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PRACTICA N°01

PERCEPCION DEL OLOR DE VARIAS SUSTANCIAS VOLATILES

PRACTICA N°01

PERCEPCIÓN DEL OLOR DE VARIAS SUSTANCIAS VOLATILES

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA 1

PERCEPCION DEL OLOR DE VARIAS SUSTANCIAS VOLATILES

PRACTICA N°01

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA E. A. P.

: INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

“PERCEPCION DEL OLOR DE VARIAS SUSTANCIAS VOLATILES” ASIGNATURA

: Análisis Sensorial de Productos Agroindustriales

DOCENTE

: Dr. Cesar Moreno Rojo

GRUPO

: “C”

INTEGRANTES : Chía Concepción Carol Díaz Paucar Blanca Espinoza Ramos Iris Lecca Emerson Gonzales Guzmán Freysi Llona Cueva Gianfranco Menacho Villalobos Jeniffer Quispe Ciudad Gianfranco Sanchez Bazan Erika

CICLO

:X NUEVO CHIMBOTE – 2017 2

PERCEPCION DEL OLOR DE VARIAS SUSTANCIAS VOLATILES

PRACTICA N°01

“PERCEPCION DEL OLOR DE VARIAS SUSTANCIAS VOLATILES” I.

INTRODUCCION Podemos llamarlos olores, pero algunos se refieren a ellos como aromas, otros más suelen denominarlos fragancias, y quizá con más elegancia se les conoce como perfumes… Independientemente del término que se utilice, los olores son hoy en día uno de los motivos de fascinación para la especie humana; suelen estar ligados a sensaciones, emociones y experiencias cotidianas. Incluso los animales y plantas utilizan olores para comunicarse entre sí, para marcar dominios o territorios, para enviar mensajes de cortejo o para establecer interacciones de atracción, repulsión o alarma, por mencionar algunas de las múltiples funciones que desempeñan las sustancias olorosas dentro del ambiente biológico.

II.

OBJETIVO Determinar la difusión de un olor a través del aire, y los factores que influyen en ella, así como la saturación del sentido del olfato de los jueces.

III.

FUNDAMENTO TEORICO: 3.1. ¿Qué es el olor? Desde el punto de vista químico, el olor es una sensación, una noción de estímulo y percepción producida en el olfato por la interacción de una sustancia orgánica con los receptores olfativos de los seres vivientes. Dicha interacción depende en gran medida de la volatilidad de la sustancia, ya que es necesario que las moléculas de la sustancia olorosa pasen a una fase gaseosa para que puedan llegar a la nariz y así ser percibidos; de igual forma, se requiere que puedan atravesar las membranas de las células epiteliales de la nariz y llegar a los receptores que enviarán la señal al cerebro, indicando la sensación del olor. Un punto importante que deben cumplir las moléculas olorosas es tener un peso molecular bajo, aunque se ha generado cierta controversia en este punto puesto que hay moléculas, tales como los esteroides, que poseen olor aun

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siendo de gran tamaño. Otro aspecto en relación con el tamaño de la molécula

es

su

influencia

sobre

el

mecanismo

de

la

quimiorrecepción, pues parece ser que ciertas incapacidades para percibir aromas (anosmias) en los humanos aumentan directamente conforme al tamaño molecular, lo que puede deberse a que las moléculas muy grandes no tienen un buen acomodo en el sitio receptor. 3.2. ¿Cómo percibimos los olores? La percepción del olfato involucra tres aspectos importantes: la intensidad, la descripción cualitativa y la apreciación del aroma. La relación entre la concentración de un olor y la intensidad percibida es bien conocida y sigue una distribución logarítmica común, al igual que la de otros sistemas sensoriales. El umbral de detección del olor, definido como la concentración mínima en que se percibe el estímulo, puede ser hasta de partes por trillón para algunos aromas, pero esta estimación varía de un aroma a otro hasta en unas cincuenta veces o más.

Cuando la descripción cualitativa se compara con la intensidad, se presenta una ligera complicación; se cree que los humanos tienen la capacidad de diferenciar hasta 10 mil olores diferentes, pero la mayoría de nosotros solamente percibimos una fracción de ellos a lo largo de la vida, por lo que a menudo la descripción de un olor varía de persona a persona.

