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R. Callejón

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Desarrollo de un método de HPLC para la determinación de<br />

aminoácidos en vinagre y su validación en muestras reales<br />

Trabajo de investigación presentado por<br />

Raquel <strong>Callejón</strong><br />

Para optar al Diploma de Estudios Avanzados del Programa de Doctorado en Enología


ÍNDICE<br />

1. INTRODUCCIÓN 1<br />

1.1. EL VINAGRE 1<br />

1.1.1. Tipos de vinagre 1<br />

1.1.2. Historia 2<br />

1.1.3. Las bacterias acéticas 2<br />

1.1.4. Métodos de elaboración de vinagre 6<br />

1.1.4.1. Métodos tradicionales de acetificación con cultivo<br />

superficial 6<br />

1.1.4.2. Métodos de acetificación con cultivo sumergido 11<br />

1.2. DETERMINACIÓN DE AMINOÁCIDOS EN PRODUCTOS<br />

DERIVADOS DE LA UVA 13<br />

1.2.1. Aplicaciones del análisis de aminoácidos en enología 13<br />

1.2.2. Métodos de análisis de aminoácidos 16<br />

1.2.3. Derivatización de aminoácidos 19<br />

1.2.4. Elección del método óptimo 30<br />

2. MATERIALES Y MÉTODOS 31<br />

2.1. MATERIAL 31<br />

2.1.1. Muestras 31<br />

2.1.2. Reactivos 32<br />

2.1.3. Instrumentación 34<br />

2.1.3.1. Cromatógrafo líquido de alta eficacia 34<br />

2.1.3.2. Instrumentación y material 34<br />

2.2. MÉTODOS 35<br />

2.2.1. Preparación de las fases móviles 35<br />

2.2.2. Condiciones cromatográficas 35<br />

2.2.3. Preparación de patrones 36<br />

2.2.4. Preparación de muestras 38<br />

2.2.5. Reacción de derivatización 38<br />

2.2.6. Identificación 39<br />

2.2.7. Cuantificación 40<br />

2.2.8. Límites de detección y cuantificación 41<br />

2.2.9. Estudios de precisión 42<br />

2.2.10. Estudios de recuperación 43<br />

2.2.11. Estudios de dilución de las muestras 44<br />

2.3. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS 44<br />

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 45<br />

3.1. ESTABLECIMIENTO DE LAS CONDICIONES<br />

CROMATOGRÁFICAS 45


3.2. VALIDACIÓN DEL MÉTODO 46<br />

3.2.1. Especificidad o selectividad 46<br />

3.2.2. Linealidad 47<br />

3.2.3. Exactitud 48<br />

3.2.4. Límites de detección y cuantificación 51<br />

3.2.5. Estudios de precisión 51<br />

3.3. ELECCIÓN DE LA DILUCIÓN ÓPTIMA DE LAS<br />

MUESTRAS 53<br />

3.4. APLICACIÓN DEL MÉTODO A MUESTRAS DE VINAGRE 54<br />

3.4.1. Consumo de nitrógeno total 55<br />

3.4.2. Evolución en el perfil de aminoácidos libres y amonio 57<br />

4. CONCLUSIONES 62<br />

5. BIBLIOGRAFÍA 64<br />

6. ANEXO 71


1.1. EL VINAGRE<br />

Introducción<br />

1. INTRODUCCIÓN<br />

Según la Reglamentación Técnico Sanitaria correspondiente (Presidencia del<br />

Gobierno, 1993) con la denominación genérica de vinagre se designa: “el líquido apto<br />

para el consumo humano resultante de la doble fermentación, alcohólica y acética de<br />

productos de origen agrario que contengan azúcares o sustancias amiláceas, con una<br />

riqueza mínima de 50 g/L”. Se entiende por grado de acidez de los vinagres su acidez<br />

total expresada en gramos de ácido acético por 100 mL, a 20ºC. El contenido permitido<br />

por la norma para los vinagres, expresado en ácido acético, no será inferior a 50 g/L;<br />

excepto para el vinagre de vino, que será, al menos, de 60 g/L.<br />

1.1.1. Tipos de vinagre<br />

Cualquier sustrato azucarado o amiláceo puede ser utilizado en la elaboración de<br />

vinagres. Asimismo los métodos de elaboración serán diferentes. Por tanto, los vinagres<br />

se pueden clasificar en función del tipo de sustrato empleado o del método usado en su<br />

elaboración.<br />

Según la materia prima originaria se establecen los siguientes tipos (Presidencia<br />

del Gobierno, 1993):<br />

- Vinagre de vino: Es el producto obtenido exclusivamente por<br />

fermentación acética de vino.<br />

- Vinagre de frutas: Es el producto obtenido a partir de frutas o bayas.<br />

- Vinagre de alcohol: Es el producto obtenido por la fermentación acética<br />

de alcohol destilado de origen agrario.<br />

- Vinagre de cereales: Es el producto obtenido sin destilación intermedia<br />

por el procedimiento de doble fermentación alcohólica y acética, de<br />

cualquier cereal en grano, cuyo almidón se ha desdoblado en azúcares<br />

mediante un procedimiento distinto de la diastasa de la cebada malteada.<br />

- Vinagre de malta: Es el producto obtenido sin destilación intermedia por<br />

el procedimiento de doble fermentación alcohólica y acética a partir de la<br />

cebada malteada, con o sin adición de grano, cuyo almidón se ha<br />

desdoblado en azúcares mediante la diastasa de la cebada malteada.<br />

- Vinagre de miel: Es el producto obtenido a partir de la miel.<br />

- Vinagre de suero de leche: Es el producto obtenido a partir de suero de<br />

leche.<br />

1


1.1.2. Historia<br />

Introducción<br />

El vinagre ha formado parte de la alimentación humana desde la antigüedad más<br />

remota como condimento y conservador de alimentos, así como base de remedios<br />

sencillos para hombres y animales. La fermentación alcohólica seguida de la acética se<br />

produce espontáneamente sobre cualquier sustrato azucarado expuesto al polvo y a los<br />

insectos que transportan levaduras y bacterias. Duddington (1961) afirma que la<br />

elaboración de vino es un arte que data al menos de hace unos 10.000 años, por lo que<br />

podemos suponer la existencia del vinagre desde este tiempo. Las referencias más<br />

antiguas al uso del vinagre se hallan en la cultura babilónica (5000 a.C.) sobre la<br />

obtención de vinagre de dátiles.<br />

En 1732, el holandés Boerhaave hace notar que la llamada “madre del vinagre”<br />

es un organismo vivo, aunque sin precisar su papel en la acetificación. Lavoisier<br />

demuestra que la acetificación consiste en la oxidación de etanol, pero sin sospechar la<br />

existencia de bacterias acéticas. Persono, (1822) describe las películas grasas que se<br />

forman en la superficie del vino, la cerveza o el vinagre como sustancias de naturaleza<br />

vegetal, y en la “Micología europea” añade nuevas especies de Micoderma: ollare,<br />

mesentericum, lagenoe y pergameneum. También Chaptal había observado que la<br />

producción de vinagre va bien cuando en la superficie del vino aparecen las llamadas<br />

“flores de vino”, cuya aparición anuncia y precede a la acetificación, pero sobre esto<br />

Berzelius advertía que en todas las materias orgánicas en descomposición, expuestas al<br />

aire aparece el mismo tipo de vegetación. La acetificación también llega a formar parte<br />

de la controversia entre químicos como Berzelius y Liebig quienes mantienen que el<br />

proceso era puramente químico (Berzelius 1829-1833) y aquellos que afirmaban que en<br />

dicha transformación intervenía un “ser organizado”. En cuanto a la ”madre del<br />

vinagre”, Kützing observó que la débil película que recubre la superficie del líquido<br />

acidificado está formada por glóbulos seis veces más pequeños que los de las levaduras;<br />

se trataba de bacterias acéticas que fueron observadas al microscopio por primera vez<br />

por Kützing (1837) por lo que, en las primeras clasificaciones taxonómicas de estos<br />

microorganismos, se denominó Acetobacter kützingianum a una especie de ellos<br />

(Llaguno, 1991).<br />

Pasteur publicó en el año 1864 una amplia memoria sobre la fermentación<br />

acética “Études sur le vinaigre, sa fabrication, ses maladies, mohines de les prévenir”<br />

que recoge la conferencia que pronunció en Orleáns en 1867. Pasteur afirma que<br />

siempre que el vino se transforma en vinagre, es debido a la acción de un velo de<br />

Micoderma aceti desarrollado en su superficie.<br />

1.1.3. Las bacterias acéticas<br />

Las bacterias acéticas fueron observadas por primera vez al microscopio por<br />

Kützing en 1837. Estas bacterias constituyen un grupo ecológico que comprende<br />

bacterias gram-negativas (gram-positivas en cultivos viejos), aerobias estrictas y muy<br />

sensibles al SO2. Son catalasa positiva y oxidasa negativa, pueden presentar<br />

pigmentación en cultivos sólidos y producir diferentes tipos de polisacáridos (De Ley et<br />

al., 1984).<br />

2


Introducción<br />

Al microscopio óptico las bacterias acéticas se presentan como pequeñas células<br />

cilíndricas, frecuentemente en parejas cocobacilares, cortas y algo gruesas, alineadas o<br />

en cadenas, y a menudo agrupadas en forma de ocho. Constituyen un grupo de<br />

morfología variable, que se presentan en forma elipsoidal o de bastoncillos (Suárez e<br />

Iñigo, 1990). Las bacterias acéticas crecen en medios azucarados y alcoholizados,<br />

ligeramente ácidos como flores, frutas, cerveza, vino, sidra, vinagre, zumos de fruta<br />

agrios y miel. En estos sustratos, las bacterias acéticas oxidan los azúcares y los<br />

alcoholes, produciendo una acumulación de ácidos orgánicos como producto final.<br />

Cuando el sustrato es etanol, producen ácido acético, lo que ha originado el nombre que<br />

reciben estas bacterias. La oxidación del etanol tiene lugar en dos pasos. En el primero,<br />

el etanol es oxidado a acetaldehído y en el segundo el acetaldehído es oxidado a acetato.<br />

En ambas reacciones, los electrones son transferidos y el último aceptor es el oxígeno<br />

(Figura 1.1). Esta oxidación de etanol a ácido acético es la característica mejor conocida<br />

de la bacteria acética, pero estas bacterias también pueden oxidar glucosa a ácido<br />

glucónico, etc. Algunas de estas transformaciones resultan interesantes desde el punto<br />

de vista de la biotecnología. La aplicación industrial mejor conocida de las bacterias<br />

acéticas es la producción de vinagre pero también se usan para producir sorbosa,<br />

sorbitol y celulosa.<br />

1/2 O2<br />

H2 O<br />

Etanol<br />

Acetaldehído<br />

CR<br />

Acetato<br />

CAT<br />

2H NAD +<br />

2H<br />

CO2<br />

Cit Cit<br />

CAT: ciclo de los ácidos<br />

tricarboxílicos<br />

CR: cadena respiratoria<br />

Figura 1.1. Proceso de oxidación del etanol.<br />

Las primeras clasificaciones de bacterias acéticas se hicieron atendiendo<br />

exclusivamente a criterios morfológicos. Visser`t Hooft (1925) toma en consideración<br />

también su fisiología, y más tarde Asai (1968) clasifica las bacterias acéticas según su<br />

capacidad para metabolizar la glucosa y el ácido acético. Frateur (1950) propone un<br />

sistema de clasificación del género Acetobacter en cuatro grupos, basado en los<br />

caracteres bioquímicos siguientes: producción de catalasa, oxidación de acetato y<br />

lactato a carbonato, formación de compuestos cetónicos, producción de ácido glucónico<br />

y capacidad para crecer en un medio con alcohol y sales de amonio como única fuente<br />

de nitrógeno (medio de Hoyer). Propuso los siguientes grupos: Acetobacter peroxydans,<br />

Acetobacter mesoxydans, Acetobacter oxydans y Acetobacter suboxydans. El nombre de<br />

O2<br />

3


Introducción<br />

cada grupo alude fundamentalmente a su capacidad para oxidar el etanol a ácido<br />

acético.<br />

Durante largo tiempo se aceptó que las bacterias acéticas móviles, pertenecientes<br />

al género Acetobacter, tenían flagelos polares monotricos, y dicho género estaba<br />

incluido por lo tanto en la familia Pseudomonodaceae. Sin embargo, Leifson (1954)<br />

descubrió que 30 cepas de Acetobacter no mostraban este tipo de flagelos, poniendo de<br />

manifiesto otro tipo de disposición de flagelos: flagelación perítrica. Propuso entonces<br />

separar Acetobacter en dos géneros: Acetobacter y Acetomonas género nov., incluyendo<br />

en este último las especies con flagelos polares multitricos y las no flageladas, todas<br />

incapaces de oxidar el acetato y el lactato a CO2 y H2O.<br />

Según la clasificación recogida en el manual de Bergey, en su 8ª edición (1974),<br />

las bacterias acéticas pertenecen al orden Pseudomonodales, familia<br />

Pseudomonodaceae, incluyendo en esta última dos géneros distintos al género<br />

