Relação entre instituições para obtenção de tese de mestrado em tecnologia

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MBRE 2010
           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agradecimientos 
A Dios, por permitirme llegar hasta aquí. 
A mi mami, por darme tanto amor y cuidados.  
A mi Baruchito, por siempre hacerme sonreír a la vida.   
A mis hermanos, por su incondicional cariño y apoyo.  
A todos mis tíos y primos preferidos, por tantos buenos consejos llenos de amor.  
Al Dr. Pedro, por su inmensa paciencia, grandiosas enseñanzas y eterno buen humor.    
Al irremplazable doctor Pless, por su valioso e incondicional apoyo, sus hermosos 
gestos de cariño e inolvidables anécdotas de enseñanza.    
A la Dra. Norma, por su valiosa colaboración. 
A la Dra. Eva, por su valioso y generoso apoyo.  
Al Dr. Iván, por su amable disponibilidad e incondicional ayuda.  
A Vivis, por siempre brindarme su sincera amistad, apoyarme y ser como una 
verdadera hermanita a lo largo de toda esta experiencia de vida.  
A mis incondicionales amigos, Gilda, Martha, Alicia, Marco, Julio y Gera por tantos 
bellos momentos juntos, por sus inigualables palabras de aliento y siempre brindarme 
un sincero y cariñoso abrazo.  
A mis inigualables compañeros y amigos de CICATA, Miriam, Irais, Nuria, Susana, 
Fabiola, Yosselin, Claudia, Gera, Ana y David. 
A todo el personal de CICATA, por todo su apoyo y por siempre brindarme una sonrisa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para  mi mami que tanto quiero 
 
 
 
i 
 
 
 
ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................................................ iii 
ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................................................... iv 
RESUMEN ..................................................................................................................................... vi 
ABSTRACT ..................................................................................................................................... vii 
1.  INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 1 
2.  ANTECEDENTES ..................................................................................................................... 3 
2.1  GENERALIDADES DE LA PAPA ........................................................................................ 3 
2.1.1  VALOR NUTRICIONAL ............................................................................................ 3 
2.1.2  USO INTEGRAL DE LA PAPA ................................................................................... 4 
2.2  REQUERIMIENTOS PARA LA INDUSTRIALIZACIÓN DE PAPA ......................................... 6 
2.2.1  MATERIA SECA Y ALMIDÓN EN PAPA .................................................................... 6 
2.2.2  AZÚCARES REDUCTORES EN PAPA ........................................................................ 7 
2.3  SABOR EN PAPA FRITA .................................................................................................. 8 
2.3.1  FORMACIÓN DEL SABOR A TRAVÉS DE MAILLARD ............................................... 9 
2.3.2  SABOR A PARTIR DE LÍPIDOS ............................................................................... 13 
2.3.3  COMPUESTOS DE SABOR REPORTADOS EN PAPA FRITA .................................... 16 
2.3.4  FACTORES QUE INFLUYEN EN LA REACCIÓN DE MAILLARD ................................ 23 
2.4  ANÁLISIS INSTRUMENTAL DEL SABOR ........................................................................ 26 
2.4.1  PREPARACIÓN DE LA MUESTRA .......................................................................... 27 
2.4.2  EXTRACCIÓN Y CONCENTRACIÓN ....................................................................... 27 
2.4.3  SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN .......................................................................... 34 
2.5  ANÁLISIS SENSORIAL DEL SABOR ................................................................................ 35 
2.5.1  JUECES ENTRENADOS, OBJETIVOS O ANALÍTICOS .............................................. 37 
2.5.2  JUECES CONSUMIDORES O AFECTIVOS ............................................................... 37 
2.5.3  APLICACIONES DEL ANÁLISIS SENSORIAL ............................................................ 37 
2.6  CORRELACIÓN CON EL ANÁLISIS  MULTIVARIADO DE COMPONENTES PRINCIPALES 39 
2.6.1 FASES DE UN ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES: ......................................... 39 
3.  JUSTIFICACIÓN..................................................................................................................... 41 
4.  HIPÓTESIS ............................................................................................................................ 43 
5.  OBJETIVOS ........................................................................................................................... 44 
5.1  GENERAL ...................................................................................................................... 44 
ÍNDICE GENERAL
ii 
 
5.2  PARTICULARES ............................................................................................................. 44 
6.  MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................................... 45 
6.1  MUESTRAS DE PAPA FRITA .......................................................................................... 45 
6.2  EVALUACIÓN SENSORIAL CON JUECES ENTRENADOS. ............................................... 45 
6.3  EVALUACIÓN SENSORIAL CON CONSUMIDORES. ....................................................... 49 
6.4  EVALUACIÓN INSTRUMENTAL ..................................................................................... 51 
6.4.1  PREPARACIÓN DE LA MUESTRA .......................................................................... 51 
6.4.2  DETECCIÓN E IDENTIFICACIÓN DE COMPUESTOS ............................................... 52 
6.4.3  CURVAS DE CALIBRACIÓN PARA LA CUANTIFICACIÓN DE COMPUESTOS 
VOLÁTILES Y SEMIVOLÁTILES EN PAPA FRITA. .................................................................... 54 
6.5  CORRELACIÓN INSTRUMENTAL Y SENSORIAL ............................................................. 55 
7.  RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................................. 56 
7.1  EVALUACIÓN SENSORIAL CON JUECES ENTRENADOS. ............................................... 56 
7.1.1  OBTENCIÓN DEL PERFIL DESCRIPTIVO CUANTITATIVO DE LAS PAPAS FRITAS ... 56 
7.2  EVALUACIÓN SENSORIAL CON CONSUMIDORES. ....................................................... 61 
7.2.1  DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE AGRADO DE LAS PAPAS FRITAS. ...................... 61 
7.3  EVALUACIÓN INSTRUMENTAL ..................................................................................... 62 
7.3.1  CURVAS DE CALIBRACIÓN PARA CUANTIFICACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES 
Y SEMIVOLÁTILES. ............................................................................................................... 62 
7.3.2  PERFILDE COMPUESTOS VOLÁTILES Y SEMIVOLÁTILES EN PAPA FRITA POR 
MEDIO DE SPME‐GC‐MS. .................................................................................................... 65 
7.4  CORRELACIÓN INSTRUMENTAL Y SENSORIAL ............................................................. 76 
7.4.1  ANÁLISIS MULTIVARIADO  DE COMPONENTES PRINCIPALES ............................. 76 
8.  CONCLUSIONES ................................................................................................................... 78 
9.  BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 79 
 
 
 
iii 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
 
Tabla 1. Composición química de papas en base a peso fresco. .................................................. 4 
Tabla 2. Principales compuestos de sabor reportados en papa frita. ........................................ 20 
Tabla 3. Descriptores y niveles para cada descriptor de olor y sabor en papa frita establecidos 
por el panel de jueces entrenados. ............................................................................................. 46 
Tabla 4. Condiciones establecidas para la extracción de compuestos volátiles y semivolátiles 
por la técnica SPME. .................................................................................................................... 51 
Tabla 5. Rampas de temperatura utilizadas en el horno del cromatógrafo de gases. ............... 53 
Tabla 6. Concentraciones final de cada compuesto estándar para las curvas de calibración. ... 54 
Tabla 7. Compuestos en papa frita cuantificados por cada curva de calibración ...................... 55 
Tabla 8. Valores medios de intensidad obtenidos para cada descriptor de las siete muestras de 
papa frita por medio del panel de jueces entrenados. ............................................................... 57 
Tabla 9. Correlación de cada componente principal con cada variable (descriptor) dada por el 
panel de jueces entrenados en papa frita. .................................................................................. 58 
Tabla 10. Nivel de agrado para las siete muestras de papa frita por consumidores. ................. 61 
Tabla 11. Coeficientes de variación para cada estándar de la curva de calibración .................. 62 
Tabla 12. Identificación y cuantificación (ppm) de compuestos en papa frita con la curva de 
calibración de 2‐Etil‐3,5‐dimetilpirazina. .................................................................................... 66 
Tabla 13. Identificación y cuantificación (ppm) de compuestos en papa frita con la curva de 
calibración de Metional. .............................................................................................................. 67 
Tabla 14. Identificación y cuantificación (ppm) de compuestos en papa frita con la curva de 
calibración de  1‐Octen‐3‐ol. ....................................................................................................... 67 
Tabla 15. Identificación y cuantificación (ppm) de compuestos en papa frita con la curva de 
calibración de Heptanal. ............................................................................................................. 68 
Tabla 16. Compuestos con carácter de aroma y sabor en papa frita. ........................................ 72 
 
iv 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1. Uso integral de  la papa. ................................................................................................. 5 
Figura 2. Formación de compuestos de sabor por reacción de Maillard. .................................... 8 
Figura 3. Rutas para la formación de compuestos durante la reacción de Maillard. ................... 9 
Figura 4. Clases de compuestos orgánicos volátiles heterocíclicos que contienen nitrógeno 
formados durante la reacción de Maillard. ................................................................................. 11 
Figura 5. Compuestos que contienen oxígeno y azufre formados durante la reacción de 
Maillard ....................................................................................................................................... 13 
Figura 6. Mecanismo propuesto para formación de compuestos volátiles a partir del 
calentamiento de grasas animales .............................................................................................. 14 
Figura 7. Dispositivo de micro extracción en fase sólida (SPME). Se observa la fibra de sílice 
fundida y el holder que controla la entrada y salida de la fibra. ................................................. 32 
Figura 8. Proceso de extracción de analitos del headspace mediante la fibra de microextración 
en fase sólida ............................................................................................................................... 33 
Figura 9. Formato de la hoja de evaluación para la prueba de identificación de escalas para 
cada atributo de olor y sabor en papa frita. ............................................................................... 47 
Figura 10. Formato de hoja de evaluación para la prueba de evaluación sensorial para cada 
atributo de olor y sabor en cada una de las diferentes muestras de papa frita. ........................ 48 
Figura 11. Imágenes de las condiciones establecidas durante la evaluación sensorial de las siete 
muestras de papa frita con consumidores. ................................................................................. 49 
Figura 12. Hoja de respuesta utilizada para la evaluación sensorial en prueba de nivel de 
agrado con consumidores para papa frita. ................................................................................. 50 
Figura 13. Dispositivo implementado para extracción de compuestos volátiles y semivolátiles 
en papa frita mediante la técnica de SPME.. .............................................................................. 52 
Figura 14. Cromatógrafo de gases acoplado al espectrómetro de masas. ................................. 53 
Figura 15. Gráfica de análisis de componentes principales de los resultados obtenidos del 
análisis descriptivo cuantitativo para cada muestra de papa frita por parte del panel de jueces 
entrenados. ................................................................................................................................. 60 
Figura 16. Curva de calibración para Heptanal obtenida............................................................ 63 
Figura 17. Curva de calibración para 1‐Octen‐3‐ol obtenida. ..................................................... 63 
Figura 18. Curva de calibración para 2‐Etil‐3,5‐dimetilpirazina obtenida .................................. 64 
Figura 19.Curva de calibración para Metional obtenida ............................................................ 64 
v 
 
