Characterization of texture and flavor compounds of selected Chilean seaweed
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2023
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Abstract
Las aplicaciones culinarias tradicionales, los beneficios nutricionales y las condiciones de cultivo excepcionales (sin necesidad de tierra cultivable o agua dulce) hacen de las algas marinas una alternativa atractiva y una fuente de alimento sostenible para el futuro. Aunque el consumo de algas exhibe muchos beneficios, existen problemas con respecto a su aceptación debido a sus sabores y texturas desagradables para los nuevos consumidores. Las algas marinas son una fuente de sabores y texturas únicas que han sido muy valoradas en los países asiáticos desde la antigüedad. Un sabor importante impartido por las algas marinas es el umami, que se aprovecha en varios platos y productos alimenticios. Además, las texturas cartilaginosas y crujientes de las algas marinas hacen de este alimento un ingrediente atractivo e imprescindible en las cocinas asiáticas. Por el contrario, en los países occidentales, las algas marinas son una nueva fuente de alimento bajo exploración. Actualmente, la mayoría de los estudios sobre algas marinas se centran en la caracterización nutricional y sus compuestos bioactivos, pero la información sobre sus características organolépticas es limitada, a pesar de que los investigadores y chefs están comenzando a agregar cada vez más algas a nuevos productos y platos. Además, la producción de algas se ha triplicado en las últimas dos décadas, pasando de 10,6 millones de toneladas en 2000 a 32,4 millones de toneladas en 2018. Estos valores indican un aumento en la producción y uso de algas como alimento. Actualmente en el mercado existe una creciente demanda de alimentos sanos, sostenibles y sabrosos que hacen de las algas marinas un alimento prometedor y novedoso que
cumple con estos requisitos. Este trabajo de doctorado persigue tres objetivos: i) evaluar críticamente el papel actual de las algas marinas como fuentes saludables de sabores y texturas únicas, y sus novedosas aplicaciones; ii) caracterizar las propiedades químicas, físicas y organolépticas de tres especies de algas chilenas: el alga parda Durvillaea antarctica (cochayuyo), el alga roja Pyropia spp. (luche) y el alga verde Ulva lactuca (lechuga de mar) cuando se someten a cocción, y; iii) caracterizar los cambios en los compuestos volátiles y determinar el contenido de antioxidantes en las mismas tres algas cuando se someten a cocción. El Capítulo 1 analiza las aplicaciones culinarias tradicionales, los beneficios nutricionales, las condiciones de crecimiento, el sabor y la textura de las algas marinas y cómo pueden ser una alternativa atractiva y una fuente de alimentos sostenible para el futuro. Además, analiza cómo los consumidores podrían comenzar a incorporar algas marinas en sus dietas si se presentan en formas atractivas y sabrosas, por ejemplo, como un ingrediente fresco, fermentados, como suplementos para la salud o como condimentos sabrosos y salados, entre otros. debido a que los consumidores tienden a subestimar aquellos alimentos tradicionales (pan, pasta, queso, etc.) a los que se les añaden algas en polvo o extractos. Por lo tanto, se concluye de esta revisión que los estudios de aplicación no solo deben enfatizar las propiedades nutricionales y de salud de las algas, sino también (o simultáneamente) llevar a cabo análisis sensoriales rigurosos. En los capítulos 2 y 3 se discuten los resultados obtenidos de la investigación desarrollada en el laboratorio. Se caracterizaron e identificaron los cambios en tres especies de algas chilenas (Durvillaea antarctica, Pyropia spp. y Ulva Lactuca) con relación a sus sabores y textura. Para el análisis del sabor se utilizó un panel de expertos de nueve miembros. El panel sensorial desarrolló un vocabulario de 25 descriptores para describir la apariencia, el aroma, el sabor, la textura y el regusto de las tres algas.
Posteriormente, el vocabulario se utilizó en un análisis de clasificación descriptiva (RDA) para evaluar las propiedades sensoriales y correlacionarlas con datos fisicoquímicos como el contenido de compuestos umami (nucleótidos y aminoácidos), color, aroma y textura utilizando el Análisis General de Procrustes (GPA) y análisis de regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR). Además, se determinó el cambio en el contenido de polifenoles totales (TPC) y la capacidad antioxidante (p. ej., valores de DPPH y ORAC) en las tres algas marinas. Los atributos sensoriales de las tres algas fueron muy diferentes entre sí, pero similares entre los tratamientos (crudos y cocidos). Pyropia spp., tanto cocinada como hidratada, tuvo el mayor contenido de glutamato (310 y 324 mg 100 g-1 d.w., respectivamente), y el panel sensorial la percibió como la que tenía el sabor más umami. La D. antarctica cocinada se percibió como más dulce y cartilaginosa y dura según sus propiedades mecánicas. Por otro lado, U. lactuca fue descrita como amarga. Se
identificaron 46, 49 y 47 compuestos volátiles en D. antarctica, Pyropia spp. y U. lactuca, respectivamente. El análisis Procrustes generalizado y el análisis PLSR revelaron que D. antarctica y Pyropia spp. exhibió aromas a caramelo y marinos, mientras que U. lactuca tenía notas herbales y terrosas/mohosas. Los valores de TPC y capacidad antioxidante para estos disminuyeron con la cocción. Las demandas de los consumidores por alimentos saludables y sabrosos, por sistemas de producción de alimentos sostenibles y por una mayor utilización de productos de origen vegetal hacen de las algas marinas una fuente alternativa atractiva de alimento para alimentar a la creciente población mundial. Lamentablemente, la mayoría de los estudios se centran en caracterizar las algas según sus propiedades nutricionales y pocos en sus características organolépticas. Este estudio pretende revertir esta situación y comenzar a ver las algas como un alimento de gran potencial que tiene propiedades organolépticas interesantes más allá de sus propiedades beneficiosas para la salud humana que podrían ser aprovechadas en diferentes productos a base de algas.
Caracterizar las algas marinas según sus características sensoriales podría ser útil para los investigadores y el desarrollo de productos que deseen explorar las algas marinas como un ingrediente novedoso. Además, el vocabulario principal puede ayudar a los científicos y chefs alimentarios a tener un vocabulario único al desarrollar productos y platos de algas para el mercado de consumo.
Description
Tesis (Doctor of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2023