Pseudomonas (sobre todo por su capacidad de crecimiento a pH inferior a 4.5): el<br />

género Gluconobacter y el género Acetobacter, que incluye a su vez tres especies<br />

importantes: Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus y Acetobacter peroxydans. El<br />

género Acetobacter puede variar en su forma de elipsoide a barra derecha, o ligeramente<br />

curva, 0.6-0.8 µm x 1.0-1.4 µm. Se encuentran no agrupadas, en pares o formando<br />

cadenas. Las células pueden ser móviles o no. Si son móviles, los flagelos son peritricos<br />

o laterales, oxida acetato y lactato a CO2 y H2O. El pH óptimo para el crecimiento es de<br />

5.4-6.3 (De Ley et al., 1984). Sin embargo, estas bacterias pueden crecer a pH bajos,<br />

entre 3-4. El género Gluconobacter es capaz de producir grandes cantidades de ácido<br />

glucónico a partir de glucosa, tiene incapacidad de formar películas en medios líquidos<br />

y pobre crecimiento en sustratos que contienen etanol. Además, es incapaz de oxidar el<br />

acetato.<br />

En una serie de trabajos publicados por diversos autores, principalmente<br />

Shinwell y Carr (1960), se pone de manifiesto la clara tendencia de las especies de<br />

Acetobacter a dar cepas mutantes, originándose especies distintas a las ya existentes.<br />

Carr (1968) publicó un trabajo en el que pone de manifiesto las observaciones hechas<br />

por Shimwell, y afirma que en general, las bacterias acéticas no son genéticamente<br />

estables, aunque unas especies sean más estables que otras.<br />

La taxonomía tradicional de los microorganismos, basada fundamentalmente en<br />

criterios morfológicos y fisiológicos, se ha visto sometida a continuas reordenaciones y<br />

cambios. Esto se ha debido fundamentalmente a la aplicación de técnicas moleculares<br />

muy potentes al estudio taxonómico como son la hibridación ADN-ADN, la<br />

secuenciación de diferentes regiones del genoma bacteriano, etc. La familia<br />

Acetobacteriaceae no ha sido una excepción a este proceso de reordenación de géneros<br />

y especies. En el año 1997, a los dos géneros mencionados, Acetobacter y<br />

Gluconobacter, hay que sumarle la definición de dos nuevos géneros de bacterias<br />

acéticas: Gluconoacetobacter y Acidomonas (Yamada et al.,1997); y en los dos últimos<br />

años se han definido otros dos nuevos géneros más: Asaia (Yamaguchi y Ninomiya,<br />

2000) y Kozakia (Lisdiyanti et al., 2002).<br />

Por tanto, en estos momentos, la familia Acetobacteriaceae está formada por 6<br />

géneros y 34 especies de bacterias acéticas (Tabla 1.1). Acetobacter y<br />

4


Introducción<br />

Gluconoacetobacter, con 14 y 11 especies respectivamente, son los géneros donde<br />

existe una mayor diversidad de especies (Guillamón et al., 2003).<br />

El conocer qué cepas y bacterias acéticas están implicadas en la transformación<br />

de etanol en ácido acético es de gran importancia por su repercusión y aplicación a la<br />

producción industrial. En general, la producción de vinagres sólo se ha asociado con las<br />

especies: A. aceti, A. pasteurianus, Ga. europaeus Gax. No obstante, es probable que la<br />

especie G. oxydans se encuentre asociada a la producción de “condimentos<br />

alimentarios” que parten directamente de mosto para la producción de acético, como<br />

sería el “Aceto Balsamico Tradizionale” (Guillamón et al., 2003).<br />

Tabla 1.1. Géneros y especies de bacterias acéticas descritos según Yamada, 2003.<br />

Acetobacter Gluconoacetobacter Gluconobacter<br />

A. aceti Ga. Liquefaciens G. oxydans<br />

A. pasteurianus Ga. diazotrophicus G. frateurii<br />

A. Pomorum Ga. xylinus G. assaii<br />

A. peroxydans Ga. hansenii<br />

A. indonesiensis Ga. obodiens<br />

A. tropicalis Ga. intermedius<br />

A. syzygii Ga. sacchari<br />

A. cibinongensis Ga. entanii<br />

A. orientalis Ga. johannae<br />

A. orleanensis Ga. azotocaptans<br />

A. lovaniensis Ga. europaeus<br />

A. estunensis<br />

A. malorum<br />

A.cerevisiae<br />

Acidomonas Asaia Kozakia<br />

Ac. methanolica A. bogorensis K. baliensis<br />

A. siamensis<br />

A. indonesiensis<br />

A. krungthepensis<br />

La microbiología del proceso no se comprende todavía en su totalidad (Giudici,<br />

2003). En el caso de las bacterias acéticas, se están desarrollando nuevas líneas de<br />

investigación centradas en la búsqueda de técnicas de identificación rápida que además<br />

pueden aplicarse a una correcta clasificación de las mismas. Mediante la aplicación de<br />

las distintas técnicas de biología molecular se pretende alcanzar el objetivo de<br />

identificar las bacterias viables responsables del proceso sin necesidad de que sean<br />

previamente cultivadas. Como técnicas específicas para la cuantificación e<br />

identificación de la bacteria en el proceso de acetificación se aplican en la actualidad las<br />

siguientes:<br />

5


Introducción<br />

• PCR cuantitativa: Esta técnica ya ha sido aplicada para la<br />

cuantificación del número total de bacterias (mediante el uso de<br />

cebadores universales) en una muestra biológica (Franke et al., 2000).<br />

En el caso de bacterias acéticas se podrían utilizar cebadores<br />

universales de bacterias acéticas diseñados ya para los métodos de<br />

identificación (Ruiz et al., 2000), así como cebadores particulares de<br />

especie, lo que permitiría una segunda cuantificación a nivel de<br />

especie.<br />

• Sistemas basados en el uso de marcadores fluorescentes, como<br />

epifluorescencia y FISH (Fluorescent In Situ Hybridisation). La<br />

primera de ellas ha sido utilizada para la cuantificación de bacterias<br />

acéticas totales (Mesa et al., 2003). La técnica de FISH podría<br />

permitir la identificación de bacterias acéticas a nivel de especie lo<br />

que sería de gran utilidad y posiblemente complementaria de la PCR<br />

cuantitativa (Franke et al., 1999).<br />

1.1.4. Métodos de elaboración de vinagre<br />

En el mercado existen dos tipos de vinagres. El primero se obtiene como<br />

producto de la fermentación o acetificación con cultivo superficial, las bacterias acéticas<br />

se encuentran en contacto directo con oxígeno gaseoso, situadas bien en la interfase<br />

líquido/gas o bien fijadas a soportes de materiales tales como virutas, elaborándose así<br />

la mayoría de los vinagres tradicionales. El segundo tipo se elabora por la acetificación<br />

o fermentación con cultivo sumergido, donde las bacterias acéticas están sumergidas<br />

libremente en el seno del líquido a fermentar, en el que constantemente se introduce<br />

aire, (solo o enriquecido con oxígeno), en condiciones que permitan la máxima<br />

transferencia posible desde la fase gaseosa a la fase líquida. Así se obtienen de forma<br />

rápida los vinagres comerciales actuales de menor precio.<br />

El vinagre de vino, se produce en los países mediterráneos de forma mayoritaria<br />

en biorreactores y con cultivo sumergido, que puede después envejecerse o no en<br />

madera. Los métodos tradicionales, lentos, con cultivo superficial se llevan a cabo en<br />

toneles de madera de diferente capacidad y suponen un menor volumen de producción<br />

(Garcia-Parrilla et al., 1998).<br />

1.1.4.1. Métodos tradicionales de acetificación con cultivo superficial<br />

a) Método de Orleáns<br />

Es uno de los métodos más antiguos para fabricar vinagres. Emplea toneles de<br />

aproximadamente 250-300 litros de capacidad, que se colocan tumbados en filas<br />

horizontales y superpuestas, provistos de 2 agujeros de aproximadamente 5 cm en cada<br />

extremo de los fondos de cada barril a 2/3 de la altura del fondo, que se rellenan con<br />

6


Introducción<br />

estopa para evitar la entrada de las moscas del vinagre, pero que dejan pasar aire<br />

(Figura 1.2).<br />

Figura 1.2. Pilas de botas para la acetificación en una fábrica de vinagre por el método de Orleáns.<br />

Además, en el lateral superior se hace otro orificio que se tapa con un tapón de<br />

corcho por donde penetra un tubo de vidrio, recto, que llega casi hasta el fondo del<br />

líquido permitiendo renovar el sustrato sin alterar el velo bacteriano situado en la<br />

superficie (Figura 1.3). Se trata de un procedimiento estático donde el líquido a<br />

acetificar es una mezcla de vino de bajo grado alcohólico con un 20% de vinagre turbio.<br />

Los rendimientos de la transformación de etanol en acético son bajos y el proceso dura<br />

de 8 a 10 días una vez comenzada la acetificación, la velocidad depende de la<br />

temperatura, ya que la temperatura de 30 ºC es la óptima para el crecimiento de la<br />

bacteria acética.<br />

7


Orificio tapado<br />

con algodón<br />

Introducción<br />

Figura 1.3. Acetificación por el método de Orleáns (Adams, 1980).<br />

b) Método Luxemburgués<br />

Embudo cubierto de gasa<br />

Entrada de aire<br />

cubierta con gasa<br />

Orificio de<br />

observación<br />

Indicador<br />

de nivel<br />

Grifo<br />

El fundamento de este método y su diferencia fundamental con el método de<br />

Orleáns estriba en emplear virutas de haya que periódicamente quedan sumergidas en el<br />

líquido que está acetificándose. Así se consigue aumentar la superficie de acetificación<br />

de la bacteria y mejorar la transferencia de oxígeno, por lo que aumenta la velocidad de<br />

acetificación.<br />

La cuba giratoria más elemental (Figura 1.4) se prepara con un orificio grande<br />

en el centro de uno de los fondos, para procurar la entrada de aire. En uno de los<br />

costados de esta cuba, en la parte más alejada de la abertura, se practica un orificio<br />

estrecho, que puede obturarse con un tapón; es una canilla de madera o vidrio para<br />

vaciado del envase. El tonel está dividido en dos partes desiguales por un falso fondo,<br />

agujereado, con numerosos y finos orificios. La parte menor del tonel está llena de<br />

virutas de haya. En este compartimento penetra un largo termómetro para controlar la<br />

temperatura, aspecto muy interesante para todo método rápido o semirrápido. Se<br />

obtienen cantidades de vinagre, que pueden llegar como máximo, cada cuarenta y ocho<br />

horas, a la cuarta parte del contenido de un tonel. El vinagre elaborado, que se extrae de<br />

las cubas, se sustituye por porciones iguales de vino, continuando la elaboración<br />

indefinidamente (Xandri-Tagüeña, 1977).<br />

8


Introducción<br />

Figura 1.4. Cuba rotatoria del método Luxemburgués.<br />

c) Método de Schüzenbach o Método Alemán<br />

Se emplean toneles o generadores verticales de encina con doble fondo<br />

(Figura 1.5). Sobre el primero, agujereado, se colocan una serie de capas de virutas de<br />

madera de haya, impregnadas de vinagre de buena calidad. Sobre el borde superior lleva<br />

un diafragma perforado, con los orificios obturados con algodón. Al pasar el vino por el<br />

diafragma, burbujea aire que existe entre las virutas. El vinagre se extrae por la parte<br />

inferior. Se pueden emplear barriles de roble giratorios, parcialmente llenos de virutas,<br />

consiguiéndose así una mejor aireación. Las ventajas que se destacan de este proceso<br />

son la regulación de oxígeno y su uso para la producción continua de vinagre.<br />

El vinagre obtenido con el método de cultivo superficial tiene el aroma y el<br />

gusto propio de la lentitud de la acetificación que se ve favorecido por el simultáneo<br />

envejecimiento (Llaguno y Polo, 1991a).<br />

9


Y<br />

X<br />

Introducción<br />

Figura 1.5. Esquema de un generador vertical, para la producción de vinagres vínicos.<br />

Los principales inconvenientes de los métodos de acetificación en cultivo<br />

superficial que emplean las virutas como soporte son:<br />

X<br />

- Acumulación de bacterias muertas sobre las virutas (debido a falta de<br />

aireación o aumentos de temperaturas).<br />

- Desarrollo de bacterias productoras de celulosa.<br />

- La infección por anguílulas (pequeños nematodos) que son imposibles de<br />

combatir una vez que se desarrollan.<br />

- Aumentos de temperatura difícilmente controlables, pérdidas de alcohol<br />

por evaporación en la corriente ascendente de aire caliente, con bajada<br />

del rendimiento.<br />

- Necesidad de gran espacio (generadores de relleno).<br />

Y<br />

10


Introducción<br />

Entre los vinagres artesanales producidos por fermentación con cultivo<br />

superficial con denominación de origen y reconocimiento internacional destacan el<br />