Figura 20. Gráfica de análisis de componentes principales de resultados obtenidos del análisis 
químico instrumental (SPME‐GC‐MS) para las siete muestras de papa frita. ............................ 75 
Figura 21. Gráfica de análisis de componentes principales de los resultados obtenidos del 
análisis instrumental y sensorial en nivel de agrado y los descriptores de olor/sabor para las 
siete muestras de papa frita. ...................................................................................................... 77 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vi 
 
RESUMEN 
Los alimentos fritos como las papas fritas son, generalmente, bien aceptados por los 
consumidores debido tanto a las propiedades físicas que presentan como a su sabor 
característico. Este sabor y aroma son debidos a la formación de compuestos volátiles 
y semivolátiles que vienen tanto de cambios inducidos térmicamente en la papa 
(reacción de Maillard) como de los cambios desarrollados al freír el aceite 
(degradación de lípidos), los cuales son responsables de la calidad final delproducto. 
En este trabajo se llevó a cabo la aplicación del análisis sensorial descriptivo 
cuantitativo de un panel entrenado y pruebas hedónicas sensoriales con consumidores 
en siete muestras de papa frita de diferente origen comercial; así mismo, se desarrolló 
una técnica de cuantificación de compuestos volátiles y semivolátiles en papa frita de 
diferente origen comercial utilizando curvas de calibración en matriz real, 
microextracción en fase sólida (SPME), análisis por cromatografía de gases con 
detección de espectrometría de masas (GC-MS) y análisis multivariado de 
componentes principales (PCA). Mediante el panel de jueces entrenados se describió 
cualitativa y cuantitativamente las diferencias entre las papas fritas. Entre los 
descriptores que se obtuvieron, los de mayor influencia en la calidad del producto 
fueron olor-sabor a papa cocida y cacahuate, sabor aceitoso y olor-sabor a buñuelo. 
Por medio de una prueba sensorial con consumidores se determinó el nivel de agrado 
de las muestras de papa frita de variado origen comercial. La técnica SPME-GC-MS 
presentó aceptable sensibilidad y reproducibilidad, se usó satisfactoriamente para la 
extracción, identificación y cuantificación de un total de 135 compuestos volátiles y 
semivolátiles de las siete diferentes muestras de papa frita: principalmente el perfil de 
compuestos fue de 37 aldehídos, 20 ácidos, 13 cetonas, 16 pirazinas, 11 alcoholes y 
10 azufrados. Los compuestos que marcaron la mayor diferencia entre las muestras 
fueron bencenacetaldehído, metional, dimetil trisulfuro, hexanal, 2-decenal y 2,4-
decadienal con nota floral, papa cocida, col, verde, grasoso y rancio, respectivamente. 
Siendo las muestras con mayor proporción de compuestos azufrados las de mejor 
agrado, mientras que las muestras con mayor cantidad de aldehídos fueron las de 
menor agrado. Los resultados mostraron que mediante el desarrollo de una 
metodología instrumento-sensorial es posible identificar y diferenciar de manera rápida 
y eficaz los compuestos químicos responsables de determinados olores y sabores en 
papa frita, lo que permite reunir información para la exploración y predicción del nivel 
de agrado de nuevos prototipos de papa frita de diferente procedencia y calidad de 
manera más sencilla. 
vii 
 
ABSTRACT 
Fried foods like potato chips are generally well accepted by consumers due to their 
physical properties and characteristic flavor. The flavor and aroma of potato chips arise 
from the formation of volatile and semi-volatile compounds by thermal treatment 
(Maillard reaction) and lipid breakdown in frying oil. Final flavor and aroma are strongly 
responsible for the overall product quality. In this work, methodologies such as 
quantitative descriptive sensory analysis by trained judges and hedonic sensory 
consumer tests were carried out on seven potato chip samples of different commercial 
origin. Likewise, a technique for the quantification of volatile and semi-volatile 
compounds was developed using calibration curves constructed using the standard 
addition technique in real matrix and solid phase micro extraction (SPME), coupled to 
gas chromatography analysis with mass spectrometry detection (GC-MS), and finally 
principal components analysis was performed. Results from the panel of trained judges 
described the differences between the chips´ main attributes. Among the descriptors 
obtained by the panel, the most important for product flavor was baked potato odor and 
taste, peanuts odor and taste, oily taste and buñuelo odor and taste. Consumer 
sensory testing determined the preference level for the potato chips samples 
studied. The SPME GC-MS technique developed was sensible and reproducible, and 
was successfully used for the extraction, identification and quantification of a total of 
135 volatile and semi-volatile compounds in the potato chip samples, including 37 
aldehydes, 20 acids, 13 ketones, 16 pyrazines, 11 alcohols, and 10 sulfur 
compounds. Main differences between samples were mostly due to benzene 
acetaldehyde, methional, dimethyl trisulfide, hexanal, 2-decenal, and 2,4-decadienal, 
which afford notes of floral, cooked potato, cabbage, green, oily, stale, 
respectively. Samples with the highest concentration of sulfur compounds were the 
most highly preferred, while samples with higher amounts of aldehydes were preferred 
the least. In conclusion, by developing a sensory-based instrumental methodology it is 
possible to identify and differentiate in a fast and effective way the chemical 
compounds responsible for desirable and undesirable odors and tastes in potato chips, 
which makes it possible to get valuable information for exploration and prediction of the 
level of pleasure provided by new potato chips prototypes of different origin and quality. 
 
 
1 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
Hoy en día, la papa ocupa el cuarto lugar mundial en importancia como alimento, 
después del maíz, el trigo y el arroz. La cantidad que se consume en fresco es menos 
del 50% de la producción mundial. Con el resto se obtienen alimentos e ingredientes 
alimentarios industriales. La papa tiene un elevado valor nutricional y una gran 
versatilidad que la ha llevado, en el mercado mundial, del consumo en fresco al de 
alimentos procesados con valor añadido. De todos los productos de papa 
industrializados, el que ha tenido mayor crecimiento ha sido el de papa frita, a la que 
se destina cerca del 80% del volumen total dirigido para la industria. La buena calidad 
de la papa frita depende principalmente de su composición química y de las 
condiciones de procesamiento durante su freído. En el producto final obtenido, la 
buena apariencia, textura crujiente y sabor agradable son puntos importantes de cara 
al consumidor. 
La industrialización de hojuelas de papa frita en sus diferentes presentaciones y 
sabores, por su parte, representan un importante segmento del creciente mercado de 
“snacks” a nivel mundial. Entre las nuevas oportunidades presentes para estos 
productos está el desarrollo de hojuelas de papas con sabores mejorados. La 
formación de color, sabor y aroma en la papa frita es debida principalmente a una 
serie de reacciones químicas que inician con una reacción entre azúcares reductores y 
aminoácidos, esta reacción de oscurecimiento no enzimático es conocida como 
reacción de Maillard. Así mismo, la degradación de lípidos es otra fuente importante en 
el desarrollo final de aroma y sabor en este tipo de productos. 
Los consumidores esperan principalmente productos libres de malos olores y sabores. 
Mediante la aplicación de un análisis sensorial descriptivo y nuevas tecnologías 
analíticas químicas es posible identificar de manera rápida y eficaz los productos 
químicos responsables. El análisis sensorial descriptivo es una herramienta 
imprescindible para obtener información en la investigación del sabor a la que no se 
puede observar con otras técnicas analíticas. El utilizar panelistas entrenados para 
identificar y cuantificar perfiles o características sensoriales ayuda a direccionar 
modificaciones en el procesamiento para la obtención de alimentos con calidad 
mejorada. Así mismo, un análisis sensorial hedónico con consumidores expresa si el 
producto gusta o disgusta, si lo acepta o lo rechaza, si lo prefiere a otro o no; siendo 
estos estudios esenciales para saber en qué medida un producto puede resultar 
2 
 
