Caracterización de las reacciones de termodegradación de pigmentos clorofílicos y carotenoides en el aceite de oliva virgen.

Resumen

Uno de los objetivos de investigación en tecnología de alimentos es el de proporcionar técnicas adecuadas que permitan establecer sistemas integrales de trazabilidad para cada producto. Estos sistemas deben tener la capacidad de reconstruir, con bastante precisión, el historial de un alimento a lo largo de toda la cadena productiva, garantizando además de su inocuidad, una información veraz y precisa sobre el origen, el proceso de elaboración y las características de calidad de un producto. Los pigmentos clorofílicos son ampliamente afectados por los tratamientos térmicos, siendo feofitinas y pirofeofitinas los derivados clorofilicos mayoritarios en alimentos vegetales procesados térmicamente. Este es el caso de los aceites desodorizados. Así mismo, los pigmentos carotenoides se ven afectados por los tratamientos térmicos, experimentando reacciones de epimerización y decoloración. Estos resultados avalan las posibilidades que ofrecen los pigmentos clorofilicos y caretonoides como marcadores de trazabilidad del procesado del aceite de oliva virgen y justifican el interés y la novedad de la investigación propuesta. En sentido amplio se pretende identificar y caracterizar las reacciones de termodegradación de pigmentos clorofilicos y carotenoides en aceite de oliva virgen con el fin de predecir el comportamiento de estos marcadores frente a las variables térmicas que regulan los puntos críticos de su procesado y almacenamiento. Los estudios que se han abordado han sido: Determinar los cambios estructurales de los pigmentos que e desarrollan en las condiciones habituales de almacenamiento del aceite a temperatura ambiente. Específicamente se estudió tanto la transformación a productos de degradación coloreados como la destrucción de cromóforos. Caracterizar los parámetros cinéticos y termodinámicos que gobiernan dichas reacciones a través de un estudio de termo-degradación en tres matrices oleosas con distinto nivel de pigmentación. Se estableció la cinética de cada una de las etapas elementales que describen cambios estructurales identificables en la fracción clorofílica y en la carotenoide, así como la velocidad de la degradación conjunta por fracciones. Por último, se propusieron modelos matemáticos que permiten predecir la formación de los productos de degradación de estos pigmentos en función de la temperatura, con el fin de evaluar su aplicabilidad como herramienta de trazabilidad del procesado. Como resultado del trabajo realizado, se observó que la temperatura tiene una influencia significativa en los cambios estructurales que experimentan los pigmentos del aceite de oliva virgen durante las condiciones habituales de almacenamiento. El análisis de los intermedios de reacción que aparecen durante la termo-degradación de pigmentos a productos incoloros, permite establecer que el proceso degradativo no es simple sino que tienen lugar en varias fases o procesos elementales, diferentes para cada fracción de pigmentos: En la ruta termodegradativa de clorofilas intervienen procesos de reacción que modifican la estructura del anillo isocíclico, -originado pirofeofitina, OH-feofitina y lactona-feofitina como productos intermediarios-a través de los mecanismos de decarbometoxilación y alomerización. Estos procesos competitivos y paralelos tienen a feofitina como compuesto original. Posteriormente son esos compuestos intermediarios los que se degradan a productos incoloros. Mientras que, en la ruta termodegradativa de carotenoides se producen cambios de configuración estructural (reacción de isomerización) y posterior degradación a productos incoloros o en su caso procesos de reacción que reorganizan el grupo 5,6-epóxido a 5,8-furanoide y la posterior ruptura de la cadena polienoica. La aplicación del modelo cinético-matemático de estimación del porcentaje de formación de pirofeofitina "a" en aceite de oliva virgen durante un almacenamiento, es consistente con los datos experimentales de la reacción de pirofeofitinización a temperatura ambiente y, por tanto, representa una hermanita aplicable al control y gestión de la temperatura y tiempo de almacenamiento.