“Aceto Balsámico Tradicionale“ de la ciudad italiana de Módena y el no menos<br />

prestigioso “Vinagre de Jerez”.<br />

1.1.4.2. Métodos de acetificación con cultivo sumergido<br />

Se entiende por fermentación sumergida aquella en la que no se utiliza material<br />

poroso o soporte, sino que se hacen circular pequeñas burbujas de aire a través de la<br />

biomasa, con lo que se favorece el proceso fermentativo. Emplea toneles de madera o<br />

tanques acero inoxidable quedando siempre una parte del vinagre de la operación<br />

anterior como inóculo para iniciar el ciclo siguiente. Se llena con el vino, y se introduce<br />

posteriormente una fuerte corriente de aire. La acetificación es muy rápida. Este proceso<br />

se utiliza ampliamente en la actualidad. Los rendimientos de la transformación del<br />

alcohol en ácido acético (hasta el 94%) resultan ser muy elevados. La velocidad a la que<br />

se desarrolla el proceso es mayor (25-30 horas), así como la uniformidad del producto<br />

y, sobre todo, se puede lograr la acetificación de iguales volúmenes de alcohol en<br />

mucho menor volumen de instalación, con el consiguiente ahorro de espacio. Se puede<br />

trabajar con dispositivos automáticos que no sólo regulen el control de la aireación, sino<br />

también los ciclos de carga y descarga (Llaguno y Polo, 1991a).<br />

Modelos Frings<br />

En 1878, Heinrich Frings fundó en Aquisgrán una sociedad productora de<br />

vinagre, que más tarde, en 1950, incorpora las patentes de invención resultantes de la<br />

investigación del proceso de fermentación sumergida, alcanzando un alto grado de<br />

desarrollo. Nació así el Acetator Frings, base de la biotecnología vinagrera actual.<br />

A partir de las investigaciones de Hromatka y Ebner (1949), en los años 40 fue<br />

construido el “Acetator Frings” (Figura 1.6) que se mantiene funcionando, con algunas<br />

modificaciones, en gran parte de las industrias vinagreras actuales y en el que se elabora<br />

la mayor parte de la producción.<br />

11


Introducción<br />

Figura 1.6. Acetator Frings en acero inoxidable<br />

A, bomba de carga; B, aireador y motor; C, dispositivo para determinación de alcohol residual; D,<br />

válvula entrada agua refrigeración; E, termostato reguladora ; F, rotámetro; G, serpentín de<br />

refrigeración; H, entrada de aire; I, salida de gases; J, dispositivo antiespuma.<br />

El fundamento es la presencia de cultivo sumergido en el seno del líquido a<br />

acetificar, que se satura constantemente de pequeñas burbujas de aire. Una mayor<br />

población bacteriana así como la disponibilidad de oxígeno para los microorganismos<br />

permiten obtener un mayor rendimiento de la transformación de etanol en ácido acético<br />

(del 94%) y una mayor velocidad del proceso (25-30 horas). Este procedimiento<br />

requiere la estricta vigilancia de tres parámetros: la temperatura, la presión parcial de<br />

oxígeno y los ciclos de carga y descarga.<br />

La bacteria acética es viable entre 28-33ºC, pero la velocidad de fermentación<br />

varía en función de la temperatura. La temperatura de la fermentación debe estar<br />

comprendida dentro del intervalo entre 30-31ºC (Ormaechea, 1991) que es la<br />

temperatura óptima para obtener un mayor rendimiento. Es obvio que la oxidación de<br />

etanol a ácido acético es una reacción exotérmica que puede producir alrededor de 8.4<br />

MJ por cada litro de etanol que se oxida (Adams, 1985) elevando la temperatura del<br />

depósito. Por otra parte, cuando la temperatura es elevada aumentan las pérdidas de<br />

alcohol y productos volátiles y, en menor cuantía, de ácido acético, pero quizás lo más<br />

importante, es que puede ocurrir la parada del proceso por la muerte de bacterias.<br />

Un elevado suministro de aire puede causar el fenómeno de sobreoxidación y<br />

arrastre de los componentes volátiles y, por otro lado, su carencia puede paralizar la<br />

acetificación dado el carácter aerobio de las bacterias acéticas. Además de la cantidad<br />

de aire, se ha de tener en cuenta su calidad y pureza, ya que las bacterias acéticas son<br />

sensibles a los contaminantes de este.<br />

Todos los parámetros están interrelacionados en la acetificación; el etanol no<br />

debe llegar a agotarse totalmente ya que las bacterias acéticas mueren rápidamente y se<br />

pierde el cultivo. Por ello en este tipo de sistema de producción de vinagre se suele<br />

12


Introducción<br />

llevar a cabo la acetificación de forma discontinua realizándose ciclos de descargacarga.<br />

Así se impide que las bacterias acéticas metabolicen el ácido acético formado<br />

convirtiéndolo en CO2 y agua. Se descarga aproximadamente el 40-45% del volumen de<br />

líquido, que se repone con nueva materia prima suministrándole sustrato a la bacteria.<br />

Por eso, se puede trabajar de forma automatizada con dispositivos que regulen el control<br />

de la temperatura y de la aireación, así como los ciclos de carga y descarga. El<br />

acetificador está constituido por un depósito de acero inoxidable de capacidad entre 100<br />

y 300 HL. Los conductos están rodeados por un intercambiador de calor de agua para<br />

disipar el calor producido en el proceso y mantener la temperatura a 30ºC. Para evitar<br />

las pérdidas de compuestos volátiles se ha desarrollado un sistema cerrado (Cantero et<br />

al., 1996), mejorando sensiblemente los resultados del proceso fermentativo. El<br />

fermentador consta de un sistema de recirculación de aire y un sistema de control<br />

automatizado que inyecta oxígeno en dicha corriente a medida que éste es consumido<br />

por la biomasa. Se alcanzan así rendimientos cercanos al 100% (Gómez et al., 1993).<br />

Los aminoácidos libres presentes en el medio son las principales fuentes de<br />

nitrógeno para las bacterias acéticas. Ya que el sustrato para la fermentación acética<br />

proviene de una fermentación previa realizada por levaduras (Ciani et al., 1998) resulta<br />

importante asegurar que dicho sustrato posea suficiente nitrógeno disponible para las<br />

bacterias.<br />

1.2. DETERMINACIÓN DE AMINOÁCIDOS EN PRODUCTOS DERIVADOS<br />

DE LA UVA<br />

1.2.1. Aplicaciones del análisis de aminoácidos en enología<br />

El análisis de aminoácidos encuentra aplicación en muchos campos de<br />

investigación siendo uno de los más importantes la estimación del valor nutritivo de<br />

alimentos para humanos y para animales. La elevada demanda de información<br />

relacionada con el valor nutritivo ha dado lugar al desarrollo de métodos precisos para<br />

aminoácidos. Además, es creciente el número de aplicaciones como la detección de<br />

posibles adulteraciones en alimentos y bebidas o la determinación de aminoácidos,<br />

péptidos o derivados potencialmente tóxicos producidos por las nuevas técnicas de<br />

procesado de alimentos (White yHart, 1992b).<br />

Ya en 1958, Stein y Moore aplican la cromatografía de líquidos para determinar<br />

aminoácidos utilizando una columna de intercambio iónico y reacción postcolumna con<br />

ninhidrina. La importancia del análisis de aminoácidos no ha dejado de crecer desde<br />

entonces, tanto desde el punto de vista clínico como farmacéutico y alimentario.<br />

Es conocida la importancia de los aminoácidos del mosto como nutrientes para<br />

el desarrollo de las levaduras que realizan la fermentación alcohólica, así como el papel<br />

que se les atribuye como precursores de los compuestos del aroma. Por otra parte, la<br />

composición en aminoácidos del mosto está muy relacionada con la madurez de las<br />

uvas y con la fertilización del terreno, por lo que son muchos los laboratorios<br />

interesados en el análisis de estos compuestos (Cáceres et al., 1986). Los aminoácidos<br />

libres representan la parte más importante del nitrógeno total en los mostos y vinos,<br />

13


Introducción<br />

aproximadamente entre el 30 y 40 % (Hérberger et al., 2003). Estos aminoácidos tienen<br />

varios orígenes. Algunos proceden de la uva y pueden ser metabolizados parcial o<br />

totalmente por levaduras al final de la fermentación o liberados de las levaduras muertas<br />

y otros son producidos por la degradación enzimática de las proteínas de la uva. El<br />

contenido de aminoácidos de las uvas depende de varios factores como fertilización,<br />

condiciones climáticas y duración de la maceración de la piel en el mosto (Soufleros et<br />

al., 2003).<br />

Por tanto, la composición de aminoácidos es de gran importancia en la<br />

producción de vino (Kosir y Kidric, 2001 ). Muchos aminoácidos experimentan una<br />

serie de biotransformaciones, dando lugar a alcoholes de alto peso molecular, aldehídos,<br />

ésteres y ácidos cetónicos, los cuales tienen un gran impacto en las propiedades<br />

organolépticas del vino. Por este motivo a los aminoácidos se les atribuye el papel de<br />

precursores del aroma (Soufleros et al., 2003).<br />

A pesar de los diversos factores que afectan a los aminoácidos presentes en el<br />

vino, muchos investigadores los han empleado para la diferenciación del producto<br />

(Csomos y Simon-Sarkadi, 2001). Con dicho fin, así como para establecer la<br />

autenticidad del vino, se han aplicado diferentes procedimientos quimiométricos:<br />

análisis de cluster, análisis de componentes principales y análisis discriminante.<br />

Hérberger et al. (2003) encontraron que la aplicación de técnicas quimiométricas al<br />

contenido de aminoácidos y aminas biógenas resultó ser una buena herramienta para<br />

clasificar vinos húngaros en función de la tecnología de elaboración empleada, sin<br />

embargo, la diferenciación de las mismas según su origen geográfico, variedad y<br />

cosecha no fue del todo satisfactoria.<br />

Asimismo, Soufleros et al. (2003) estudiaron el perfil de aminoácidos de vinos<br />

blancos griegos procedentes de siete variedades de uva, seis regiones geográficas, y tres<br />

vendimias y aplicando el análisis discriminante los clasificaron en función de dichas<br />

variables (variedad, origen geográfico y vendimia).<br />

Brescia et al. (2002) diferenciaron vinos procedentes de pequeñas áreas de<br />

producción de la misma región aplicando estadística multivariante a las determinaciones<br />

de aminoácidos por resonancia magnética nuclear (RMN). Con esto se consiguió un<br />

método útil para la protección de la denominación de origen controlada (DOC) contra la<br />

adulteración.<br />

Por otro lado, ya que las levaduras juegan un importante papel en el contenido<br />

de aminoácidos en el vino, otra de las aplicaciones ha sido el estudio de la influencia de<br />

diferentes cepas de levadura sobre los cambios que sufren los aminoácidos, péptidos y<br />

proteínas durante el envejecimiento del cava (Martínez-Rodríguez et al., 2002). En este<br />

estudio se utilizó el mismo vino base y cinco cepas de levaduras. Con los datos<br />

obtenidos se dedujo que los cambios que se producen en el proceso de envejecimiento<br />

del cava ocurren en al menos cuatro fases claramente diferenciadas y además se observó<br />

que el empleo de una cepa de levadura u otra influye en el contenido de aminoácidos<br />

libres y péptidos.<br />

Pérez-Coello et al. (1999) analizaron 15 vinos elaborados en La Mancha con<br />

varias cepas de Saccharomyces cerevisiae, utilizando la composición volátil y el perfil<br />

14


Introducción<br />

de aminoácidos con el objeto de determinar la cepa más adecuada para inocular los<br />

mostos de esta región.<br />

En otros trabajos se adicionó amonio y aminoácidos a los mostos para estudiar<br />

su efecto en la composición aromática y en las propiedades sensoriales de los vinos<br />

obtenidos (Hernández-Orte et al., 2002; 2005; 2006). A pesar de que el factor<br />

determinante de la composición volátil de los vinos es la cepa de levadura, la adición<br />

de nitrógeno a los mostos también influye, reduciendo el contenido de β-feniletanol,<br />

metionol e isoamilalcohol y aumentando el ácido propiónico. Además, se observó que<br />

los vinos que habían sido enriquecidos con amonio eran más ricos en lactato de etilo y<br />

cis-3-hexenol mientras que los vinos enriquecidos con aminoácidos eran más ricos en γbutirolactona<br />

e isobutanol. Desde el punto de vista sensorial, la adición de amonio dio<br />

lugar a un descenso en notas sulfhídricas y a un incremento en olor cítrico. Por otro<br />

lado, se observó que las fermentaciones son mucho más rápidas en los mostos<br />

enriquecidos (Hernández-Orte et al., 2005).<br />

En el campo de los vinagres el análisis de aminoácidos se ha dirigido a la<br />

caracterización de vinagres de vino (Kutlán y Molnár-Perl, 2003) y a las<br />

transformaciones químicas y bioquímicas que se producen en los vinagres de Jerez<br />

durante las diferentes fases de envejecimiento (Palacios et al., 2002).<br />

La formación de vinagre implica esencialmente la conversión del etanol en ácido<br />

acético. Los microorganismos responsables de dicha transformación son bacterias<br />

acéticas pertenecientes a los géneros Acetobacter y Gluconobacter y los aminoácidos<br />

presentes en el medio constituyen la principal fuente de nitrógeno para estas bacterias.<br />