agradable al consumidor. Con la desventaja de que todo ello conlleva a describir o 
definir perfiles e intensidades así como determinar el nivel de agrado de un producto 
de manera subjetiva, con altos gastos económicos y mayor tiempo de análisis. Existen 
pruebas instrumentales que son sofisticadas y sensibles, capaces de detectar, 
identificar y cuantificar los agentes químicos responsables de los sabores. Las nuevas 
técnicas de análisis son tan poderosas que a menudo pueden lograr esto conla 
velocidad, precisión y la fiabilidad que no es posible al utilizar el análisis sensorial por 
sí solo. Por ello, el relacionar la percepción sensorial con el análisis instrumental de 
sabores resulta bastante útil para la obtención de información más completa y 
confiable. 
Las diversas técnicas utilizadas para identificar los compuestos químicos responsables 
de sabores específicos, complementadas con la ayuda de un panel entrenado en la 
validación de un léxico, facilita la comunicación entre los diferentes miembros del 
panel de investigación. Conduciendo de forma precisa y coherente, a caracterizar el 
sabor de los productos y mejorar la calidad en cuestiones de medir y controlar la 
presencia de dichos compuestos. El idioma sensorial, la vinculación química y los 
factores de causalidad, proporcionan un terreno común en los fabricantes de alimentos 
para discutir las mejoras que se pueden tener al modificar los diferentes ingredientes. 
De lo anterior surge la necesidad industrial de desarrollar metodologías instrumento-
sensoriales para la determinación, diferenciación y predicción del sabor y aroma en 
papa frita, reuniendo así mayor información química y sensorial para la exploración de 
nuevos prototipos mejorados que agraden al consumidor. 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
2. ANTECEDENTES 
2.1 GENERALIDADES DE LA PAPA 
La papa es el tubérculo de las plantas de nombre científico Solanum tuberosum, ocupa 
el cuarto lugar mundial en importancia como alimento, después del maíz, el trigo y el 
arroz. Se cultiva en más de 100 países, en clima templado, subtropical y tropical. Los 
cuatro mayores productores de papa en el 2007 fueron China (70 millones de 
toneladas), la Federación Rusa (39 millones toneladas), India (24 millones de 
toneladas) y EE.UU. (20 millones de toneladas) siendo el consumo per cápita mucho 
mayor en Rusia (>140 kg/persona) que en los demás países (FAO, 2008). Las papas 
pueden ser cultivadas dondequiera que no haya temperaturas demasiado calientes 
(por encima de 21°C), ni demasiado frías (por debajo de 5°C), y con la adecuada agua 
de lluvia o riego. Actualmente existen miles de variedades con grandes diferencias de 
tamaño, forma, color, textura, cualidades y sabor (FAO, 2008). La buena apariencia, 
textura y sabor son importantes para el consumidor y para el objeto de muchas 
investigaciones (Taylor y col., 2007). Como un importante alimento básico, la 
Organización de las Naciones Unidas designó el 2008 como el Año Internacional de la 
Papa con el objetivo de desarrollar programas para la erradicación del hambre y la 
pobreza humana a través de la investigación; la papa no sólo proporciona alimento, 
sino también empleo e ingresos como un cultivo comercial. 
 
2.1.1 VALOR NUTRICIONAL 
La papa está constituida por tres partes de agua y una parte de sólidos 
(carbohidratos, proteínas, lípidos, minerales y vitaminas). Es el carbohidrato (almidón) 
más importante en la dieta de cientos de millones de personas. También proporciona 
cantidades significativas de proteínas, con un buen balance de aminoácidos, vitaminas 
(C, B6 y B1), minerales como el potasio, fósforo, calcio y magnesio; y 
micronutrientes como el hierro y el zinc. Tiene un alto contenido de fibra dietética 
(>1%), especialmente cuando se come sin pelar, y es rica en antioxidantes que 
comprenden polifenoles, vitamina C, carotenoides y tocoferoles (Storey, 2007). 
Además las papas frescas presentan bajos contenidos de grasa. Una guía de la 
composición de la papa se muestra en la Tabla 1, los valores se ven afectados por el 
tipo de cultivo y por las condiciones de crecimiento. 
4 
 
Tabla 1. Composición química de papas en base a peso fresco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Adaptado de Storey, 2007; Li y col., 2006) 
 
2.1.2 USO INTEGRAL DE LA PAPA 
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) 
calcula que dos terceras partes de los 320 millones de toneladas de papa que se 
produjeron mundialmente en el 2005 se destinaron al consumo alimentario de las 
personas. Una vez cosechada, las papas que se consumen frescas son menos del 
50% de la producción mundial. Con el resto se obtienen alimentos e ingredientes 
alimentarios industriales, piensos para el ganado, almidón para la industria, y 
tubérculos semilla para la siguiente cosecha. La papa tiene un elevado valor 
nutricional, versatilidad y una gran diversidad de uso de carácter industrial. Es por ello 
que en el mercado mundial está pasando del producto fresco a los productos 
alimentarios industriales, con valor añadido, como son: papas congeladas, hojuelas 
Componente Contenido 
Materia seca 15-28% 
Almidón 12.6-18.2% 
Glucosa 0.01-0.6% 
Fructosa 0.01-0.6% 
Sacarosa 0.13-0.68% 
Fibra dietética 1-2% 
Lípidos 0.075-0.2% 
Proteína 0.6-2.1% 
Asparagina (libre) 110-529 mg/100g 
Glutamina (libre) 23-409 mg/100g 
Prolina (libre) 2-209 mg/100g 
Otros aminoácidos (libres) 0.2-117 mg/100g 
Polifenoles 123-441 mg/100g 
Carotenoides 0.05-2 mg/100g 
Tocoferoles 0.3-0.4 mg/100g 
Tiamina B1 0.02-0.2 mg/100g 
Riboflavina 0.01-0.07 mg/100g 
Vitamina B6 0.13-0.44 mg/100g 
Vitamina C 8-54 mg/100g 
Vitamina E ~0.1 mg/100g 
Ácido fólico 0.01-0.03 mg/100g 
Nitrógeno (total) 0.2-0.4% 
Potasio 280-564 mg/100g 
Fósforo 30-60 mg/100g 
Calcio 5-18 mg/100g 
Magnesio 14-18 mg/100g 
Fierro 0.4-1.6 mg/100g 
Zinc ~0.3 mg/100g 
5 
 
crocantes de papa, copos de papa deshidratada, harinas, almidón de papa, para la 
producción de bebidas fermentadas; así como también para usos no alimentarios: 
gomas, piensos y etanol para producir combustibles (FAO, 2008). La Figura 1 muestra 
un diagrama donde se resume el uso integral de la papa. 
En México la papa representa cerca del 4% del valor de la producción agrícola 
nacional; se produce en 23 estados, con un volumen de 1 millón 780 mil toneladas al 
año. El destino de la producción de papa en México es de 58% para el mercado 
fresco, para la industria el 25%, y para sembrar el 17% (SAGARPA, 2008). 
 
 
Figura 1. Uso integral de  la papa. 
(Egúsquiza, 2000) 
 
Hoy en día, los productos procesados más importantes son las papas fritas y las 
papas a la francesa, seguidos por productos congelados y deshidratados. Los 
procesadores de papa requieren variedades de papa con características 
específicas para satisfacer la demanda de calidad de los productos. La apropiada 
morfología del tubérculo, adecuados contenidos de sólidos y niveles bajos de glucosa 
son factores muy importantes, así como la ausencia de daños mecánicos, 
magulladuras y defectos internos. De todos los productos de papa industrializados, el 
que ha tenido mayor crecimiento ha sido el de papa frita debido a que se le destina 
cerca del 80% del volumen total utilizado por la industria (Kirkman, 2007). 
La buena calidad de la papa frita depende principalmente de la composición química 
de la papa y por ello, es uno de los factores más utilizados para la clasificación y 
6 
 
compra de variedades para la elaboración de sus diferentes productos (FAO, 2008). 
Las nuevas oportunidades para estos productos están en el desarrollo de hojuelas de 
papas con nuevos sabores, bajas o libres de grasa y sal, naturales (directamente 
obtenidas del tubérculo, sin la adición de harinas en la formación de las hojuelas) y 
orgánicas (materia prima con la menor cantidad de químicos añadidos durante su 
cultivo y/o cosecha). Actualmente el mercado internacional de “snacks” está dominado 
por Frito-Lay, que ha sido parte de Pepsico desde 1965. La compañía opera alrededor 
de 67 plantas en 27 países en todo el mundo (Kirkman, 2007). 
 
2.2 REQUERIMIENTOS PARA LA INDUSTRIALIZACIÓN DE PAPA  
Hay que distinguir entre la calidad interna y externa en la papa para la elaboración de 
los productos de mayor consumo. Ambos factores van a tener una influencia decisiva 
en la capacidad de elaboración de un producto y en la economía de la producción.La calidad externa de la papa viene determinada por el tipo de variedad y por las 
influencias del ambiente. Principalmente, las características influidas por las 
condiciones ambientales son: coloración verde del tubérculo, tubérculos deformados, 
deterioro, agujeros y corazón hueco de los tubérculos, pudriciones y rajaduras por 
sequía. Las características influidas por la variedad son: profundidad de los ojos, color 
de la piel y carne, forma y tamaño del tubérculo y rendimiento de cosecha (Andrade, 
1997). 
La calidad interna está determinada por la composición química de la papa, que es 
uno de los factores más utilizados para la clasificación y compra de variedades para la 
elaboración de diferentes productos de papa. Los componentes más significativos para 
la industria de procesamiento son los altos contenidos de almidón y materia seca. 
Otros componentes que influyen directamente en la calidad y clasificación de 
variedades para diferentes procesos industriales son la glucosa, fructosa y sacarosa. 
Estos son los azúcares más importantes y los que se encuentran en mayor cantidad 
en la carne del tubérculo. Además de la composición química, en lo referente a la 
calidad interna de la papa, la industria procesadora considera la tendencia al 
oscurecimiento de las hojuelas y los bastones cuando se fríen (Andrade, 1997). 
2.2.1 MATERIA SECA Y ALMIDÓN EN PAPA 
La determinación del contenido en materia seca y almidón se realiza mediante el 
cálculo de gravedad específica de las variedades. El contenido en materia seca 
7 
 
determina el rendimiento del producto terminado. Así por ejemplo, aumenta el 
rendimiento de las hojuelas por menores pérdidas cuantitativas de evaporación de 
agua, mientras que disminuye la retención de aceite en la fritura. Esto es importante, 
tanto para la economía como para la nutrición fisiológica. El contenido ideal en materia 
seca es de 25% (y del 60-80% de almidón) en el caso de papas fritas referidas a 
materia fresca, en caso contrario dejarían de ser comerciales (Egúsquiza, 2000). 
 