En la actualidad se conocen miles de olores; sin embargo, la apreciación de un aroma es subjetiva, ya que se ve influenciada por aspectos culturales o emocionales particulares, es decir, de cada sujeto; de hecho, para algunas personas el mismo perfume puede ser agradable, desagradable o indiferente. No obstante, los estudios fisiológicos enfocados a esta área, basados en pruebas psicológicas, sostienen que muchas sensaciones olfatorias dependen de unas

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cuantas emociones primarias. Por ello –independientemente de la forma particular en la que cada individuo percibe los olores–, se ha propuesto una sencilla clasificación que postula siete aromas primarios: etéreo, alcanforado, almizcle, floral, mentolado, picante y pútrido. Aunque ésta ha sido la tipificación usualmente aceptada por los científicos, hasta ahora no hay un “mapa de olores” que se ajuste a todos los individuos y que se utilice por las industrias de la cosmética, perfumería y alimentaria. Además, algunos reportes indican que las sensaciones primarias pueden ser hasta cincuenta respuestas o más; sin embargo, es probable que a pesar de que esa cantidad sea significativa, las que puede experimentar el ser humano son solamente las propuestas arriba, argumentando que se posee una cierta “ceguera” para el olor o una ausencia de receptores adecuados para la identificación y caracterización de la molécula que causa tal sensación. 3.3. El sentido del olfato El sentido del olfato es una de las ventanas más sofisticadas a través de la cual un individuo capta información del ambiente externo y por la cual los seres vivos de cualquier especie son capaces de modificar su comportamiento y establecer su gusto por determinados ambientes y alimentos. En el caso de los humanos, el aparato olfativo tiene varias diferencias respecto del que poseen animales e insectos; incluso se puede decir que nuestro sentido del olfato es extremadamente rudimentario comparado con el de otras especies. Algunos científicos consideran que el olor es una percepción que no puede ser medida, en la que el sistema límbico (emocional) es el que afecta la apreciación para clasificar el agrado o desagrado por los aromas, además de que es influido por algunos aspectos de orden f fisiológico. Tomemos como ejemplo la comida. Cuando se está cocinando o con hambre, el olor tiene una percepción grata; sin embargo, se vuelve desagradable cuando ya se ha comido.

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3.4. El mecanismo bioquímico del sentido del olfato A diferencia de la vista, que se explica en función de las leyes fundamentales de la óptica, o de la audición, entendida por fenómenos armónicos, el sentido del olfato tiene aún ciertas incógnitas. La percepción de los aromas, así como el sistema olfativo en general, es de los mecanismos biológicos menos estudiados, probablemente por su localización y, por ende, por su dificultad para reproducirse en un laboratorio. Pese a ello, en el campo de la bioquímica se especula que la generación del impulso nervioso como respuesta a una molécula capaz de producir un aroma es el resultado de una variación de voltaje en la membrana celular, originado por una alteración en los niveles de monofosfato de adenosina cíclico o inositol trifosfato, proceso químico y eléctrico bien conocido que permite postular tres mecanismos hipotéticos mediante los cuales se puede llevar a cabo la traducción del mensaje olfativo: a) Por la apertura directa de los canales iónicos al contacto con la molécula del olor b) Por la alteración de la fluidez de la membrana al interactuar los receptores con los aromas c) Por una transmisión indirecta del olor, a través de proteínas receptoras ligadas a rutas, dependiente de segundos mensajeros. 3.5. Olor y estructura molecular En el ámbito de la investigación farmacéutica, cosmética y de alimentos, la introducción de nuevos compuestos con propiedades biológicas activas de interés implica un alto costo, ya que requiere técnicas y métodos de laboratorio que, además, necesitan procesos de control y regulación. Por ello se ha venido desarrollando recientemente una metodología para el estudio de nuevos compuestos con cualidades incluso personalizadas, pero que evita una gran inversión económica, ya que el objetivo se logra a través

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de

métodos

computacionales

que

permiten

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correlacionar

la

estructura química con la actividad biológica. Estas técnicas hacen posible un análisis adecuado de la estructura molecular, bajo el precepto de que tal relación implica la pertenencia al mismo tipo de estructura y, por consiguiente, a la misma clase de aroma. Así, el diseño computacional de fragancias reúne en el campo de la investigación las bases de la ciencia, la experiencia y el instinto, que se conjugan como si se tratara de una fantasía creacional. A la fecha hay varias reglas para crear agentes odoríficos basados en la estructura química de las sustancias. A continuación, se presentan unos cuantos hallazgos de cómo la estructura puede emplearse para predecir o simplemente especular acerca del aroma que un cierto compuesto puede provocar.