Debido a que el sustrato inicial procede de una fermentación previa realizada por<br />

levaduras, es esencial asegurarse de que haya una cantidad adecuada de nitrógeno para<br />

que se lleve a cabo la fermentación acética (Valero et al., 2005).<br />

Además, se han desarrollado métodos para la determinación conjunta de<br />

aminoácidos y otras sustancias de interés como las aminas biógenas y poliaminas en<br />

vinos y en vinagres (Bauza et al., 1995; Herbert et al., 2000; Kutlán y Molnár-Perl.,<br />

2003; Lozanov et al., 2004). Las aminas biógenas son compuestos que afectan a la salud<br />

y pueden ser indicadores de unas condiciones de producción antihigiénica, formándose<br />

a partir de ciertos aminoácidos por descarboxilación. Sin embargo, la cuantificación<br />

rutinaria de estas sustancias no se emplea en el control cualitativo de los vinos debido<br />

principalmente a las dificultades del análisis. De ahí la importancia de desarrollar<br />

métodos sencillos que permitan determinar simultáneamente las aminas biógenas y<br />

aminoácidos en vinos o en vinagres. Las poliaminas, por el contrario, tienen múltiples<br />

funciones en los organismos vivos, tales como factores de crecimiento, antioxidantes,<br />

estabilizadores de ADN y ARN, reguladores metabólicos, nutrientes y segundos<br />

mensajeros.<br />

Los estudios de racemización constituyen otra área en el análisis de los<br />

aminoácidos. Los L-aminoácidos de las proteínas de los alimentos se isomerizan<br />

parcialmente a D-isómeros por tratamiento alcalino o por calor. Este tratamiento puede<br />

afectar al valor nutritivo y seguridad de los alimentos, ya que la mayoría de los Daminoácidos<br />

no pueden ser utilizados por los humanos y algunos son tóxicos. Los<br />

isómeros tienen idénticas propiedades químicas y por tanto, deben ser convertidos en<br />

dipéptidos diastereométricos mediante una reacción con un agente quiral antes de la<br />

15


Introducción<br />

cromatografía. Alternativamente, se puede emplear una fase estacionaria o fase móvil<br />

quiral. Para conseguir la separación en un solo cromatograma de todos los aminoácidos<br />

en sus formas D y L, es necesario utilizar columnas largas y tiempos de análisis de<br />

incluso horas.<br />

Se han propuesto diferentes métodos para la determinación aminoácidos<br />

enantiómeros y aminas quirales tanto en vinos, vinagres, como en alimentos, cada uno<br />

de ellos con sus ventajas e inconvenientes (Brüeckner et al., 1995; Jin et al., 1999; Voss<br />

y Galensa, 2000; Toyo´oka et al., 2001; Abe et al., 2002; Erbe y Brüeckner, 1998 ).<br />

1.2.2. Métodos de análisis de aminoácidos<br />

Durante los últimos años, la evolución del análisis instrumental ha permitido la<br />

detección y cuantificación de un gran número de aminoácidos con gran precisión y<br />

sensibilidad. La determinación de aminoácidos en muestras de mostos, vinos y vinagres<br />

debe permitir: la detección de aminoácidos primarios y secundarios, como la prolina,<br />

que es el aminoácido más abundante de los vinos; un análisis exacto de la arginina,<br />

debido a la implicación toxicológica de este compuesto en reacciones posteriores que<br />

dan lugar a la formación de etilcarbamato y urea; bajos límites de detección para todos<br />

los aminoácidos; un tiempo de análisis corto, con objeto de poder tener un análisis<br />

rutinario para la certificación del vino o del vinagre; y la habilidad de crear una base de<br />

datos con las características de productos químicos para ayudar a la identificación de<br />

adulteraciones (Herbert et al., 2000).<br />

Existen diferentes técnicas empleadas en el análisis de aminoácidos en vinos,<br />

aunque son tres las que se usan con mayor frecuencia: cromatografía de intercambio<br />

iónico con derivatización postcolumna empleando ninhidrina como agente derivatizante<br />

y detección por ultravioleta (UV); separación de derivados volátiles de aminoácidos<br />

por cromatografía gaseosa (CG) y detección por espectrometría de masas (EM) y<br />

separación de aminoácidos derivados por cromatografía de líquidos (CL) y su detección<br />

por fluorescencia. La resonancia magnética nuclear (RMN) y la electroforesis capilar<br />

(EC) son otras de las técnicas usadas en el análisis de aminoácidos (Herbert et al.,<br />

2000).<br />

a) Separación por cromatografía líquida de intercambio iónico<br />

Las resinas de intercambio iónico son polímeros sulfonados con partículas de 5 a<br />

10 micras de diámetro. El mecanismo de separación está basado en la interacción iónica<br />

con un soporte fuertemente ácido, aunque no se pueden excluir una interacción<br />

secundaria con el polímero que constituye la base del intercambiador. En primer lugar<br />

eluyen los aminoácidos ácidos, seguidos por los hidroxilados, luego los neutros y por<br />

último los básicos (Cáceres et al., 1986). Actualmente las columnas son muy eficaces,<br />

con lo que los tiempos de análisis son más cortos, pero son bastante caras.<br />

Tradicionalmente el análisis de aminoácidos se ha llevado a cabo mediante<br />

cromatografía de intercambio catiónico, donde los aminoácidos se separaban y<br />

posteriormente reaccionaban con ninhidrina en un sistema de derivatización<br />

16


Introducción<br />

postcolumna. Finalmente se detectaban por absorbancia en la región del UV-visible a<br />

una o dos longitudes de onda. Aunque ha demostrado tener buena fiabilidad y excelente<br />

poder de resolución, los tiempos de análisis son demasiado largos, la sensibilidad es<br />

limitada, pueden resultar picos demasiado anchos y los sistemas de derivatización<br />

postcolumna resultan difíciles de manejar y mantener. Por otro lado, aunque este<br />

método da buenos resultados requiere una larga preparación de las muestras, y su<br />

aplicación en vinos no permite la cuantificación de la cisteína, la cual es un precursor de<br />

los tioles característicos de la variedad Sauvignon (Pripis-Nicolau et al., 2001), entre<br />

otras. Además tiene problemas con las interferencias de la matriz y con los límites de<br />

detección (Herbert et al., 2000). De todos modos, esta técnica se ha empleado<br />

extensamente en la caracterización de vinos en función del contenido de aminoácidos<br />

(Csomos y Simone, 2002).<br />

b) Separación por cromatografía de líquidos en fase reversa<br />

La mayor parte de los trabajos realizados sobre análisis de aminoácidos por<br />

cromatografía de líquidos (CL) se ha llevado a cabo en columnas de fase reversa que<br />

tienen como fase estacionaria sílice, a la que se unen grupos C-8 o C-18. Estas<br />

columnas, empaquetadas con partículas de sílice muy pequeñas (3-10 µm) y de pequeño<br />

diámetro (2-5 mm), están sometidas a una alta presión con una velocidad de flujo de las<br />

fases móviles muy controlada.<br />

Las fases móviles más utilizadas en fase reversa son mezclas de agua y un<br />

disolvente orgánico (metanol, acetonitrilo, o tetrahidrofurano, normalmente). Cuando la<br />

muestra tiene sustancias que contienen grupos ácidos o básicos débiles, como son los<br />

aminoácidos, se recurre al control del pH de la fase móvil mediante un tampón (Cáceres<br />

et al., 1986).<br />

La cromatografía en fase reversa utiliza las propiedades de solubilidad de la<br />

muestra para distribuirla entre un solvente hidrofílico y otro lipofílico. La distribución<br />

de los componentes de la muestra entre las dos fases va a depender de sus respectivas<br />

características de solubilidad. Los componentes menos hidrofóbicos se asociarán<br />

primeramente con la fase hidrofílica, y los componentes más hidrofóbicos se<br />

encontrarán en la fase lipofílica. El proceso entero depende del poder extractivo de la<br />

fase hidrofílica. En fase reversa, las partículas de sílice cubiertas con cadenas<br />

hidrocarbonadas representan la fase lipofílica, mientras que la mezcla acuosa de un<br />

solvente orgánico que rodea las partículas representa la fase hidrofílica.<br />

Puesto que el conjunto de los aminoácidos muestra una amplia gama de<br />

polaridades, para resolverlos en un solo cromatograma es preciso ir variando la<br />

composición de la fase móvil a lo largo de la separación, aumentando su poder de<br />

elución; de esta forma, mediante el empleo de un gradiente de polaridad, se consigue<br />

separar todos los compuestos en un tiempo razonable, lo que sería imposible de<br />

conseguir con una elución isocrática (Cáceres et al., 1986).<br />

Esta técnica tiene muchas aplicaciones como por ejemplo la caracterización de<br />

vinos (Soufleros et al., 2003) y diferenciación de vinagres en función de la composición<br />

en aminoácidos (Valero et al.,2005); el estudio de la evolución de los aminoácidos en el<br />

proceso de elaboración del vino (Martínez-Rodríguez et al.,2002); relación del<br />

17


Introducción<br />

contenido en aminoácidos con los compuesto volátiles en el vino (Pozo-Bayón et al.,<br />

2005) y la determinación simultánea de aminas biógenas y aminoácidos en vinos y en<br />

vinagres (Krause et al. 1995; Lozanov et al., 2004; Kutlán y Molnár-Perl, 2003).<br />

Además, la cromatografía de líquidos se ha utilizado para determinar los<br />

isómeros L y D de los aminoácidos en vinos (Brüeckner et al., 1995; Jin et al., 1999;<br />

Voss y Galensa, 2000; Toyo´oka et al., 2000). Los isómeros tienen idénticas<br />

propiedades químicas y por tanto, deben ser convertidos en dipéptidos diastereométricos<br />

mediante una reacción con un agente quiral antes de la cromatografía. Alternativamente,<br />

se puede emplear una fase estacionaria o fase móvil quiral.<br />

c) Cromatografía de gases (CG)<br />

La cromatografía de gases capilar constituye otra alternativa para el análisis de<br />

aminoácidos. Esta técnica es rápida, y tiene un alto poder de resolución y sensibilidad,<br />

pero se necesita gran experiencia. Además, como los aminoácidos libres no son<br />

suficientemente volátiles necesitan ser convertidos en derivados volátiles para poder<br />

determinarlos. Los ésteres de aminoácidos acilados son la clase más frecuente de<br />

derivados para el análisis de aminoácidos por CG.<br />

La principal desventaja de la cromatografía de gases parece ser el procedimiento<br />

de la derivatización, debido a la complejidad de las reacciones y los tipos de reactivos<br />

usados. La velocidad de derivatización difiere de un aminoácido a otro y la<br />

reproducción estricta de las condiciones de reacción es esencial para todas las muestras.<br />

Además, la mayoría de los derivados de aminoácidos volátiles se pueden perder también<br />

durante la concentración de la muestra. Por otro lado esta técnica requiere una<br />

minuciosa extracción y preconcentración de la muestra, por lo que se deben tener en<br />

cuenta a la hora de asegurar la fiabilidad de los resultados finales (Herbert et al., 2000).<br />

Se ha comparado la cromatografía de intercambio iónico y la cromatografía de<br />

gases en cuanto a la precisión. Ninguno de los métodos fue claramente superior. La CG<br />

resultó tener una menor varianza intralaboratorio excepto para la histidina y la arginina.<br />

También se ha comparado la CG y CL. Considerando muchos factores como la<br />

facilidad de la derivatización y la duración del tiempo de análisis el método de elección<br />

fue la CL. Aunque la CG tiene ventajas (velocidad y sensibilidad) la mayoría de los<br />

análisis de aminoácidos todavía se llevan a cabo por la clásica cromatografía de<br />

intercambio iónico o por la cromatografía de líquidos en fase reversa. Muchos autores la<br />

han aplicado para la determinación de D-aminoácidos y separación de enantiómeros<br />

tanto en vinos (Abe et al., 2002) como en vinagres ( Erbe y Brüeckner, 1998).<br />

d) Electroforesis capilar<br />

La técnica de electroforesis capilar (EC) se ha usado para separar y detectar<br />

aminoácidos, péptidos y proteínas.<br />

La EC permite el análisis de muestras extremadamente pequeñas, y por lo tanto<br />

se requieren detectores de alta sensibilidad. Estos detectores incluyen fluorescencia<br />

inducida por láser, la cual tiene unos límites de detección del orden de 10 -20 moles para<br />

18


Introducción<br />

la separación por electroforesis capilar de zona de aminoácidos derivatizados con<br />

isotiocianato de fluoresceína. Un inconveniente de esta técnica es el consumo de tiempo<br />

que conlleva la preparación de las muestras, ya que requieren un proceso de<br />

derivatización y preconcentración previo a su análisis (Kosir y Kidric, 2002).<br />

Así mismo, se puede aplicar la EC con un detector de fluorescencia inducida por<br />

láser para reacciones postcolumna usando como agentes derivatizantes el o-ptaldehido y<br />

el naptaneno-2,3-dicarboxialdehido (Male y Luong, 2001; Kilgore y Smith, 2003).<br />