2.2.2 AZÚCARES REDUCTORES EN PAPA 
El contenido en azúcares reductores (glucosa y fructosa, principalmente) puede variar 
desde cantidades trazas hasta más del 10% del peso seco total del tubérculo, 
dependiendo considerablemente de las variedades. El almacenamiento de tubérculos 
a bajas temperaturas (< 4°C) causa un incremento en el contenido de azúcares, lo 
cual es probablemente el problema más importante que enfrentan los procesadores de 
papa. Los azúcares reductores tienen una influencia significativa en la elaboración de 
productos fritos porque influyen directamente en la formación del color y del sabor de 
los mismos. Si el contenido en azúcares reductores es alto, aparece un producto con 
color marrón oscuro y sabor amargo. Por eso, la industria requiere de variedades con 
bajos contenidos en azúcares reductores; un valor inferior al 0.1% del peso fresco es 
ideal para la producción de hojuelas (Egúsquiza, 2000). 
El color de la papa cruda tiene una relación directa con el contenido en azúcares 
reductores. En su apariencia externa y estado de maduración, el color debe ser desde 
un color blanco amarillento (aceptable) pasando por un color amarillo-oro (deseable) 
hasta un color marrón-negruzco (rechazable), que viene dado por la alta concentración 
de azúcares reductores (2%) y que hace a un producto indeseable en sabor y 
apariencia. Los requerimientos de calidad que la papa cruda debe cumplir son: color 
aceptable (determinado por el bajo contenido en azúcares, < 0.1%), alto contenido en 
materia seca (> 20%), excelente textura y sabor del producto final, ausencia de 
enfermedades o daños, tamaño entre 40-80 mm (Egúsquiza, 2000). En el producto 
final obtenido, la buena apariencia, textura crujiente y sabor agradable son puntos 
importantes de cara al consumidor. Ello se consigue procesando papas de alta 
calidad, supervisadas y clasificadas para el procesamiento específico de papa frita. 
8 
 
2.3 SABOR EN PAPA FRITA 
La formación del sabor en la papa frita es debida, principalmente, a reacciones 
químicas entre azúcares reductores y aminoácidos presentes en la papa al momento 
de freír. Esta serie de reacciones de oscurecimiento no enzimático es conocida como 
reacción de Maillard. 
La reacción de Maillard es una de las rutas que sigue el oscurecimiento no enzimático 
(caramelización, reacción Maillard, y oscurecimiento por ácido ascórbico). De estas 
rutas, la reacción de Maillard juega un papel importante en el desarrollo del sabor. 
En general, la reacción de Maillard es una reacción entre carbonilos y aminas. Los 
carbonilos en la mayoría de los alimentos son a menudo azúcares reductores, 
mientras que las aminas vienen de aminoácidos o proteínas. 
Los productos mayoritarios finales de la reacción de Maillard son las melanoidinas y 
otros compuestos no volátiles (Figura 2). Sin embargo, más de 3500 compuestos 
volátiles se atribuyen a esta reacción y teniendo un bajo umbral sensorial son 
importantes en el desarrollo del aroma en el alimento. Mientras estos volátiles 
constituyen una porción muy pequeña (en masa) del total de los productos de la 
reacción, ellos son los principales contribuyentes del sabor en el alimento (Reineccius, 
2006). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Formación de compuestos de sabor por reacción de Maillard. 
(Vernin y Parkanyi, 1982) 
3-Furanonas 
3-Piranonas 
Pirroles 
Tiofeno 
Hidroxiacetona 
Ciclotene 
Dihidroacetona 
Hidroxiacetil 
Glicol 
Piruvaldehído 
Glicoaldehído 
Gliceraldehído 
Amino ácidos de Strecker 
Aldehídos y α-amino cetonas 
Azúcares reductores y α-aminoácidos 
 
 
N-glicosilaminas o N-frutosilaminas 
 
 -3H2O 
 1-amino-1deoxicetosas o 1-amino-2-deoxi-2aldosa Furfurales 
 (Rearreglo de Amadori o Heyns) 
 
 
 
Reductonas y dehidroreductonas 
 
Piridinas 
Pirazinas 
Oxazoles 
 
Heterociclación 
Tiazoles 
Pirroles 
Imidazoles 
 
Acetoina 
H2S NH3 
 
9 
 
2.3.1 FORMACIÓN DEL SABOR A TRAVÉS DE MAILLARD  
La reacción de Maillard inicia con la reacción entre aminoácidos y azúcares reductores 
para formar iminas. Estas iminas llevan a cabo un rearreglo para formar productos 
inestables de Amadori (precursor aldosa) o Heyns (precursor cetosa). Después 
pueden perder un aminoácido para formar 1- y 3-deoxiosonas, que serán sometidas a 
numerosas reacciones para formar compuestos heterocíclicos aromáticos (Figura 3, 
ruta A). Alternativamente, los productos de Amadori/Heyns se fragmentan a través de 
una condensación retroaldólica o por un enlace α o β. Estos fragmentos sufren 
condensaciones aldólicas o reacciones fragmento/aminoácido resultando en la 
formación de compuestos heterocíclicos aromáticos (Figura 3, ruta B). La ruta 
restante a seguir es la degradación de Strecker (Figura 3, ruta C). En esta ruta, 
dicarbonilos o los intermediarios hidroxicarbonilos y aminoácidos descarboxilados 
proporcionan los correspondientes aldehídos de Strecker (Reineccius, 2006). Gran 
cantidad de investigaciones se han hecho para determinar las diferentes rutas para la 
formación de clases específicas o compuestos individuales de aroma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Rutas para la formación de compuestos durante la reacción de Maillard. 
(Kerler y Winkel, 2002) 
 
AMINO ÁCIDO 
AZÚCAR REDUCTOR 
Compuestos del rearreglo 
de Amadori/Heyns 
1- y 3- deoxisonas 
Productos de ciclación 
COMPUESTOS DE SABOR Y AROMA 
-amino ácido 
H2S reducción 
H2S reducción, 
deshidratación 
Productos de fragmentación 
Productos de condensación 
Productos de ciclación 
H2S, NH3 , 
fragmentos amino 
H2S, NH3 
STRECKER 
Condensación 
retroaldólica o 
enlaces α (β) 
A C 
B 
+ 
10 
 
La mayoríade los compuestos formados vía reacción de Maillard son aldehídos 
alifáticos, cetonas, dicetonas, y ácidos grasos de bajo peso molecular. Sin embargo, 
compuestos heterocíclicos que contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, o combinación de 
estos átomos son mucho más numerosos y significantes para el sabor de alimentos 
procesados térmicamente. 
 
COMPUESTOS CON CARBONILO 
La principal ruta que conduce a la formación de carbonilos es la degradación de 
Strecker. Esta reacción se produce entre dicarbonilos y aminoácidos libres. Los 
dicarbonilos complejos tienen carbonilos vecinales (grupos carbonilo separados por un 
enlace doble) o dobles enlaces conjugados (Rizzi, 1999). Si bien estos son 
típicamente carbonilos intermediarios en la reacción de Maillard, también pueden ser 
constituyentes normales en los alimentos (por ejemplo, ácido ascórbico), ser productos 
finales del oscurecimiento enzimático (por ejemplo, quinonas), o productos de 
oxidación de lípidos (Whitfield, 1992). 
Los productos finales de la degradación de Strecker son CO2, una amina, y el 
correspondiente aldehído de cada desaminado y descarboxilado aminoácido. Estos 
aldehídos son los compuestos volátiles más abundantes formados a través de la 
reacción de Maillard. Los aldehídos de Strecker también pueden ser formados a través 
de mecanismos de radicales libres. La oxidación de aminoácidos por el peróxido de 
hidrógeno o peróxidos lípidos producen CO2, amonio, y los correspondientes 
aldehídos de Strecker (Sullivan y col., 1974). 
Los aldehídos formados pueden sufrir reacciones adicionales, tales como 
condensaciones aldólicas que forman aldehídos diméricos insaturados y, finalmente, 
polímeros de alto peso molecular (Pokorny, 1980). 
 
COMPUESTOS HETEROCÍCLICOS CONTENIENDO NITRÓGENO 
Más de 100 diferentes pirazinas se han identificado en diversos productos alimenticios. 
Las propiedades sensoriales de las pirazinas son muy diversas. Las alquil pirazinas 
(Figura 4) generalmente poseen notas o descriptores de sabor y aroma a tostado, 
nuez, mientras que las metoxipirazinas a menudo poseen notas a tierra, vegetal 
(Ohloff y Flament, 1979). Las acetil pirazinas suelen tener olor y sabor a palomitas de 
11 
 
maíz, y la 2-acetonil pirazina presenta una nota a tostado o quemado. Varias pirazinas 
bicíclicas se han identificado en los alimentos. El sabor y aroma que proporcionan 
estas pirazinas es a quemado, tostado y/o animal. Se han propuesto varios 
mecanismos para la formación de diversas pirazinas (Vernin y Parkanyi, 1982). Las 
alquil pirazinas probablemente se forman a partir de la reacción de α-dicetonas con 
aminoácidos para formar α-amino cetonas (degradación Strecker). Estas α-amino 
cetonas posiblemente se condensan con otras α-amino cetonas a compuestos 
heterocíclicos. Estos heterocíclicos pueden sufrir oxidación para formar pirazinas tri-
insaturadas (Koehler y col., 1969). 
Los pirroles son compuestos heterocíclicos con un nitrógeno. El 2-formil pirrol y 2-
acetil pirrol son los más abundantes pirroles en los alimentos. El 2-formil pirrol tiene un 
olor a dulce como maíz mientras que el 2-acetil pirrol tiene un olor similar al caramelo. 
Se ha propuesto un mecanismo de formación de pirroles el cual requiere de la 
participación de prolina o hidroxiprolina y un azúcar de cinco o más carbonos en la ruta 
de degradación de Strecker (Shibamoto, 1983). 
Los compuestos de piridina aparecen en menor cantidad que los pirroles y las 
pirazinas en los alimentos (Figura 4). Ellos poseen un amplio rango de olor, las notas 
verdes, dulces y de nuez son las más comunes. A bajas concentraciones, las piridinas 
típicamente contribuyen a notas muy placenteras. Sin embargo, resultan potentes y 
ofensivas a altas concentraciones (Maga, 1981). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Clases de compuestos orgánicos volátiles heterocíclicos que contienen nitrógeno 
formados durante la reacción de Maillard.  
(Reineccius, 2006) 
PIRAZINA METOXIPIRAZINA PIRROL PIRIDINA 
PIRROLINA PIRROLIDINA PIRROLIZINA PIPERIDINA 
12 
 