3.6. El olor de los alimentos El olor de un alimento es el estímulo provocado por las sustancias volátiles liberadas desde un alimento en el sentido del olfato, localizado en la cavidad nasal. Para ser oloroso, un compuesto ha de ser volátil y llegar hasta la interacción física con el correspondiente receptor, situado en el epitelio nasal. Aquí existen células de sostén y unas neuronas especiales, enervadas por el nervio trigeminal y situadas dentro de un área de unos 5 a 10 cm2. Poseen de seis a diez dendritas o vellos olfatorios, que son los que toman contacto con las estructuras moleculares responsables del estímulo olfativo. Estas células receptoras (alrededor de cinco millones en total) se encuentran recubiertas de líquido mucosal y se activan cuando la molécula olorosa atraviesa la capa líquida o se disuelve en ella. (Bello, 2000) El sentido del olfato resulta extraordinariamente sensible para detectar olores, pues le bastan unas pocas moléculas de una sustancia volátil para manifestar la sensación olfativa, que abarca un número casi infinito de olores cualificados. Su sensibilidad va más lejos que la de cualquier instrumento analítico y es capaz de detectar

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componentes volátiles a concentraciones molares tan ínfimas (10−18 molar), que vienen a ser veinte mil veces menores que las necesarias para detectar el sabor. El umbral de percepción, o cantidad necesaria para detectar un olor, varía con la naturaleza de la sustancia e, incluso, depende del modo como tome contacto con el receptor. Hay que señalar que no todas las moléculas volátiles que llegan a la cavidad nasal desde el alimento son capaces de conectar con su receptor. Se admite que el ser humano tiene capacidad para distinguir de 2.000 a 4.000 impresiones olfativas diferentes, estimuladas por las más de 17.000 sustancias odoríferas que existen. (págs. 193-195) Un olor puede ser atribuido a la combinación de numerosos compuestos volátiles, cada uno de los cuales por separado huele de un modo específico. La diferencia de las características de ciertos olores se debe, en parte, a las distintas proporciones de cada componente volátil. Aquellas sustancias volátiles contenidas en un alimento que resultan responsables de unas características olorosas esenciales, reciben el nombre de compuestos con carácter de impacto, aunque todavía muy pocos de ellos han sido identificados. En el reconocimiento de los olores por el sentido del olfato pueden influir varias propiedades moleculares: a) Peso molecular. La mayoría de las moléculas olorosas suelen ser compuestos de bajo peso molecular y, por tanto, de tamaño pequeño. Pueden ser ácidos carboxílicos, fenoles, tioles, aldehidos y sustancias semejantes. b) Isomerías cis/trans y otras estereomoleculares. Pequeñas variaciones estructurales, como pueden ser el paso de una isomería cis a otra trans modifica las características olorosas de las moléculas. c) Longitud de las cadenas hidrocarbonadas insaturadas. Los ácidos grasos de cadena corta ofrecen un mayor poder oloroso que los de cadena larga. d) Polaridad molecular y aromaticidad.

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e) Distribución

molecular

de

las

cargas

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eléctricas,

porque

posiblemente un neurorreceptor esté implicado en las reacciones de transferencia de carga. f)

Respuestas electroquímicas discriminantes de los receptores olfativos a las diferentes estructuras moleculares.

g) Flexibilidad conformacional de las estructuras moleculares, puesto que las moléculas rígidas son menos olorosas que las flexibles. No está bien definida la naturaleza química de las sustancias capaces de estimular el sentido del olfato y sólo puede afirmarse que son sustancias orgánicas cuyos pesos moleculares oscilan entre 15 y 300. Para explicar a nivel molecular los mecanismos de la percepción del olor se han establecido muchas y diversas hipótesis: estereoquímica, enzimática, dipolar, etc., pero ninguna de ellas ha sido capaz de interpretar todos los casos posibles. La más aceptada es la hipótesis estereoquímica, que considera irrelevante la naturaleza química de la sustancia, situando la importancia en el tamaño y forma de la molécula. Esta hipótesis es compatible

con

muchas

de

las

propiedades

moleculares

anteriormente citadas, aunque está muy lejos de ser perfecta. Según ella, aparecerán unos olores primarios cuando se produzca un acoplamiento

entre

la

molécula

química

y

el

receptor

correspondiente, de modo similar al mecanismo de una llave en su cerradura. Según esta teoría, cuando el receptor es capaz de complementarse con el tamaño, la forma y el estado electrónico de la molécula olorosa, pueden aparecer siete olores primarios: los olores canfóreos, etéreos y almizclados, que son dependientes del tamaño; los olores florales y mentolados, que dependen de la forma; los pútridos y acre o picantes, que se originan por el estímulo de moléculas nucleofílicas y electrofílicas respectivamente. Cuando la molécula olorosa es capaz de acoplarse a más de un receptor puede desencadenar más de un olor primario; en la práctica, las impresiones olfativas características de un alimento pueden ser

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consideradas como mezclas diversas de los olores primarios. (Roche, s/f) Asimismo SANCHO, et all. refiere (1999): El origen de los alores puede ser natural, por su tratamiento, distribucion o contaminacion. Como causas naturales se encuentran las biologicas, que se encuyentran asociados a bacterias y otros micoorganismos. En muchos casos el olor esta producido por sustancias que estan presentes en concentraciones

de algunos nanogramos por litro

como es el caso del agua y aunque son detectables sensorialmente son imposibles de aislar y cuantificar sensorialmente. IV.