El análisis por electroforesis capilar de zona de aminoácidos seleccionados tiene<br />

unos límites de detección extremadamente bajos. En la práctica, no se precisan límites<br />

de detección tan bajos en el análisis rutinario de aminoácidos en alimentos. Sin<br />

embargo, podrían producirse nuevos compuestos en métodos de procesado de alimentos<br />

del futuro en unos niveles suficientemente bajos como para poder recomendar la<br />

aplicación de esta técnica.<br />

e) Resonancia magnética nuclear<br />

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) se ha aplicado<br />

ampliamente en el campo del análisis químico de alimentos ya que es una técnica no<br />

destructiva, sensible y capaz de detectar simultáneamente un gran número de<br />

compuestos, concretamente aminoácidos, en mezclas complejas como es el caso del<br />

vino ( Kosir y Kidric, 2001; 2002).<br />

Aunque la cromatografía de líquidos y la electroforesis capilar son más<br />

sensibles, requieren una preparación de las muestras antes del análisis. Normalmente, la<br />

separación, derivatización y preconcentración en el caso de compuestos presentes en<br />

bajas concentraciones, son pasos imprescindibles en el procedimiento. Por el contrario,<br />

la preparación de muestra para la resonancia magnética nuclear es más simple y<br />

consume menos tiempo. Otra gran ventaja de esta técnica es la posibilidad de detectar la<br />

resonancia magnética de diferentes núcleos presentes en una molécula en diferentes<br />

ambientes electrónicos y espaciales.<br />

Esta técnica ha sido empleada, obteniéndose muy buenos resultados, en la<br />

caracterización de la autenticidad del vino, determinación del origen geográfico y año<br />

de producción (Brescia et al., 2002).<br />

1.2.3. Derivatización de aminoácidos<br />

Los aminoácidos pueden ser detectados directamente en el ultravioleta, ya que<br />

absorben a una longitud de onda entre 190-210 nm. Sin embargo, en esta región del<br />

espectro también absorben la mayoría de los disolventes y otros componentes de las<br />

muestras, por lo que normalmente se recurre a la formación de derivados detectables a<br />

otras longitudes de onda o fluorescentes (Cáceres et al., 1986).<br />

19


Introducción<br />

La derivatización puede llevarse a cabo antes de la separación cromatográfica<br />

(precolumna), inmediatamente después de la elución (postcolumna) o, menos frecuente,<br />

en la misma columna. Cada forma de obtener el derivado presenta ventajas e<br />

inconvenientes (Tabla 1.2).<br />

En la derivatización postcolumna la separación de aminoácidos no derivatizados<br />

se lleva a cabo con una resina de intercambio catiónico con un gradiente de tampones<br />

acídicos. Después de la separación se convierten en derivados de ninhidrina coloreados<br />

para la detección colorimétrica, o en derivados de ortoftaldehído para la detección por<br />

fluorescencia.<br />

Tabla 1.2. Ventajas e inconvenientes de la derivatización precolumna y postcolumna<br />

(Cáceres et al., 1986)<br />

Derivatización Ventajas Inconvenientes<br />

Postcolumna<br />

Precolumna<br />

-Es posible utilizar varios sistemas de<br />

detección y eluir los compuestos de la<br />

columna detectándolos por métodos no<br />

destructivos antes de derivatizarlos.<br />

-La reacción es reproducible sin<br />

necesidad de formar un único derivado.<br />

-La única limitación a las condiciones de<br />

la reacción es que se complete en un<br />

periodo de tiempo razonable y que sea<br />

cuantitativa.<br />

-La reacción se puede desarrollar en un<br />

disolvente no compatible con la fase<br />

móvil utilizada en la separación<br />

cromatográfica.<br />

-Se pueden separar los productos<br />

secundarios formados, en la misma<br />

columna o antes de la separación<br />

cromatográfica.<br />

-Presencia de interferencias debidas al exceso de<br />

reactivo o a productos de degradación.<br />

-Pérdida de resolución producida por el<br />

ensanchamiento de la banda cromatográfica en el<br />

reactor donde se produce la reacción.<br />

-No se pueden utilizar tiempos de retención muy<br />

largos.<br />

-Puede resultar un método caro debido a las<br />

modificaciones que hay que realizar en el equipo<br />

instrumental para llevar a cabo la reacción.<br />

-Presencia de picos interferentes en los<br />

cromatogramas debidos al mismo reactivo, a<br />

productos de reacción o de degradación o a<br />

impurezas de los reactivos.<br />

-Conviene eliminar el exceso de reactivo,<br />

disolvente u otros componentes de la mezcla de<br />

reacción antes de la inyección en el cromatógrafo.<br />

- Una parte sustancial de todos los derivados será<br />

idéntica. Pequeñas diferencias de la cadena lateral<br />

de los aminoácidos tendrán un efecto menor en el<br />

comportamiento cromatográfico de los derivados,<br />

dando una separación más dificultosa.<br />

Aunque la derivatización precolumna ofrece más ventajas, los métodos tradicionales<br />

postcolumna no se han eliminado totalmente.<br />

20


Introducción<br />

Los agentes derivatizantes más utilizados en el análisis de aminoácidos son:<br />

a) Ninhidrina<br />

La ninhidrina se utiliza para la determinación de los aminoácidos tras su separación<br />

en su forma natural por cromatografía de intercambio iónico. Por tanto, la derivatización<br />

con ninhidrina es exclusivamente postcolumna (White y Hart, 1992a).<br />

La reacción de la ninhidrina con los aminoácidos es muy sensible, llegándose a<br />

detectar cantidades inferiores a un picomol pero raramente reproducibles por debajo de<br />

100 picomoles. Esta limitación la hace inadecuada para muchas de las aplicaciones<br />

demandadas actualmente. La sensibilidad de la ninhidrina depende de una serie de<br />

factores: es muy sensible a la luz, al oxígeno atmosférico, a cambios de temperatura y<br />

de pH.<br />

Con los aminoácidos primarios forma un complejo morado (Ruhemann´s purple)<br />

que absorbe a una λ de 570 nm, y con los aminoácidos secundarios, prolina e<br />

hidroxiprolina, forma un complejo amarillo que absorbe a 440 nm. Cuando empieza a<br />

oxidarse el reactivo, su color no se desarrolla bien a 570 nm pero la absorción a 440<br />

permanece constante. Por eso cuando la altura de la prolina a 440 nm es igual a la altura<br />

del ácido glutámino a 570 nm indica la degradación del reactivo.<br />

Algunos autores han aplicado esta técnica para la caracterización de vinos en<br />

función del contenido de aminoácidos (Herberger et al., 2003).<br />

b) Cloruro de dansilo<br />

El cloruro de dansilo (DNS-Cl) es un reactivo fluorogénico de derivatización<br />

precolumna que permite la determinación de aminas primarias y secundarias.<br />

La dansilación se ha usado como un método para la determinación de<br />

aminoácidos libres, tanto los procedentes de la hidrólisis de proteínas como los<br />

aminoácidos terminales de proteínas y péptidos. Los derivados son detectables por<br />

fluorescencia (λex 360 nm; λem 470) o por ultravioleta (254 nm) y los niveles de<br />

detección están en el orden de picomoles o fentomoles dependiendo de la sensibilidad<br />

del detector (White y Hart, 1992a).<br />

La reacción de los aminoácidos con el cloruro de dansilo transcurre en<br />

condiciones óptimas entre 35-50 minutos en medio básico, a temperatura ambiente y en<br />

la oscuridad. Además de los dansilaminoácidos se forma como producto secundario el<br />

ácido dansilsulfónico. Por otro lado, el exceso de cloruro de dansilo reacciona con los<br />

dansilaminoácidos formando dansilamida. La formación de la dansilamida era una<br />

inevitable limitación del método y la cantidad formada depende de la concentración de<br />

aminoácidos y del exceso de cloruro de dansilo. Conviene, pues, reducir en lo posible la<br />

aparición de tales productos secundarios (Cáceres et al., 1986).<br />

21


Introducción<br />

Los derivados son relativamente estables a la hidrólisis lo que no ocurre con el<br />

reactivo. Hay que evitar, sin embargo, la exposición a la luz por ser fotosensibles. Los<br />

dansilaminoácidos son estables al menos 7 días si se mantienen a –4 ºC.<br />

Esta técnica se utiliza generalmente en derivatización precolumna. Numerosos<br />

autores lo han empleado para la determinación de aminoácidos en mostos de uva, vinos<br />

y vinagres (Botella et al., 1990; Valero et al., 2005).<br />

La mayoría de aminoácidos dan monodansil derivados, excepto lisina, ornitina,<br />

histidina, tirosina y cisteína que forman didansil derivados.<br />

Este método ofrece una buena reproducibilidad para la mayoría de los<br />

aminoácidos excepto para la histidina debido a la baja respuesta relativa de<br />

fluorescencia del derivado didansilado y por la formación de dos dansil derivados<br />

(White y Hart, 1992a).<br />

c) Cloruro de dabsilo<br />

Los derivados obtenidos con el cloruro de dabsilo tienen una absorción máxima<br />

a 420 nm (región visible), son altamente estables y son rápidamente separados y<br />

detectados a niveles de picomoles. Los derivados se mantienen perfectamente estables<br />

durante cuatro semanas a temperatura ambiente.<br />

Una limitación del método es que la presencia de una excesiva cantidad de sal,<br />

urea, fosfato, o bicarbonato amónico alterará el pH del tampón e interferirá en la<br />

reacción de dabsilación.<br />

Para un análisis cuantitativo de muestras desconocidas, los estándares de<br />

aminoácidos dabsilados tienen que obtenerse de una mezcla de estándares de<br />

aminoácidos hidrolizada y dabsilada en paralelo en las mismas condiciones que las<br />

muestras (White y Hart, 1992a)<br />

Krause et al. (1995) propusieron el uso del cloruro de dabsilo como un método<br />

alternativo al análisis convencional de aminoácidos y aminas biógenas en alimentos y<br />

muestras biológicas, logrando separar más de cuarenta compuestos simultáneamente.<br />

d) Dinitrofluorobenceno<br />

El dinitrofluorobenceno (DNFB) es un agente de derivatización precolumna que<br />

se utiliza para la caracterización de aminoácidos terminales de cadenas peptídicas<br />

(Cáceres et al., 1986).<br />

Este agente reacciona con los aminoácidos primarios y secundarios formando<br />

compuestos que muestran fluorescencia a 365 nm. La reacción se lleva a cabo a 50 ºC<br />

durante 30 minutos. Los derivados son estables durante 48 horas si se protegen de la<br />

luz.<br />

22


Introducción<br />

Con este reactivo se pueden detectar pequeñas cantidades de aminoácidos, del<br />

orden de picomoles, y es muy adecuado para determinar aminoácidos que otros<br />

reactivos resuelven peor. Uno de los inconvenientes de este método está en que destruye<br />

los péptidos (White y Hart, 1992a).<br />

e) Fenilisotiocianato<br />

El agente derivatizante fenilisotiocianato se ha utilizado durante más de 30 años<br />

en el método de la degradación de Edman para secuenciar proteínas y péptidos. Este<br />

agente reacciona con los aminoácidos libres produciendo feniltiocarbamil aminoácidos<br />

(Cáceres et al., 1986). Se ha empleado, asimismo, para determinar aminoácidos en<br />

zumos de naranja (Naulet et al., 1997), vinos ( Botella et al., 1990; Lehtonen et al.,<br />

1996; Puig-Deu y Buxaderas, 1994; Hernández-Orte et al., 1999; Fox et al., 2001) y<br />

vinagres (Palacios et al., 2002).<br />

Hay que señalar que se consigue la cuantificación de los aminoácidos<br />

secundarios prolina e hidroxiprolina. A diferencia de la ninhidrina y ortoftaldehído, los<br />

derivados feniltiocarbamil de la prolina y la hidroxiprolina tienen aproximadamente la<br />

misma respuesta molar que los otros aminoácidos.<br />

La selectividad es adecuada y no hay evidencia de formación de derivados<br />

disustituidos con tirosina o histidina. Sólo lisina y cistina reaccionan con dos moléculas<br />

del agente. En condiciones suaves, la reacción se completa en menos de diez minutos, y<br />

como el reactivo es volátil, se puede usar en exceso. Este exceso se elimina a baja<br />

presión. Las muestras secas pueden ser almacenadas a –20 ºC, y resultan estables<br />

durante 4 semanas.<br />

Debido a que los derivados no son fluorescentes, la técnica está limitada a la<br />

detección por UV, la cual se lleva a cabo a 254nm (λmáx = 269 nm). Esta técnica no es<br />

tan sensible como las que utilizan reactivos fluorescentes, pero la alta absorción en el<br />

UV de los derivados hace que puedan ser detectados a niveles de picomoles, los cuales<br />

representan los niveles prácticos de sensibilidad para muestras reales. El límite de<br />

sensibilidad es 50 picomoles en una relación señal / ruido de 2.5, la cual es 50 veces<br />

menos sensible que la detección de los derivados de ortoftaldehído y 9-fluorenilmetil<br />

cloroformato.<br />

f) Ortoftaldehido<br />

El ortoftaldehido (OPA), fue introducido en 1971 y es el agente de<br />

derivatización más comúnmente usado en cromatografía líquida de alta resolución en<br />

fase reversa para la determinación de aminoácidos. Se ha aplicado a vinos (Pozo-Bayón<br />

et al., 2005; Soufleros et al., 2003; Lehtonen et al., 1996) y vinagres (Kutlán y Molnár-<br />