COMPUESTOS HETEROCÍCLICOS CON AZUFRE  
Diferentes tipos de compuestos heterocíclicos que contienen azufre se producen a 
través de la reacción de Maillard. Los principales son los tiazoles y tiofenos (Figura 5). 
Los tiazoles tienen propiedades sensoriales similares a las pirazinas. Dan notas a 
verde, nuez, asado, vegetales, carne. El trimetil tiazol tiene nota a cacao, nuez. El 2-
isobutil tiazol es uno de los más conocidos, tiene un fuerte olor a tomate verde. 2-acetil 
tiazol se caracteriza por tener notas a nuez, cereal, y palomitas de maíz (Ohloff y 
Flament, 1979). 
Con la excepción de los arándanos, los tiofenos sólo se han encontrado en alimentos 
cocidos o asados. El tiofeno tiene un carácter pungente, mientras que 2,4-dimetil 
tiofeno es bien conocido por su importancia para el sabor de las cebollas fritas (Ohloff 
y Flament, 1979). 
Los tiazoles y tiofenos, por lo general, se forman a través de la reacción de 
aminoácidos que contienen azufre con intermediarios de la reacción de Maillard. Un 
mecanismo alternativo implica la formación inicial de H2S a partir de los aminoácidos 
que contienen azufre y luego la reacción del H2S con los compuestos intermediarios 
del oscurecimiento (Sakaguchi y Shibamoto, 1978). 
 
COMPUESTOS QUE CONTIENEN OXÍGENO  
Las furanonas y piranonas que contienen oxígeno son compuestos heterocíclicos 
asociados con sabores tanto de Maillard como de caramelización. Los olores más 
característicos de este grupo de compuestos son caramelo, dulces, afrutados, 
mantequilla, nuez, o quemados. La nota a caramelo está muy asociada a moléculas 
con el grupo C-alquil-enol carbonilo (alquil-C=C(OH)-C:O) por ejemplo, el maltol, etil 
maltol y furaneol (Ohloff y Flament, 1979). Para este grupo de compuestos que no 
contienen nitrógeno, el mecanismo de formación implica el ciclado de intermediarios 
del oscurecimiento que no contienen nitrógeno. Éstos pueden ser productos 
intermedios de las principales rutas de oscurecimiento que involucran la 
deshidratación del azúcar o la degradación de Strecker (Weenen, 1998). 
Los oxazoles y las oxazolinas (Figura 5) se han encontrado sólo en los sistemas de 
alimentos que se han sometido a la reacción de Maillard. Los oxazoles suelen tener 
notas verde, dulce, floral o vegetal. Las oxazolinas tienen una amplia variedad de 
13 
 
propiedades sensoriales, mientras que algunas presentan notas como a ron y otras 
presentan aroma típico a cocoa (Jin y col., 1984). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Compuestos que contienen oxígeno y azufre formados durante la reacción de 
Maillard (Reineccius, 2006) 
 
 
2.3.2 SABOR A PARTIR DE LÍPIDOS 
Los lípidos también experimentan cambios durante el procesamiento de los alimentos 
y contribuyen al sabor. Las reacciones de lipólisis y oxidación lipídica imparten sabores 
tanto indeseables como deseables, dependiendo de las condiciones de procesamiento 
y composición del alimento. 
Los alimentos fritos como papa fritas, donas y aperitivos son, generalmente, bien 
aceptados por los consumidores debido tanto a las propiedades físicas (lubricidad, 
textura) que presentan como a su sabor característico a frito. Este sabor viene tanto de 
cambios inducidos térmicamente en los alimentos (reacción de Maillard) así como los 
cambios desarrollados al freír el aceite (Nawar, 1998). El mecanismo de desarrollo de 
sabor en aceites calentados es esencialmente debido a la oxidación de lípidos 
(Ohnishi y Shibamoto, 1984). La oxidación térmica implica la abstracción de un radical 
de hidrógeno, adición de oxígeno molecular para formar el radical peróxido, formación 
de hidroperóxido y después la descomposición para formar compuestos volátiles de 
sabor (Figura 6). Los productos de oxidaciones inducidas térmicamente difieren de los 
productos de una oxidación de lípidos a temperatura ambiente debido a que cada 
reacciónpresenta diferente energía de activación y, por tanto, las reacciones que se 
producen al freír el aceite y la formación de volátiles son dependientes de la 
temperatura de procesamiento (Ohnishi y Shibamoto, 1984). 
MALTOL FURANEOL CICLOTENO 
TIAZOL TIOFENO OXAZOL OXAZOLINA 
14 
 
 
Figura 6. Mecanismo propuesto para formación de compuestos volátiles a partir del 
calentamiento de grasas animales (Ohnishi y Shibamoto, 1984) 
 
Se han identificado muchos compuestos volátiles formados durante el freído como 
ácidos, alcoholes, aldehídos, hidrocarburos, cetonas, lactonas, ésteres, aromáticos y 
furanos (Chang y col., 1978). Estudios acerca de los compuestos más importantes que 
contribuyen al aroma en papas a la francesa muestran principalmente a: 2-etil-3,5-
dimetilpirazina, 3-etil-2,5-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 3-isobutil-2-
metoxipirazina, (E,E)-2,4-decadienal, trans-4,5-epoxi-(E)-2-decenal, 4-hidroxi-2,5-
dimetil-3(2H)-furanona, metilpropanal, 2- y 3-metilbutanal y metanetiol. La fuente 
primaria de estas características de aroma son la reacción de Maillard y la oxidación 
lipídica (Wagner y Grosch, 1998). 
También existen diferencias en la formación de compuestos aromáticos dependiendo 
del tipo de aceite (hidrogenado, sin hidrogenar, cantidad y composición de ácidos 
grasos) utilizado durante el freído. Un estudio cuantitativo indicó que aceites de maíz y 
de soya produjeron compuestos aromáticos similares, pero hubo diferencia con el 
aceite de origen de coco (Wagner y Grosch, 1998). 
Los efectos cuantitativos del tiempo de calentamiento y la introducción de humedad 
durante el freído han sido también reportados. En general, la producción de 
compuestos volátiles individuales incrementa con el tiempo de calentamiento. La 
15 
 
presencia de humedad durante el calentamiento del aceite resulta en una reducción de 
compuestos volátiles. Este efecto protector del agua podría deberse a la remoción de 
compuestos volátiles en el vapor producido durante el freído, al desplazamiento de 
oxígeno por el vapor o por la combinación de ambos (Nawar, 1998). 
Los lípidos pueden contribuir a la formación del sabor en alimentos a través de la 
participación en otras rutas químicas, sobre todo, en la reacción de Maillard. Se ha 
reportado cómo los lípidos y sus productos de degradación pueden participar en la 
reacción de Maillard (Whitfield, 1992). A continuación se enumeran las principales 
interacciones: 
1. La reacción de productos de degradación de lípidos con el amonio de la 
degradación de Strecker o de grupos amino de la cisteína. La oxidación 
térmicamente inducida proporciona una abundante fuente de carbonilos reactivos, 
por ejemplo, aldehídos y cetonas. Estos carbonilos pueden reaccionar fácilmente 
con el amoniaco libre o aminas de la reacción de Maillard (Figura 6). Los lípidos 
proporcionan reactivos carbonilos únicos en la medida en que pueden tener largas 
cadenas de carbón. Los compuestos aromáticos heterocíclicos encontrados en 
alimentos calentados que tienen grupos R de 4 o más carbonos se derivan de 
fuentes lipídicas. 
 
2. Los lípidos también pueden contribuir a los grupos amino para la reacción de 
Maillard, por ejemplo, la fosfatidiletanolamina. Esto aumentaría la cantidad de NH3 
libre para la reacción. Hay evidencia significativa de que la presencia de 
fosfolípidos disminuye la cantidad de compuestos heterocíclicos típicos formados 
en el calentamiento de un alimento. La hipótesis de que los productos de la 
degradación de lípidos compiten por la disposición de NH3 es que se reducen los 
compuestos heterocíclicos normalmente producidos a través de la reacción de 
Maillard. Esto podría cambiar la distribución de los compuestos que se encuentran 
en el alimento que es calentado y, por tanto, su aroma. 
 