MATERIALES Y METODOS: 4.1.

Materiales: 100 gr ajo seco y molido 100 gr de pimienta molido 100 gr de canela seca y molidas Cronometro digital por cada alumno Cinta métrica de 5 m a más.

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4.2.

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Método: Este experimento ha sido descrito en la literatura sobre prácticas de Biología Humana (Tudela, 1984).en un cuarto o aula se colocan de 6 a 10 personas como se muestra en la Figura 1.

Fig. 1 Colocación de los participantes en la prueba (D=director, J= jueces) El director del experimento (D) se sitúa en su lugar con un cronometro y con recipientes herméticamente tapados conteniendo cada uno una sustancia olorosa reconocible, como por ejemplo: alcohol etílico, acetona, salicilato de metilo, cloroformo, ácido acético, etc. El director entonces, debe destapar un recipiente a la vez y vaciar un poco de las sustancias en un plato o caja Petri, y en ese momento se empieza a medir el tiempo que transcurre. Luego, cada una de las personas que participan deberá indicar cuando percibe el olor. El director del experimento debe registrar el tiempo correspondiente para cada persona. Además, cada persona indicará cuando cree que ya no percibe olor.

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Es necesario ventilar bien el cuarto después de la prueba con cada sustancia y esperar de 5 a 10 minutos antes de pasar a experimentar con la sustancia siguiente. Se simuló, la figura 1 en el laboratorio, teniendo así la figura 2.

J

D

Fig. 2 Colocación de los participantes en la prueba (D=director, J= jueces)

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V.

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RESULTADOS: TABLA N°1 RESUMEN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO

PANELISTAS Antonella Iris Blanca Aurora Freysi Fiorella Junior Keysi Carito Jenifer Lecca

Distancia (m) 2 1,19 2,02 2,07 2,73 2,65 2,73 2,86 3,6 4,5 5.6

CANELA 0.38 0.65 1.24 1.28 1.32 1.58 3.5 1.41 0 0 0

MINUTOS PIMIENTA 4.21 3.55 3.38 4.19 1.49 0.97 4.8 4.15 0 0 0

AJOS MOLIDO 0 1.21 2.47 2.46 1.44 1.32 1.40 2.25 0 0 0

 ANÁLISIS DE VARIANZA DE UN FACTOR TABLA N°2 RESUMEN ESTADISTICO DE LA CANELA, PIMIENTA Y AJOS MOLIDO Grupos 0.38 4.21 0

Cuenta 10 10 10

Suma 10.98 22.53 12.55

Promedio 1.098 2.253 1.255

Varianza 1.11326222 3.80515667 0.96720556

TABLA N°2 ANÁLISIS DE VARIANZA DE LA CANELA, PIMIENTA Y AJOS MOLIDO Origen de las Suma de Grados de Promedio de F Probabilidad Valor variaciones cuadrados libertad los crítico para cuadrados F Entre grupos 7.848926667 2 3.924463333 2.00036379 0.154842561 3.35413083 Dentro de los 52.97062 27 1.961874815 grupos Total 60.81954667 29

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VI.

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DISCUSIONES:

VII. CONCLUSIONES:

VIII. BIBLIOGRAFIA:  Bello Gutiérrez, J. (2000). Ciencia Bromatológica:principios generales de los alimentos. Madrid, España: Ediciones Diaz de Santos.  Firestein, S. (2001). How the olfactory system make sense of scents.Nature, 413,211-218.  Gutiérrez-Osuna, R. (2004). Olfactory interaction. En W. S. Bainbrigde (Ed.): Encyclopedia of Human-Computer Interaction (pp. 507-511). Berkshire: Berkshire, Publishing.  Klocker, J., Wailzer, B., Buchbauer, G. y Wolschann, P. (2002). Bayesian neural networks for aroma classification. J. Chem. Inf. Comput. Sci., 42, 1443-1449.  Roche. (s/f). ERAMUS+. Obtenido de Los Aromas de los Alimentos: http://www.gymsen.eu/es/umh/sensorial-2/los-aromas-de-los-alimentos/  Rossiter, K.J. (1996). Structure-odor relationships. Chemical Reviews, 96, 3201-3240.  Sancho, J., Bota, E. (1999). Introducción al análisis sensorial de los alimentos. Barcelona, España: Ediciones Universidad de Barcelona.

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 Tronson, D. (2001). The odor, the animal and the plant. Molecules, 6, 104-116.  Turin, L. y Yoshi, F. (2003). Structure odor-relations: a modern perspective in handbook of olfactation and gustation (2nd. Ed.). New York: Marcel Dekker.

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