Perl, 2003). Otra de las aplicaciones de este reactivo ha sido la determinación de<br />

aminoácidos enantiómeros en alimentos y bebidas (Brüeckner et al., 1995).<br />

El OPA es un reactivo que no tiene fluorescencia natural, la desarrolla al<br />

reaccionar con funciones amino primarias. La reacción tiene lugar en medio acuoso a<br />

pH fuertemente alcalino en presencia de un agente reductor como el 2-mercapto-etanol,<br />

23


Introducción<br />

3-mercapto-1-propanol o etanotiol. El derivado isoindólico formado es inestable y debe<br />

ser estabilizado por acidificación. La reacción se completa totalmente en 1 ó 2 minutos<br />

a temperatura ambiente (Cáceres et al., 1986).<br />

Este reactivo se puede emplear tanto para la derivatización postcolumna como<br />

para la precolumna.<br />

No es necesario eliminar el exceso de OPA antes de inyectar la muestra ya que<br />

el reactivo por sí mismo no interfiere en la separación o detección. Sin embargo, como<br />

los derivados OPA-aminoácidos son inestables, para conseguir unos resultados<br />

reproducibles es esencial una completa automatización de la reacción precolumna<br />

controlando de manera muy precisa el tiempo de reacción. El límite de detección con<br />

este reactivo está en el rango de los fentomoles, lo que demuestra que esta técnica es<br />

diez veces más sensible que la reacción con ninhidrina.<br />

Por otro lado, el OPA no reacciona con grupos amino secundarios, por tanto, si<br />

queremos determinar prolina e hidroxiprolina simultáneamente con el resto de los<br />

aminoácidos, hay que recurrir a una oxidación con hipoclorito sódico que rompe el<br />

anillo y los convierte en aminoácidos primarios. Otra alternativa es utilizar OPA con<br />

otro agente que permita derivatizar los aminoácidos secundarios. Algunos autores<br />

usaron una doble derivatización con ortoftaldehído y 9-fluorenilmetil cloroformato para<br />

determinar los aminoácidos primarios y secundarios en mostos y vinos (Herbert et al.,<br />

2000; Martínez-Rodríguez et al., 2002). Pripis-Nicolau et al. (2001) desarrollaron un<br />

método para determinar la cisteína y otros aminoácidos en mostos y vinos utilizando<br />

una derivatización previa con ácido iodoacético (IDA) seguida de otra con OPA.<br />

Otro inconveniente de este reactivo es la débil respuesta de la lisina, que puede<br />

ser debida a la presencia de dos estructuras isoindólicas fluorescentes que interaccionan.<br />

La cisteína es también un aminoácido que presenta una débil respuesta debido<br />

probablemente a la fácil descomposición del derivado. La solución que proponen<br />

algunos autores es realizar una oxidación previa con ácido peroxifórmico o una<br />

carboximetilación y detectar el aminoácido como ácido cistéico o carboximetilcisteína<br />

(Cáceres et al., 1986).<br />

Los derivados también se pueden detectar en ultravioleta a 330 nm, pero para<br />

una mayor sensibilidad, se utiliza con preferencia la detección por fluorescencia, cuya<br />

emisión se mide a una λ de 430 nm.<br />

g) 9-Fluorenilmetil cloroformato<br />

Se ha demostrado que el 9-fluorenilmetil cloroformato (FMOC-CL) es adecuado<br />

para la detección por fluorescencia de aminoácidos primarios y secundarios. Este<br />

reactivo da lugar a derivados estables y altamente fluorescentes (Bauza et al., 1995).<br />

A diferencia de los otros derivatizantes precolumna que producen derivados<br />

fluorescentes, el FMOC-CL es por sí mismo fluorescente. FMOC y los productos<br />

obtenidos de su hidrólisis pueden interferir en la cuantificación de los aminoácidos<br />

derivados, sin embargo, esta propiedad no tiene por qué ser un factor limitante, ya que<br />

el exceso de reactivo y los productos fluorescentes formados en reacciones laterales se<br />

24


Introducción<br />

pueden eliminar sin que se pierdan los aminoácidos derivados mediante una extracción<br />

líquido-líquido. Otra método alternativo para evitar la interferencia del FMOC-OH es<br />

que el exceso de FMOC reaccione con una amina muy hidrofóbica para formar un<br />

derivado que eluya después de los picos de interés (White y Hart, 1992a).<br />

Este agente derivatizante se ha empleado para determinar aminas biógenas y sus<br />

aminoácidos precursores en vinos (Bauza et al., 1995; Lehtonen et al., 1996) y en<br />

alimentos (Kirschbaum et al., 1994).<br />

h) Etoximetilenmalonato de dietilo<br />

El etoximetilenmalonato de dietilo (EMMDE), es otro agente de derivatización<br />

precolumna capaz de reaccionar con aminoácidos primarios y secundarios dando lugar a<br />

derivados detectables en la región UV-visible.<br />

Este agente se ha aplicado para determinar el contenido de aminoácidos en<br />

muestras de vino (Chichón et al., 2001) y posteriormente en diferentes tipos de mieles<br />

españolas (Hermosín et al.,2003). En este último trabajo de investigación, se examinó la<br />

información obtenida para establecer si la composición de aminoácidos libres de una<br />

miel podía explicar sus orígenes botánicos.<br />

Más recientemente, Hermosín et al. (2006) han desarrollado un método para el<br />

análisis conjunto de aminas biógenas, aminoácidos e ión amonio en vinos. Este método<br />

consiste en la separación mediante CL en fase reversa de las aminoenonas formadas por<br />

reacción de los aminoácidos, las aminas biógenas y el ión amonio con el agente<br />

prederivatizante etoximetilenmalonato de dietilo (EMMDE).<br />

La reacción de derivatización se realiza en medio metanólico básico, durante 30<br />

minutos. Posteriormente, la muestra se calienta 2 horas a 70ºC para la completa<br />

degradación del exceso de reactivo y de sus productos secundarios de reacción. La<br />

mayoría de los derivados obtenidos son perfectamente estables, al menos durante la<br />

primera semana, excepto prolina e hidroxiprolina, por lo que de ser necesaria su<br />

cuantificación, el análisis debería realizarse en las 24 horas siguientes a la reacción de<br />

derivatización. Este es uno de los inconvenientes del método.<br />

Sus ventajas son: derivatización directa sin preparación previa; cuantificación<br />

simultánea de 24 aminoácidos (incluida prolina), 9 aminas biógenas y el ión amonio;<br />

empleo del detector UV-Visible, el más habitual en cualquier laboratorio y no<br />

interferencia en el cromatograma del exceso de agente derivatizante.<br />

Los límites de detección están por debajo de 0.4 mg/L entre los aminoácidos, y<br />

de 0.07 mg/L entre las aminas biógenas. Con otros agentes se han conseguido límites de<br />

detección más bajos por lo que este reactivo se debe usar cuando no se requiera una<br />

sensibilidad por debajo de picomoles. Otro inconveniente es el tiempo de<br />

derivatización, ya que con otros agentes se consiguen procesos de derivatización más<br />

cortos (Alaiz et al., 1992).<br />

25


Introducción<br />

i) 6-Aminoquinolil-N-hidroxisuccinimidil carbamato<br />

El 6-aminoquinolil-N-hidroxisuccinimidil carbamato (AQC) es un agente para la<br />

derivatización de grupos aminos, específicamente diseñado para el análisis de<br />

aminoácidos, con la idea de simplificar la reacción de derivatización, aumentar los<br />

rendimientos de la reacción e incrementar la sensibilidad y selectividad de los derivados<br />

formados cuando se trabaja con detección por fluorescencia (Cohen y Michaud, 1993;<br />

Cohen y Antonis, 1994; Wandelen y Cohen, 1997). Hernández–Orte et al. (2003)<br />

optimizaron las condiciones de separación propuestas por Cohen y Michaud (1993) para<br />

conseguir una cuantificación simultánea de los aminoácidos libres de los mostos y vinos<br />

sin problemas de interferencia debidos al contenido de azúcar.<br />

Este compuesto reacciona rápidamente con los aminoácidos primarios y<br />

secundarios formando productos altamente estables con una fuerte fluorescencia a<br />

395 nm (Figura 1.7). Los derivados que resultan son estables a temperatura ambiente<br />

durante, al menos, una semana y se separan fácilmente por CL en fase reversa utilizando<br />

una columna de C18.<br />

N<br />

N<br />

H<br />

N<br />

O<br />

O N<br />

O<br />

Figura 1.7. Reacción de derivatización del AQC<br />

El exceso del reactivo se hidroliza durante la reacción para formar 6aminoquinolina<br />

(AMQ) (Figura 1.8), cuyas características espectrales son netamente<br />

diferentes a cualesquiera de los aminoácidos derivatizados. Ello permite programar una<br />

longitud de onda que maximice la respuesta de emisión de los derivados y reduzca al<br />

mínimo la respuesta del AMQ. En esta hidrólisis del reactivo también se forma N-<br />

O<br />

+<br />

HN<br />

AQC Aminoácido 1º y 2º<br />

H<br />

N<br />

O<br />

N<br />

R 1<br />

R 2<br />

+<br />

HO<br />

Aminoácido derivatizado NHS<br />

O<br />

N<br />

R 1<br />

R 2<br />

O<br />

26


Introducción<br />

hidroxisuccinimida (NHS) y dióxido de carbono pero éstos no interfieren en el análisis<br />

cromatográfico. La destrucción de exceso del reactivo es completa en un minuto.<br />

N<br />

N<br />

AMQ<br />

NH<br />

AQC<br />

NH 2<br />

O<br />

+<br />

O N<br />

Figura 1.8. Hidrólisis del exceso de AQC<br />

El protocolo de derivatización, agregado del reactivo y calefacción de la muestra<br />

previamente tamponada, es simple y directo. Los derivados de los aminoácidos se<br />

inyectan directamente sin preparación adicional de la muestra, mientras que las sales<br />

(presentes en la muestra) prácticamente no causan interferencias en la reacción o en la<br />

reproducibilidad de los resultados (Wandelen y Cohen, 1997).<br />

Este método ha sido optimizado para su uso con un detector de fluorescencia con<br />

el fin de lograr límites de detección de 50-300 fentomoles para los aminoácidos<br />

existentes en péptidos e hidrolizados de proteínas (Hernández-Orte et al., 2003).<br />

Utilizando un detector de UV, a 250 nm, el AMQ absorbe alrededor de 200<br />

veces más que cualquiera de los aminoácidos derivatizados y esto puede ocasionar<br />

dificultades en la cuantificación del ácido aspártico, que es el primero de los<br />

aminoácidos en eluir. Esto no ocurre cuando la detección se lleva a cabo por<br />

fluorescencia, ya que la señal del AMQ es mucho menor a la obtenida en el UV. Otra<br />

característica del AMQ es que su tiempo de retención puede variar dependiendo del pH<br />

de la fase móvil.<br />

La presencia de dos grupos fluorescentes en una misma molécula puede<br />

disminuir considerablemente su fluorescencia debido a un fenómeno conocido como<br />

"quenching interno". Este efecto se observa muy débilmente en el caso de la molécula<br />

O<br />

HO<br />

O<br />

O<br />

N<br />

NHS<br />

O<br />

+<br />

O<br />

H 2<br />

+ CO 2<br />

27


Introducción<br />

de lisina, pero es bien notorio con el triptófano. En este caso la sensibilidad del método<br />

se ve ampliamente favorecida por el uso de un detector UV.<br />

Tanto el análisis de muestras con triptofano, como el análisis de aminoácidos libres en<br />

una solución intravenosa, puede ser eficazmente realizado usando ambos detectores en<br />

serie, primero el de fluorescencia para la mayoría de los aminoácidos y luego el detector<br />