3. La participación de los radicales libres de la oxidación de lípidos en la reacción de 
Maillard. 
 
4. La reacción de grupos hidroxi o carbonil de productos de degradación lipídica con 
el sulfuro de hidrógeno libre de la reacción de Maillard. Muchos de los heterociclos 
que contienen azufre en alimentos que son calentados son derivados de fuentes 
de lípidos (grupos R largos). 
16 
 
2.3.3 COMPUESTOS DE SABOR REPORTADOS EN PAPA FRITA 
Investigaciones anteriores reportan los compuestos naturales que se forman en la 
papa después de su freído. El sabor es un importante atributo de calidad y se ve 
afectado por diversos factores en las papas fritas como son la composición química 
del tubérculo, la composición del aceite de fritura, la temperatura y tiempo de freído, 
embalaje y almacenamiento del producto (Smith, 1975). 
Informes de los componentes del sabor en papas fritas que han sido estudiados 
(Guadagni y col., 1972; Maga y Sizer, 1973) reportan cerca de 150 compuestos 
volátiles identificados, incluyendo diversos aldehídos, cetonas, pirazinas, y 
compuestos de azufre. La reacción de Maillard y la degradación de lípidos son las 
principales fuentes. Como componentes importantes de aromas consideran al 
metional, fenilacetaldehído, 3-etil-2,5-dimetilpirazina, 3-metilbutanal, y 2,4-decadienal 
(Whitfield, 1992). 
Los aminoácidos libres y azúcares reductores en los tubérculos de papa son 
importantes precursores de los componentes de sabor (Whitfield, 1992). La 
composición del tubérculo de la papa varía en función de factores agronómicos, entre 
ellos cultivo, suelo, clima, riego, y la aplicación de fertilizantes, así como de las 
condiciones post almacenamiento (Burton, 1989). La glucosa y la fructosa son los 
azúcares reductores más abundantes en la papa, y tanto la asparagina como la 
glutamina son los aminoácidos que se encuentran en mayor proporción (Storey, 2007). 
Se han realizado estudios que ayudan a la comprensión del papel desempeñado por 
cada uno de los azúcares y aminoácidos en el desarrollo del sabor de las papas fritas. 
Estos trabajos han incluido soluciones acuosas calientes con azúcares reductores y 
aminoácidos (Herz y Shallenberger, 1960; El’ode´ y col., 1966; Yu y Ho, 1995), papel 
filtro frito con cualquiera de las soluciones acuosas de aminoácidos y azúcares (Talley 
y Eppley, 1985) y bolitas de algodón fritas en soluciones acuosas de aminoácidos 
para observar la formación de los diversos compuestos de sabor y color derivados del 
freído (Bakker y col., 1996). El papel de la matriz del alimento es con frecuencia 
pasado por alto cuando es diseñado un sistema modelo para la investigación de 
formación de sabor ya que los componentes de interacción matriz-sabor pueden 
afectar a la liberación de compuestos volátiles y, por tanto, no se percibe el sabor de 
igual manera (Lee y col., 1973; Hwang y col., 1995). Es por ello que se ha utilizado 
otro sistema modelo para estudiar el desarrollo del sabor en papas fritas, el basado en 
rodajas de papa cruda (Khanbari y Thompson, 1993; Rodriguez-Saona y col., 1997). 
17 
 
En otra de las investigaciones, los azúcares y aminoácidos fueron removidos de 
rodajas de papa al sumergirlos en agua y etanol. Luego fueron infundidas con diversas 
combinaciones de azúcares (glucosa y/o fructosa) y aminoácidos (asparagina, 
glutamina, leucina, isoleucina, fenilalanina, y/o metionina) y posteriormente se frieron. 
Los compuestos volátiles fueron identificados y cuantificados por cromatografía de 
gases-espectrometría de masas. Fueron monitoreadas las cantidades de 10 pirazinas, 
4 aldehídos Strecker, y otros 4 compuestos. Leucina dió la mayor cantidad de su 
aldehído Strecker. Asparagina y fenilalanina dieron la máxima cantidad relativa de 
pirazinas. En el sistema que contiene todos los aminoácidos y glucosa, la cantidad 
relativa de 3-metilbutanal fue mayor, mientras que las cantidades de otros aldehídos 
de Strecker fueron inferiores. La adición de fructosa a la mezcla del sistema modelo de 
aminoácidos-glucosa genera aldehídos Strecker y pirazinas en proporciones que sonmás similares a las de papas fritas sin tratamiento. Tanto los azúcares como los 
aminoácidos presentes en la papa son cruciales para el desarrollo de compuestos de 
sabor en rodajas de papa fritas (Martin y Ames, 2001). 
Se ha determinado que además del tipo de aminoácido y el tipo de azúcar, los 
parámetros que influyen en los sabores y aromas generados en la reacción de Maillard 
son del tipo pH, temperatura, tiempo, contenido de humedad (Lane y Nursten, 1983; 
Schieberle y Hofmann, 1997) actividad de agua, oxígeno, azufre y el dióxido de 
fosfatos (Hurrell y Carpenter, 1977; Namiki, 1988; Shenoy, 1993). Muchos estudios se 
han realizado para aclarar los variados mecanismos en diferentes disolventes 
orgánicos, en lugar de solución acuosa, y la utilización de aminas no relacionadas a 
ingredientes de alimentos en lugar de aminoácidos (Hofmann, 1998). 
Estudios más recientes nos hablan de los aromas producidos en las reacciones de 
Maillard de glucosa-aminoácidos (individuales y combinadas); en condiciones ácidas a 
100°C se determinaron y compararon por panelistas entrenados. Prolina produjo un 
aroma floral agradable. La fenilalanina y tirosina produjeron un aroma a rosas secas. 
Alanina produjo un olor afrutado y floral, mientras que el ácido aspártico y serina 
produjeron un agradable aroma afrutado. Arginina produjo un aroma afrutado y agrio. 
Glicina, lisina, treonina y valina produjeron un agradable olor a caramelo. Isoleucina y 
leucina dieron un aroma de caramelo quemado. Metionina desarrolló el olor a papa 
frita. Cisteína y metionina produjeron sabor salado, a carne y a salsa de soya. Una 
combinación de estos aminoácidos produjo diferentes tipos de aroma, dominando el 
olor la nota más fuerte de la mezcla. Este estudio ayudó a la predicción de las 
características de sabor de proteínas hidrolizadas de diferentes fuentes. En 
consecuencia, la reacción de Maillard puede ser utilizada como base para la 
18 
 
producción de saborizantes específicos seleccionando cuidadosamente los azúcares y 
aminoácidos, y controlando las condiciones tanto de pH como de temperatura y tiempo 
(Tressl y col., 1989; Wong y col., 2008). 
De acuerdo con la revisión de Maga (1994), se han identificado más de 500 
compuestos volátiles y semivolátiles en papa (cruda, hervida, horneada y frita). Los 
compuestos volátiles obtenidos de los principales procedimientos de cocción de papa 
varían de forma significativa (Whitfield y Last, 1991). Por lo tanto, se debe distinguir 
entre papas crudas (Petersen y col., 1998; Adams 2001), hervidas (Josephson y 
Lindsay, 1987; Ulrich y col., 2000; Oruna-Concha y col., 2002b; Blanda y col., 2009), 
horneadas (Duckham y col., 2001; Oruna-Concha y col., 2001), cocidas en microondas 
(Oruna-Concha y col., 2002a), papas a la francesa (Wagner y Grosch, 1998; Van Loon 
y col., 2005) y papas fritas (Maga y Sizer, 1978; Martin y Ames, 2001). 
En los productos de papas fritas los compuestos de sabor no son sólo formados a 
partir de la papa, sino también del aceite para freír y de la interacción de los 
compuestos de la reacción de Maillard (Whitfield, 1992; Maga, 1994). La temperatura 
de freído es un parámetro muy importante, ya que tiene una gran influencia en la 
formación de pirazinas en las papas fritas (Maga y Sizer, 1978; Martin y Ames, 2001). 
Brewer y col. (1999) enfatiza que las características de olor en papas a la francesa y 
fritas reflejan las características de olor de los aceites de freído. 
Las pirazinas se forman principalmente de glutamina y asparagina, los cuales son 
aminoácidos que están presentes en la papa en grandes cantidades (Martin y Ames, 
2001; Oruna-Concha y col., 2001). La degradación de los lípidos da como resultado la 
formación de varios aldehídos, cetonas, alcoholes, hidrocarburos, ácidos, ésteres, y 
furanos, muchos de los cuales son productos secundarios de oxidación. Nonanal se 
forma a partir del ácido oleico, que es el ácido graso principal de los aceites de fritura, 
y hexanal es un típico producto de la oxidación del ácido linoleico (Whitfield, 1992; 
Brewer y col., 1999). Los compuestos azufrados se forman en la reacción de Maillard; 
se han encontrado en papas cocidas, al horno y fritas, pero no en papa cruda (Wagner 
y Grosch, 1997). 
El sabor de diferentes genotipos de papa hervida han sido investigados por medio del 
método sensorial e instrumental para obtener información acerca de las características 
sensoriales y químicas de los compuestos que componen su aroma, con la finalidad 
de mejorar y controlar la calidad del producto (Ulrich y col., 2000; Blanda y col., 
2010). Las tareas importantes fueron primeramente diferenciar entre compuestos con 
olor y sin olor; posteriormente cuantificar la contribución de cada sustancia en la 
19 
 
percepción total del aroma, es decir, conocer los compuestos con carácter de 
impacto. La contribución de un compuesto distintivo de aroma no depende de su nivel 
de concentración, sino de la intensidad del aroma, esto es la concentración dividida 
por su valor de umbral de olor. Los compuestos de aromas esenciales como alquil 
pirazinas, se caracterizan por umbrales de olor extremadamente bajos, por lo que dan 
aromas significantes a niveles de ppb (Grosch y col., 1996) 
El aroma y el sabor de la papa hervida son relativamente "débiles", pero muy típicos. 
La contribución del aroma más importante (compuestos con carácter de impacto) es 
debido a un pequeño número de sustancias volátiles. El metional y diferentes tipos de 
pirazinas son compuestos clave (Whitfield y Last, 1991; Salinas y col., 1994; Ulrich y 
col., 2000). Metional es un producto de la degradación térmica del aminoácido 
metionina. Las pirazinas surgen a partir de los aminoácidos y los azúcares en las 
reacciones de Maillard y Strecker. También, más de 140 compuestos volátiles 
adicionales han sido identificados en la contribución de impresión del aroma. El 
número total de componentes aumenta al aumentar el tratamiento térmico: se han 
identificado más de 250 compuestos volátiles en papas al horno (Whitfield y Last, 
1991). 
El método sensorial empleado fue eficaz en la determinación de perfiles sensoriales 
de sabor y aroma en papa hervida a dulce, tierra, quemado, carne, atípico, moho, 
afrutado, y "típico". Metional, diacetilo y por lo menos cinco diferentes pirazinas 
sustituidas fueron reconocidos como compuestos con carácter de impacto (Whitfield y 
Last, 1991; Salinas y col., 1994; Ulrich y col., 2000). Adicional a estos compuestos 
aromáticos positivos, se encontraron compuestos con mal olor y sabor: 2-pentenal, 2-
hexenal, 2-heptenal, 2-decenal, 2-pentilfuran, 2,4-heptadienal, 2,4-octadienal, 2,6-
nonadienal y 2,4-decadienal (Ulrich y col., 2000; Blanda y col., 2010). Las notas de mal 
olor o sabor en papas procesadas son principalmente causadas por dienales 
(Josephson y Lindsay, 1987; Petersen y col., 1998), 4-heptenal (Josephson y Lindsay, 
1987) o por una alta concentración de pirazinas (Sapers y col., 1971). El grupo de 
dienales surge de la degradación de varios ácidos grasos insaturados (Josephson y 
Lindsay, 1987). 
A continuación se presenta una lista (Tabla 2) de los principales compuestos de 
sabores generados en papa frita así como sus respectivos descriptores. 
 
