact of exogenous precursors and application conditions on uptake and ester formation in ‘Fuji Kiku’ apples
Postharvest Biology and Technology, 231:113931.

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