UV para el triptofano.<br />

Este reactivo también se ha utilizado como una alternativa al reactivo de<br />

derivatización más común, OPA, para determinar aminas biogénicas en vinos (Busto et<br />

al., 1996) y para estudiar la evolución de los aminoácidos y péptidos durante la<br />

fermentación alcohólica y autolisis de los vinos (Alexandre et al., 2001).<br />

En la siguiente tabla se muestra un resumen de los agentes empleados en la<br />

derivatización de los aminoácidos con sus ventajas e inconvenientes.<br />

Reactivo<br />

Ninhid<br />

rin a<br />

DNSa<br />

b<br />

Cl<br />

Derivatiz.<br />

Postcolumna<br />

Precolumna<br />

y<br />

Postcolumna<br />

Tabla 1.3. Agentes empleados en la derivatización de aminoácidos<br />

Mec<br />

separación<br />

Intercambio<br />

iónico<br />

Fase reversa<br />

Tipo detec.<br />

UV<br />

Fluorescencia<br />

UV<br />

DABS-CL Precolumna Fase reversa Visible<br />

DNFB<br />

Precolumna Fase reversa Fluorescencia<br />

a Aplicado en muestras de vino<br />

Ventajas<br />

-Reaciona con aa<br />

primarios y secundarios<br />

-Capaz de detectar<br />

picomoles<br />

-Reacciona con aa<br />

primarios y secundarios<br />

-Capaz de detectar<br />

picomoles o fentomoles<br />

-Derivados estables a la<br />

hidrólisis<br />

-Buena reproducibilidad<br />

para todos aa menos para<br />

His<br />

-Muy adecuado para<br />

determinar Cys<br />

-Reacciona con aa<br />

primarios y secundarios.<br />

-Derivados muy estables<br />

(4 semanas a Tª<br />

ambiente)<br />

-Capaz de detectar<br />

picomoles<br />

-Reacciona con aa<br />

primarios y secundarios<br />

-Capaz de detectar bajos<br />

niveles de picomoles<br />

-Determina aa que otros<br />

agentes resuelven peor<br />

b Aplicado en muestras de vinagre<br />

Inconvenientes<br />

-No reproducible en<br />

cantidades menores a 100<br />

picomoles<br />

-Problemas de<br />

interferencias con la<br />

matriz<br />

-Sensible a la luz, O 2,<br />

cambios Tª y pH<br />

-El exceso de reactivo<br />

interfiere en el cromatog.<br />

-Los derivados son<br />

fotosensibles<br />

-Reacción lenta<br />

-His forma picos<br />

múltiples<br />

-No es específico y<br />

reacciona con otros<br />

compuestos<br />

-El exceso de reactivo<br />

interfiere en el cromatog.<br />

-Las sales y detergentes<br />

presentes en las muestras<br />

interfieren<br />

-Produce múltiples<br />

derivados<br />

-Los derivados son<br />

fotosensibles<br />

-Reacción muy lenta.<br />

-Método destructivo para<br />

péptidos<br />

28


Introducción<br />

Tabla 1.3. Agentes empleados en la derivatización de aminoácidos (Continuación)<br />

Reactivo Derivatiz.<br />

a b<br />

PITC<br />

a b<br />

OPA<br />

FMOC a<br />

EMMDE<br />

AQC a<br />

Mec<br />

separación<br />

Precolumna Fase reversa UV<br />

Precolumna<br />

y<br />

Postcolumna<br />

Fase reversa<br />

y<br />

Cromatg.<br />

Intercambio<br />

iónico<br />

Tipo detec. Ventajas Inconvenientes<br />

Fluorescencia<br />

UV<br />

Precolumna Fase reversa Fluorescencia<br />

Precolumna Fase reversa UV-Visible<br />

Precolumna Fase reversa<br />

a Aplicado en muestras de vino<br />

Fluorescencia<br />

UV<br />

-Reacciona con aa<br />

primarios y secundarios.<br />

-Determina Prolina e<br />

Hidroxiprolina con una<br />

sensibilidad de picomoles<br />

-Reacción rápida<br />

-Forma derivados más<br />

estables que otros<br />

reactivos<br />

-El reactivo se puede usar<br />

en exceso porque no<br />

interfiere<br />

-El reactivo se puede usar<br />

en exceso porque no<br />

interfiere<br />

-Reacción rápida<br />

-Derivados altamente<br />

fluorescentes<br />

-10 veces más sensible<br />

que reacción con<br />

Ninhidrina<br />

-Reacciona con aa<br />

primarios y secundarios<br />

-Reacción rápida (30<br />

segundos)<br />

-Derivados estables y<br />

altamente fluorescentes<br />

-Muy sensible<br />

-Reacciona con<br />

aminoácidos primarios y<br />

secundarios<br />

-Derivatización directa<br />

sin previa preparación<br />

-El exceso de reactivo no<br />

interfiere<br />

-Sensibilidad de<br />

picomoles<br />

-El exceso de reactivo no<br />

interfiere<br />

-Reacciona con aa<br />

primarios y secundarios<br />

-Derivados estables y<br />

altamente fluorescentes<br />

-Muy sensible (50-300<br />

fentomoles)<br />

-Reacción rápida<br />

-Derivados se inyectan<br />

sin previa preparación de<br />

la muestra<br />

-Las sales y detergentes<br />

de muestras no interfieren<br />

b Aplicado en muestras de vinagre<br />

-Problemas de<br />

interferencias con la<br />

matriz en el análisis de<br />

mostos<br />

-No adecuado para su<br />

automatozación<br />

-Sensibilidad menor a<br />

otros métodos (50 veces<br />

menor que OPA y<br />

FMOC)<br />

-El proceso es lento<br />

porque necesita un paso<br />

de evaporación a<br />

sequedad<br />

-Los derivados son<br />

inestables<br />

-No reacciona con aa<br />

secundarios (prolina)<br />

-Necesita una completa<br />

automatización de la<br />

reacción<br />

-Respuesta de la<br />

Lys,Hidroxilisina y Cys<br />

baja<br />

-Derivados se<br />

descomponen<br />

-Produce múltiples<br />

derivados<br />

-El reactivo es por sí<br />

mismo fluorescente e<br />

interfiere en el cromatog.<br />

-El Proceso de derivatiz.<br />

es lento ya que se tiene<br />

que eliminar el reactivo<br />

-Proceso de<br />

derivatización lento<br />

-Inestablilidad de los<br />

derivados de prolina e<br />

hidroxiprolina<br />

-No sensible a niveles<br />

inferiores a picomoles<br />

-Lys y Trp muestran una<br />

menor fluorescencia por<br />

el llamado “quenching<br />

interno”<br />

-Si el amonio no se<br />

derivatiza totalmente, el<br />

exceso de éste puede<br />

distorsionar el análisis de<br />

Arg y Thr<br />

29


Introducción<br />

Aunque la derivatización precolumna ofrece más ventajas, ninguno de los<br />

agentes prederivatizantes estudiados se considera el agente universal ya que ninguno<br />

cumple todos los requisitos:<br />

• Reaccionar rápidamente bajo condiciones suaves para obtener el<br />

derivado de forma cuantitativa.<br />

• Reaccionar con aminoácidos primarios y secundarios.<br />

• Los derivados deberían ser estables durante varios días, preferiblemente<br />

a temperatura ambiente para permitir el análisis automatizado de<br />

múltiples muestras.<br />

• Respuesta lineal en los niveles de concentración típicos de la mayoría de<br />

las aplicaciones.<br />

• El exceso de reactivo o productos secundarios no deberían interferir en el<br />

análisis de aminoácidos.<br />

1.2.4. Elección del método óptimo<br />

Cada uno de los métodos tiene sus propias ventajas e inconvenientes. El criterio<br />

predominante que influirá en la selección de la derivatización y en los procedimientos<br />

de CL son la resolución, la sensibilidad y la velocidad.<br />

Hasta ahora los agentes derivatizantes que se han aplicado para la determinación<br />

de aminoácidos en vinagres ha sido cloruro de dansilo, fenilisotiocianato y<br />

ortoftaldehído. El ortoftaldehído es el más utilizado para la determinación de<br />

aminoácidos tanto en muestras de vino como de vinagre, sin embargo, lo descartamos<br />

ya que no reacciona con la prolina, que es uno de los aminoácidos más abundantes en<br />

las muestras de vinagre. Además, los derivados que se obtienen son inestables. Los<br />

otros dos agentes (cloruro de dansilo y fenilisotiocianato), también se descartaron ya<br />

que se ha visto que dan problemas de interferencias con la matriz y el proceso de<br />

derivatización es lento. Otro de los motivos por lo que se descartó el cloruro de dansilo<br />

fue la fotosensibilidad de los derivados.<br />

Por otro lado, el etoximetilenmalonato de dietilo, a pesar de sus numerosas<br />

ventajas también se descartó por tener un proceso de derivatización más largo y por la<br />

inestabilidad que presentan los derivados de la prolina. Los restantes reactivos<br />

derivatizantes, también mostraban problemas en cuanto a la estabilidad de los derivados<br />

y a la interferencia del exceso de reactivo en el cromatograma.<br />

En este trabajo de investigación, se propone la utilización del método empleado<br />

por Hernández-Orte et al., (2003) para aplicarlo a la determinación de aminoácidos en<br />

muestras de vinagre de vino y para el seguimiento del proceso de acetificación. Los<br />

aminoácidos de separan mediante CL tras una previa derivatización con el agente AQC<br />

y se determinan por fluorescencia. La validación de este método para vinagres<br />

comprende la determinación de los parámetros analíticos: selectividad, exactitud,<br />

precisión, linealidad, sensibilidad y límites de detección y cuantificación.<br />

30


2.1. MATERIAL<br />

2.1.1 Muestras<br />

Materiales y Métodos<br />

2. MATERIAL Y MÉTODOS<br />

La determinación se llevó a cabo en un total de 36 muestras de vinagres de vino<br />

o de vinos en proceso de acetificación (Tabla 2.1), que se obtuvieron a partir de dos<br />

sustratos vínicos distintos. La acetificación de los mismos se llevó a cabo mediante<br />

cultivo superficial (método de Orleáns) utilizando barricas de diferentes tipos de<br />

maderas.<br />

La codificación empleada para identificar las muestras de vinagre es de la forma<br />

XYZn.<br />

X indica el vino del que proviene el vinagre, por tanto, tomará los dos posibles<br />

valores:<br />

- F, vino tinto procedente del sur de Francia cuyas características aparecen<br />

en la Tabla 2.1., con elevado azúcar residual.<br />

- T, vino tinto de la denominación de origen Priorato cuyas características<br />

aparecen en la misma Tabla.<br />

Se han seguido seis acetificaciones por cada sustrato que se indican con los<br />

dígitos YZ. Las acetificaciones de cada sustrato se llevaron a cabo en seis barricas de 60<br />

L de capacidad que se llenaron con un total de 40 L. Estas barricas presentan diferencias<br />

en cuanto a sus características de madera (indicado con la letra Y) y tonelería (indicado<br />

con la letra Z). Las acetificaciones duraron entre 1.5 - 2.5 meses para las muestras del<br />

sustrato vínico F y entre 5 - 9 meses para las del sustrato vínico T.<br />

n indica el momento de la toma de muestra durante el proceso de acetificación,<br />

tomando 3 posibles valores:<br />

i si se encuentra al inicio (0.37 – 0.62 grados acéticos)<br />

m si se encuentra a mitad del proceso de fermentación (3.5 – 4 grados<br />

acéticos)<br />

f si se encuentra al final del proceso de fermentación (5.5 – 6 grados<br />

acéticos)<br />

31


Sustrato T<br />

Materiales y Métodos<br />

Tabla 2.1. Muestras estudiadas en la presente memoria<br />

Vino de partida Madera<br />

Sustrato F<br />

Grado alcohólico: 9.2<br />

Grado acético: 0.9<br />

Grado alcohólico: 11.3<br />

Grado acético: 0.9<br />

2.1.2. Reactivos<br />

Puntos de muestreo durante la acetificación<br />

Inicio Mitad Final<br />

AL FALi FALm FALf<br />

BL FBLi FBLm FBLf<br />

CK FCKi FCKm FCKf<br />

CL FCLi FCLm FCLf<br />

CM FCMi FCMm FCMf<br />

DL FDLi FDLm FDLf<br />

AL TALi TALm TALf<br />

BL TBLi TBLm TBLf<br />

CL TCLi TCLm TCLf<br />

DK TDKi TDKm TDKf<br />

DL TDLi TDLm TDLf<br />

DM TDMi TDMm TDMf<br />

a) Reactivo empleado para la reacción de derivatización<br />

Kit “AccQ-Fluor”, constituido por 6-Aminoquinolil-N-Hidroxisuccinimidil<br />

Carbamato (AQC), acetonitrilo para disolver el reactivo y disolución tampón de borato<br />

sódico 0.2 mM a pH 8.8. Waters WAT052880 (Milford, MA, USA).<br />

b) Sustancias patrón<br />

Se han empleado un total de 24 patrones comerciales, correspondientes a los<br />

principales aminoácidos en el vino y en vinagre, amonio y patrón interno (Tabla 2.2)<br />

32


Materiales y Métodos<br />

Tabla 2.2. Patrones de aminoácidos<br />

Aminoácido Proveedor<br />

Referencia<br />

L-Ácido Aspártico Aldrich A9,310-0<br />

L-Asparagina Fluka 11150<br />

L-Serina Fluka 84960<br />

L-Ácido Glutámico Aldrich 12,843-0<br />

L-Histidina Sigma H-8000<br />

L-Glutamina Fluka 49419<br />

L-Glicina Merck 1.04201<br />

L-Arginina Fluka 11009<br />

L-Treonina Fluka 89179<br />

L-Alanina Aldrich A2,680-2<br />

L-Prolina Fluka 81710<br />

Ácido γ-Aminobutírico Sigma 2129<br />

Ácido α-Aminobutírico (PI) * Fluka 07200<br />

L-Cisteina Fluka 30089<br />

L-Tirosina Fluka 93830<br />

L-Valina Fluka 94620<br />

L-Metionina Fluka 64320<br />

L-Ornitina monohidroclorada Merck 1.06906<br />

L-Lisina Sigma L-5501<br />

L-Isoleucina Fluka 58880<br />

L-Leucina Fluka 61820<br />

L-Fenilalanina Fluka 78020<br />

L-Triptófano Fluka 93659<br />

Sulfato Amónico Sigma A-2939<br />

* PI: Patrón Interno<br />

c) Otros Reactivos<br />

Para la preparación de los eluyentes se han utilizado distintos productos de calidad<br />