 
20 
 
Tabla 2. Principales compuestos de sabor reportados en papa frita. 
(Martin y Ames, 2001; Van Loon y col., 2005; Majcher, 2009). 
 COMPUESTO DESCRIPTORES 
A
LD
EH
ÍD
O
S 
2-Metilpropanal Chocolate, mantequilla, vainilla, caramelo, queso, sudor, pegamento, pintura, químico 
3-Metilbutanal Dulce, caramelo, malta, melaza, cereal, cebada 
2-Metilbutanal Cocoa, frutal, mantequilla, vainilla, caramelo, chocolate 
Hexanal Verde, hierba, fresco, dulce, cítrico, floral, madera 
Heptanal Hierba, verde, tierra, dulce, floral, fresco 
(E)-2-Heptenal Papa, tierra 
(E,Z)-2,4-Heptadienal Dulce, floral, fresco, papas fritas 
Octanal Papasfritas, grasa, dulce, floral 
Fenilacetaldehído Floral, dulce, miel, hierba, verde 
(E)-2-Octenal Grasa, hierba, verde, químico, pintura 
Nonanal Grasa, cítrico, floral 
(E)-2-Nonenal Hierba, verde, pepino, jabón, aldehídico, grasoso 
Decanal Hierba, verde 
(E,E)-2,4-Nonadienal Horneado, papas fritas, nuez, químico, pintura, pegamento, plástico 
(E)-2-Decenal Dulce, floral, fresco, mantequilla, vainilla, caramelo, horneado, metal, quemado 
(E,E)-2,4-Decadienal Grasoso, aceitoso, papa frita, rancio 
Butanal Rancio, chocolate, malta, cereal 
(E)-2-Hexenal Grasa, verde, almendras dulces 
2,6-Nonadienal Pepino, verde, grasoso 
Benzaldehído Almendra amarga 
C
ET
O
N
A
S 
2,3-Butanediona Mantequilla, vainilla, caramelo 
2,3-Pentaandiona Mantequilla, vainilla, caramelo 
1,5-Octadien-3-ona Geranio, tierra 
4-Hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)-
furanona Algodón de azúcar, fresa 
3-Hidroxi-4,5-dimetil-2(5H)-
furanona Caramelo, dulce 
beta-Damascenona Frutal, baya 
1-octen-3-ona Setas, cremoso, terroso, pescado, vegetal 
21 
 
 
 
COMPUESTO 
 
DESCRIPTORES 
PI
R
A
ZI
N
A
S,
 P
IR
R
O
LE
S,
 P
IR
ID
IN
A
S 
Pirazina Nuez, maíz dulce, cacahuate, avellana tostada, quemado, rancio 
2-Etilpirazina Mantequilla de maní, madera, mohoso, nuez 
2-Metilpirazina Nuez, tostado, mohoso, astringente 
2,5-Dimetilpirazina Papa, tierra, cacao, nuez tostada 
2,6-Dimetilpirazina Nuez, café, cacao, tostado, tierra, carne 
2,3-Dimetilpirazina Cocoa, nuez, maní, mantequilla, caramelo, frutos secos, café tostado, carne 
2,3,5-Trimetilpirazina Nuez, moho, tierra, cacao, tostado, maní, papa 
2,3,5,6-Tetrametilpirazina Mohoso, nuez, chocolate, café, cacao, soya, manteca, quemado, maní tostado 
2,3-Dietilpirazina Tostado 
3-Etil-2-metilprirazina Tostado 
2-Etil-6-metilpirazina Papa 
3-Etil-2,5-dimetilpirazina Papa, tierra, químico, pintura, pegamento, plástico, horneado, especia picante 
5-Etil-2,3-dimetilpirazina Dulce, floral, fresco, especia picante 
2-Etil-3,5-dimetilpirazina Tierra, quemado, palomitas de maíz 
3,5-Dietil-2-metilpirazina Papa, tierra, raíz de perejil, dulce, floral, fresco, queso, sudor 
2,3-Dietil-5-metilpirazina Pimiento asado 
2,5-Dietilpirazina 
Dulce, floral, fresco, papa, tierra, metal, 
quemado, químico, pintura, pegamento, 
plástico 
Metilpropenil pirazina Horneado, nuez 
Dimetilisobutil pirazina Hierba, verde, dulce, floral, fresco, papa, tierra, metal, quemado 
Isopentilmetil pirazina Hierba, verde, papa, tierra 
2-Acetilpirazina Palomitas de maíz, nuez, papas fritas, pan, café, chocolate con avellana, tostado, levadura 
Vinilpirazina Papas fritas, tostado, nuez, cacahuate, avellana, quemado, rancio 
2-Metil-5-vinilpirazina Café, metal, quemado, nuez 
2-Metoxipirazina Chocolate, cacao, dulce de nuez 
Tabla 2 (Continuación) 
22 
 
COMPUESTO DESCRIPTORES 
2-Metoxi-3-metilpirazina Nuez, avellana, maní, almendras tostadas 
2-Isobutil-3-Metoxipirazina Verde, morrón verde, pimiento, arveja, gálbano 
Piridina Químico, pintura, pegamento, plástico 
2-Acetilpiridina Palomita de maíz, pesado, papa frita, grasoso, tabaco, harina de maíz, nuez. 
Pirrol Químico, pintura, pegamento, plástico, dulce, floral, fresco, papas fritas 
1-Etilpirrol Papas fritas, especia picante 
2-Metilpyrrol Queso, sudor, papa, tierra 
1-Metil-2-pirrolidinona Papa, tierra, químico, pintura, pegamento, plástico 
2-acetilpirrol Dulce, mohoso, nuez, té. 
2-Acetil-1-pirrolina Palomita de maíz 
TI
A
ZO
LE
S 
Tiazol Pescado, nuez 
4-Metiltiazol Nuez, verde 
4,5-Dimetiltiazol Pescado, verde, nuez, rostizado 
2,4,5-Trimetiltiazol Chocolate, nueces rancias, avellana, cacao, vegetales verdes, tierra, tostado. 
2-Acetiltiazol Palomitas de maíz, nuez tostada, avellana, maíz, papa frita, ligeramente húmedo. 
A
ZU
FR
A
D
O
S 
Metanetiol Col, ajo, quemado 
Dimetil trisulfuro Col, aliáceas, cebolla, queso, sudor, papa, tierra 
2-Furfuriltiol Café tostado 
Metional Papa, ajo 
2,5-Dimetil-3-furantiol Carne, caldo de carne, sulfuroso, pollo rostizado 
Benzenemetanetiol Jardín de berros, carne, rostizado, astringente, quemado 
2-Acetiltiofeno Sulfuroso 
Dialil disulfuro Aliáceas, metálicos, cebolla, ajo, carne 
FU
R
A
N
O
S 2,5-Dihidro-3,4-dimetilfurano Dulce, floral, fresco 
2-Pentilfurano Dulce, floral, fresco 
Tabla 2 (Continuación) 
23 
 
 
2.3.4 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA REACCIÓN DE MAILLARD 
Durante la reacción se presenta una pérdida nutricional del alimento, formación de 
color, aromas y sabores. Las reacciones que conducen a la generación de un dado 
sabor son muy específicas. Por tanto, los reactivos, el medio ambiente y las 
condiciones de calentamiento deben ser elegidos cuidadosamente para producir el 
sabor deseado. Un pequeño cambio en el medio ambiente o en el proceso puede 
provocar un gran cambio en la velocidad y dirección de la reacción (Reineccius, 
2006). 
 
TEMPERATURA Y TIEMPO DE CALENTAMIENTO  
Uno de los parámetros más importantes que influyen en la formación del sabor a 
través de la reacción de Maillard es la temperatura de procesamiento. La baja 
actividad de agua y las altas temperaturas en la superficie favorecen la producción de 
compuestos de sabor, dando mayores y diferentes notas a los alimentos rostizados 
que a los guisados. La influencia de la temperatura en la formación del sabor puede 
entenderse mejor recordando que cada ruta particular en la formación del sabor tiene 
su propia energía de activación. Hay información sustancial sobre la influencia de la 
temperatura en formación de pirazinas en sistemas modelo. Se ha reportado que las 
pirazinas no se forman a temperaturas inferiores a los 70°C y que la producción 
aumenta rápidamente con la temperatura (Shibamoto, 1983). Estudios de cinética 
informan una energía de activación de 35-43 kcal/mol en formación de algunas 
pirazinas, lo que indica que su formación tiene una fuerte dependencia de la 
 COMPUESTO DESCRIPTORES 
O
TR
O
S 
1-Octen-3-ol Setas 
Etanol Fresco, químico, licor, alcohol 
Limoneno Limón 
(E)-Metil-2-butenoato Dulce, floral, fresco 
Ácido 2-Metilpropanoico Químico, pintura, pegamento, plástico, queso, sudor 
Ácido 3(2)-Metilbutanoico Químico, pintura, pegamento, plástico, queso, sudor 
Tabla 2 (Continuación) 
24 
 
temperatura y explica por qué la mayoría de las pirazinas (notas de sabor asado, 
tostado, nuez) no se forman durante el almacenamiento, sólo durante el tratamiento a 
alta temperatura (Leahy, 1985). 
El tiempo de procesamiento es también un factor crítico en la determinación del sabor. 
Si bien en muchas situaciones, un método para obtener más de algún producto es 
aumentar el tiempo de reacción, en el caso de la reacción de Maillard, aumentar el 
tiempo de reacción no aumenta necesariamente la intensidad del sabor sino que 
produce cambios en el balance final de los compuestos de sabor y, por tanto, cambia 
el sabor (Reineccius, 2006). 
 
INFLUENCIA DE LA COMPOSICIÓN DEL SISTEMA 
Numerosos estudios han evaluado el efecto de la elección del reactante y su 
concentración, en la tasa de reacción de Maillard (pérdida de reactante y/o formación 
del color). Se considera que el tipo de aminoácidos y azúcar influyen directamente. En 
general, la tasa de la reacción está influenciada por la composición del azúcar de la 
siguiente manera: pentosas (xilosa o arabinosa) > hexosas (glucosa o fructosa) > 
disacáridos (lactosa o maltosa) > trisacáridos > sólidos del jarabe de maíz > 
maltodextrinas > almidones. La velocidad de reacción también depende del 
aminoácido(s) presente(s), siendo la glicina el más reactivo. El tipo de azúcar puede 
tener alguna influencia en el sabor, pero la selección de aminoácidos en general 
desempeña un papel mucho mayor en este sentido. Los aminoácidos que contienen 
azufre son necesarios para formar los sabores de la carne o el café; valina, leucina, e 
isoleucina son necesarios para los sabores de chocolate; y la metionina es necesaria 
para formar los saboresen hortalizas (papa). Estos sabores demandan la presencia 
de aminoácidos específicos y la ausencia de otros en la mezcla de reacción para 
producir el sabor deseado (Reineccius, 2006). 
 
INFLUENCIA DE LA ACTIVIDAD DE AGUA  
La disponibilidad de agua influye en la tasa de numerosas rutas de Maillard, por tanto, 
influye en la tasa global de formación de sabor. Existen rutas en las que las reacciones 
químicas son inhibidas por el agua, mientras que otras son promovidas por el agua. 
Por ejemplo, la acumulación de pirazinas alcanza un máximo cuando se calienta con 
25 
 
una actividad de agua (Aw) de aproximadamente 0.75 y disminuye con el aumento o la 
disminución de Aw (Leahy y Reineccius, 1989). 
 
INFLUENCIA DEL pH 
El pH también puede influir en la tasa de rutas específicas de Maillard por lo que 
puede modificar el equilibrio de compuestos volátiles formados. Por ejemplo, se ha 
reportado que la producción total de pirazinas es aproximadamente 500 veces mayor 
en un sistema modelo que se calienta a pH 9.0, comparado con el mismo sistema a 
pH 5.0 (Leahy, 1985). Se ha observado que hay un pH óptimo para la formación de 
algunos compuestos volátiles, habrá compuestos cuya formación se vea favorecida al 
incrementar el pH y otros no (Mottram y Whitfield, 1994). 
 
INFLUENCIA DE BUFFER/SALES 
El tipo de sal (buffer) y su concentración puede influir también en la velocidad de 
reacción. En general, se acepta que el fosfato es el mejor catalizador. El efecto del 
fosfato en la velocidad de reacción es dependiente del pH, teniendo el mayor efecto 
catalizador a pH de 5-7. Se han reportado sistemas modelo para los que con fosfatos 
la velocidad de reacción de Miallard se incrementa hasta 15 veces más que los 
sistemas modelo libres del buffer de fosfatos. También se ha observado que alimentos 
procesados térmicamente con formulaciones con bajo contenido en sal contienen 
menos compuestos volátiles que los productos con sal normal. Lo que indica que el 
contenido de sal de un alimento puede influir tanto en aroma como en gusto (Potman 
y Van, 1989). 
 
INFLUENCIA DEL ESTADO DE OXIDACIÓN/REDUCCIÓN  
Investigaciones reportan efectos inhibitorios de los iones metálicos, oxígeno, 
antioxidantes e hidróxido de sodio en la formación de pirazinas en sistemas de 
glucosa-amonio (Shibamoto y Berhard, 1977). En general, se debe aceptar que la 
formación/concentración del sabor es una situación dinámica. Los compuestos de 
sabor se forman y reaccionan para dar una combinación que reconocemos como un 
determinado sabor. Este equilibrio puede ser muy sensible tanto al entorno químico 
como al tratamiento térmico (Reineccius, 2006). 
26 
 
2.4 ANÁLISIS INSTRUMENTAL DEL SABOR 
La tarea de identificar los componentes volátiles del sabor (compuestos aromáticos) en 
una matriz alimentaria presenta varios obstáculos. Uno fundamental es que los 
instrumentos de laboratorio no son tan sensibles a muchos olores como lo es el 
sistema olfativo humano. La nariz tiene un límite de detección de olores alrededor de 
10-19 moles, que supera incluso al instrumento analítico más sensible (Reineccius, 
2006). 
El hecho de que cantidades traza de componentes aromáticos estén distribuidos por 
toda la matriz alimentaria complica aún más el proceso de aislamiento y 
concentración. El aislamiento de bajas concentraciones de compuestos de sabor de 
los sistemas alimentarios que contienen azúcares, hidratos de carbono complejos, 
lípidos, proteínas, y agua es problemático. Métodos de aislamiento de aromas 
basados en la volatilidad son complicados por el hecho de que el agua es el volátil 
más abundante en un alimento. Por lo tanto, cualquier procedimiento que involucre 
una destilación aislará también extractos de agua de la muestra (Reineccius, 2006). 
Métodos de aislamiento basados en la solubilidad como la extracción con solventes no 
extraerán únicamente compuestos aromáticos sino también lípidos. El aislamiento y 
análisis del sabor también se complican por el hecho de que los sabores comprenden 
un gran número de clases químicas. El número absoluto de compuestos de sabor en 
un alimento dificulta aún más el análisis. Se han encontrado más de 7000 sustancias 
volátiles diferentes en los alimentos (TNO, 1995). 
Un último problema que complica el estudio instrumental del sabor es la inestabilidad. 
Los productos alimenticios son examinados en un sistema dinámico, que fácilmente 
puede presentar cambios de sabor en el tiempo en que se está almacenando para el 
análisis. Los procesos de aislamiento del sabor podrían iniciar reacciones químicas 
(degradaciones u oxidaciones) que alteran el perfil del sabor e introducen artefactos. 
Por tanto, debemos ser cuidadosos que los compuestos volátiles que encontremos en 
el alimento sean verdaderamente nativos del producto. También es importante 
determinar el efecto de cada uno de los compuestos volátiles en la percepción del 
sabor, es decir, su nivel de potencia; lo cual representa gran dificultad ya que cada 
compuesto tiene diferente respuesta en el sistema olfativo humano y no siempre se 
puede comparar con la interpretación de un instrumento analítico. Podría ser que el 
pico más pequeño de un cromatograma sea un aroma más importante o potente que 
el de un mayor pico (Reineccius, 2006). 
27 
 
Los pasos necesarios para realizar un análisis de sabores son los siguientes: 
1. Preparación de la muestra 
2. Extracción y concentración de los compuestos volátiles y semivolátiles. 
3. Análisis e identificación de compuestos obtenidos. 
4. Selección de los compuestos importantes en el sabor y aroma. 
 
2.4.1 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 
 
Los puntos a considerar para la preparación de la muestra son los siguientes: 
• Seleccionar la muestra más representativa del alimento que contenga los sabores 
característicos a estudiar. 
• Debido a que los alimentos son sistemas dinámicos propensos a la 
descomposición (por acción enzimática, oxidación, presencia de microorganismos, 
etc.) y formación de artefactos se debe contar con un protocolo de análisis rápido y 
evitar periodos largos de manipulación. Aplicar condiciones para evitar resultados 
erróneos por la formación de artefactos o interferencias como la congelación, 
desecación, atmósferas inertes (N2, CO2), además de la utilización de materiales 
limpios, agua y solventes de alta pureza (Reineccius, 2006). 
 
2.4.2 EXTRACCIÓN Y CONCENTRACIÓN  
Los factores más importantes para elegir el método de extracción de compuestos 
aromáticos son la solubilidad y volatilidad de los mismos. 
Los compuestos aromáticos tienden a ser más solubles en solventes orgánicos debido 
a su carácter lipofílico. Basado en el respectivo coeficiente de partición de cada unos 
de los compuestos para cada tipo de solvente. Por ello, se debe utilizar los solventes 
de acuerdo a la naturaleza de los compuestos a tratar. Debido a la diferencia de 
solubilidad, no todos los compuestos serán extraídos de la misma forma, y el perfil no 
será el mismo (Reineccius, 2006). 
La consideración de la volatilidad en los compuestos aromáticos es un requerimiento 
para determinar la cantidad de compuesto aislado en una fase gaseosa al llegar al 
equilibrio. El grado de volatilidad de cada compuesto dependerá de su coeficiente de 
partición con el gas y la matriz del alimento. Un bajo coeficiente significa una baja 
28 
 
volatilidad del compuesto, es decir, alta afinidad por la matriz del alimento debido a su 
alto peso molecular (Reineccius, 2006). 
Para separar compuestos aromáticos (mayormente hidrofóbicos) de la matriz original 
por medio de distintos métodos de extracción, dependiendo de los compuestos de 
interés, se usan varios métodos: 
 
EXTRACCIÓN CON SOLVENTES 
Apropiada para muestras con bajo contenido en lípidos, sino los compuestos 
aromáticos se extraerán con la grasa también. Los solventes a utilizar deben ser de 
alta pureza.