HPLC (Tabla 2.3). El agua desionizada fue obtenida con un sistema de purificación<br />

Milli-Q “Millipore”.<br />

Tabla 2.3. Reactivos para eluyentes<br />

33


Reactivo<br />

Materiales y Métodos<br />

Proveedor Referencia<br />

EDTA cálcico disódico Sigma ED2SC<br />

Acetato sódico trihidratado Fluka 71190<br />

Trietilamina (TEA) Fluka 90335<br />

Ácido fosfórico Sigma-Aldrich 466123<br />

Acetonitrilo Merck 1.14291<br />

Adicionalmente se emplearon para la preparación de las disoluciones de<br />

patrones:<br />

Ácido Clorhídrico 32% Merck 1.00319<br />

Amoniaco 25% Merck 1.05432<br />

2.1.3. Instrumentación<br />

2.1.3.1. Cromatógrafo líquido de alta eficacia<br />

- Equipo cromatográfico “Waters”, formado por:<br />

Inyector automático Waters 717<br />

Bomba cuaternaria Waters 600E System Controller<br />

Horno Waters Steel Columm Heater Module<br />

Estación de datos Millennium 32<br />

Desgasificador en línea AF Waters<br />

Detector de haz de fotodiodos Waters 996<br />

Detector de fluorescencia Waters 474<br />

- Columna de sílice Luna C18 en fase reversa, tamaño de partícula 5µm, 250 x<br />

4.6 mm “Phenomenex” (Torrance, CA, USA) (Distribuida por Jasco Analítica<br />

SPAIN, Madrid).<br />

- Precolumna 4.0 mm x 3.0 mm “Phenomenex” (Torrance, CA, USA).<br />

(Distribuida por Jasco Analítica SPAIN, Madrid).<br />

- Software Millennium 32 Chromatography Manager de “Waters”.<br />

2.1.3.2. Instrumentación y material<br />

34


2.2. MÉTODOS<br />

Materiales y Métodos<br />

• Balanza Analítica “Mettler” con aproximación de 0.0001g<br />

• Agitadores magnéticos “Selecta-P”<br />

• Baño Ultrasonido “Selecta-P” con capacidad de 6 L<br />

• Bomba de Vacío de Membrana Vacuubrand “Schott Iberia” de 1.7<br />

m 3 /h<br />

• pH-metro “Crison” GLP22<br />

• Baño de agua termostatizado “Selecta-P” Digiterm 3000542<br />

• Vortex “IKA” 230V, 50/60Hz<br />

• Sistema de filtración de agua Milli-Q “Millipore”<br />

• Filtros con un tamaño de poro de 045µm “Millipore”<br />

• Micropipeta digital Nichipet EX “Nichiryo” de 10 a 100µl<br />

• Micropipeta digital Nichipet EX “Nichiryo” de 100 a 1000µl<br />

• Desecador de vidrio con gel de sílice<br />

2.2.1. Preparación de las fases móviles<br />

La disolución de acetato sódico se preparó disolviendo 19.05 g de acetato sódico<br />

trihidratado con agua Milli-Q hasta un volumen final de 1 L. Seguidamente se ajustó el<br />

pH de dicha disolución a 5.5 con una disolución de ácido fosfórico en agua al 10%<br />

(p/v). Una vez ajustado el pH se añadió 1 mL de una disolución de EDTA cálcico<br />

disódico en agua (1g/L) y 2.37 mL de trietanolamina (TEA). Finalmente se ajustó de<br />

nuevo el pH bien a 4.92 (para la preparación la fase móvil D) o a 5.15 (para la<br />

preparación de las fases B y C) con el ácido fosfórico al 10% y se añadió la<br />

correspondiente proporción de acetonitrilo (fases D, C y B). Para la fase móvil A se<br />

utilizó acetonitrilo y agua en la proporción 60:40.<br />

Todas las disoluciones fueron filtradas a través de un filtro de membrana<br />

“Millipore” con un tamaño de poro de 0.45 µm antes de ser usadas.<br />

2.2.2. Condiciones cromatográficas<br />

35


Materiales y Métodos<br />

Los derivados de aminoácidos se separaron empleando un gradiente cuaternario<br />

compuesto por las siguientes fases móviles:<br />

• Fase Móvil A: acetonitrilo - agua Milli-Q (60:40)<br />

• Fase Móvil B: acetato sódico pH 5.15 - acetonitrilo (80:20)<br />

• Fase Móvil C: acetato sódico pH 5.15 - acetonitrilo (96:4)<br />

• Fase Móvil D: acetato sódico pH 4.92 - acetonitrilo (96:4)<br />

Partiendo del gradiente propuesto por Hernández-Orte et al. (2003) se realizaron<br />

sucesivas pruebas de gradiente, resultando ser el más adecuado el que figura en la<br />

siguiente tabla:<br />

Tabla 2.4 . Gradiente de elución<br />

Tiempo (min) %A %B %C %D<br />

0 0 0 0 100<br />

20 0 0 0 100<br />

22 0 0 100 0<br />

25 0 31 69 0<br />

28 0 34 66 0<br />

44 0 57 43 0<br />

64 0 100 0 0<br />

84 100 0 0 0<br />

94 0 0 0 100<br />

Los cambios de gradiente se realizaron de manera lineal y el análisis<br />

cromatográfico se llevó a cabo a 34º C. El volumen de inyección fue de 20 µL.<br />

2.2.3. Preparación de patrones<br />

Se prepararon disoluciones para cada uno de los patrones de aminoácidos<br />

estudiados, así como para el amonio. Las disoluciones de cada patrón se prepararon<br />

disolviendo en agua Milli-Q una cantidad correspondiente a 400 mg de patrón hasta un<br />

36


Materiales y Métodos<br />

volumen final de 25 mL. Para algunos aminoácidos fue necesaria la adición de ácido<br />

clorhídrico o amoniaco para su completa disolución como se indica en la Tabla 2.5.<br />

Tabla 2.5. Concentraciones de las distintas disoluciones empleadas<br />

Patrones Riqueza mg Patrón 1 Patrón 3<br />

%<br />

(mg/L) (mg/L)<br />

Aspártico (Asp)<br />

98 400 1.568 333.2<br />

Asparagina (Asn) a<br />

>99 400 1.584 330.66<br />

Serina (Ser)<br />

99 400 1.584 265.32<br />

Ácido Glutámico (Glu) a<br />

99 400 1.584 368.28<br />

Histidina (His) 99 400 1.584 388.08<br />

Glutamina (Gln) a<br />

>99.5 400 1.592 366.16<br />

Glicina (Gly) 99.7 400 1.595 189.43<br />

Arginina (Arg) >99.5 400 1.592 437.8<br />

SulfatoAmónico (NH4 + )<br />

98 1498 1.600 *<br />

45.2<br />

Treonina (Thr) >99.5 400 1.592 298.102<br />

Alanina (Ala) 99 400 1.584 222.948<br />

Prolina (Pro) 99 400 1.584 289.08<br />

Ácido γ-Aminobutírico (GABA) 99 400 1.584 259.38<br />

Cisteina (Cys) a<br />

>99.5 400 1.592 455.4<br />

Tirosina (Tyr) a<br />

>99 400 1.584 293.04<br />

Valina (Val) a<br />

>99 400 1.584 374.22<br />

Metionina (Met) a<br />

>99 400 1.584 332<br />

Ornitina monohodroclorada (Orn) 99 515 1.600 **<br />

366.52<br />

Lisina (Lys) 98 400 1.568 328.68<br />

Isoleucina (Ileu) a<br />

>99 400 1.584 328.68<br />

Leucina (Leu) a<br />

99 400 1.584 413.82<br />

Fenilalanina (Phe) >99 400 1.584 513.42<br />

Triptófano (Trp) b<br />

>99.5 400 1.592<br />

*<br />

Concentración de amonio<br />

** Concentración de ornitina<br />

a<br />

Se añadió ácido clorhídrico al 32% hasta disolución<br />

b<br />

Se añadió amoniaco al 25% hasta disolución<br />

La preparación de la disolución del patrón interno α-aminobutírico (disolución<br />

“patrón 2”) empleada en el estudio se llevó acabo en dos pasos. En primer lugar se<br />

disolvió 26.04 mg de patrón en 50 mL de agua Milli-Q, resultando una disolución de<br />

520 mg/L teniendo en cuenta su riqueza. En segundo lugar, se tomó 1.25 mL de la<br />

disolución anterior y se llevó a un volumen final de 10 mL con agua Milli-Q. Esta<br />

nueva disolución tiene una concentración de 64.45 mg/L de ácido α-aminobutírico.<br />

Los aminoácidos y el ión amonio son inestables en disolución a temperatura<br />

ambiente y con el tiempo se van descomponiendo. Por este motivo se deben conservar a<br />

37


Materiales y Métodos<br />

una temperatura entre 4 y 8ºC y los más inestables (cisteina, metionina, triptófano,<br />

ornitina, tirosina y amonio) a –20ºC.<br />

A partir de las disoluciones “patrón 1” de los distintos estándares se prepararon,<br />

mediante sucesivas diluciones, la disolución “patrón 3” y la disolución “mezcla<br />

enriquecimiento”.<br />

La disolución “patrón 3”, es una mezcla de todos los aminoácidos estudiados y<br />

se empleó para preparar los diferentes niveles de concentración de la recta de calibrado.<br />

Por otro lado, la disolución “mezcla enriquecimiento” que se utilizó para realizar<br />

los estudios de recuperación se preparó añadiendo todos los aminoácidos estudiados,<br />

resultando tener una concentración final de 1 mg/L de cada uno de ellos. Debido a que<br />

los estándares de aminoácidos contienen como impureza ión amonio, se preparó, de<br />

forma independiente, una disolución con la misma concentración (1 mg/L), que sólo<br />

contenía dicho compuesto.<br />

Antes de la derivatización, se procedió del siguiente modo, tanto para disoluciones de estándares, como<br />

para muestras:<br />

- Se tomaron 50 µL de α-ABA (PI) de la disolución “Patrón 2” (64.45 mg/L), 125 µL bien de las<br />

disoluciones estándares o de las muestras diluidas y se añadió agua Milli-Q hasta un volumen final de 2.5<br />

mL. A esta disolución se le denominó “mezcla prederivatización”.<br />

La mezcla prederivatización de aminoácidos usada para la selección del<br />

gradiente más adecuado contenía una concentración de 0.01 mM de PI, 0.1 mM de<br />

ornitina, 0.15 mM de triptófano y cisteina y 0.05 mM del resto de aminoácidos y<br />

amonio.<br />

2.2.4. Preparación de muestras<br />

Las muestras de vinagre se filtraron con papel de filtro y posteriormente se<br />

diluyeron al 25% añadiendo 500 µL de la muestra a 1500 µL de agua Milli-Q. A partir<br />

de las muestras así diluidas se preparó la mezcla prederivatización correspondiente tal y<br />

como se ha explicado en el apartado anterior.<br />

2.2.5. Reacción de derivatización<br />

La reacción de derivatización se llevó a cabo siguiendo las instrucciones del kit<br />

(Cohen y Michaud, 1993). Para ello se añadieron 20 µL de la mezcla prederivatización<br />

de los estándares o de las muestras diluidas a 60 µL de una disolución tampón de borato<br />

sódico 0.2 mM a pH 8.8 y se agitó vigorosamente con un vortex durante 10 segundos.<br />

Posteriormente, a esta mezcla se le añadió 20 µL de la solución AQC agitando<br />

nuevamente otros 10 segundos y se llevó a un baño de agua a 55ºC durante 10 minutos<br />

(Figura 2.1).<br />

38


Mezcla<br />

Prederivatización<br />

2.2.6. Identificación<br />

20 µL<br />

Materiales y Métodos<br />

60 µL tampón borato<br />

20 µL AQC<br />

55ºC-10 min<br />

Figura 2. 1. Protocolo de derivatización<br />

Inyectan 20 µL<br />

La detección de los distintos aminoácidos y el amonio se realizó con un detector<br />

de fluorescencia usando una λex de 250 nm y una λem de 395 nm.<br />

La identificación se llevó a cabo utilizando los tiempos de retención<br />

correspondientes a los picos cromatográficos de los patrones y los tiempos de retención<br />

relativos de éstos frente al patrón interno (Tabla 2.6). Para conocer tanto los tiempos de<br />

retención como el orden de elución de los compuestos estudiados se comenzó<br />

inyectando de forma individual 0.04 nmoles del PI, 0.4 nmoles de ornitina, 0.6 nmoles<br />

de triptófano y cisteina y 0.2 nmoles del resto de aminoácidos y el amonio y finalmente<br />

se inyectó una mezcla de todos los patrones para comprobar la resolución de los picos<br />

cromatográficos.<br />

39


AMQ *<br />

Materiales y Métodos<br />

Tabla 2.6. Tiempos de retención<br />

Tiempo de<br />

retención<br />

Tiempo de retención relativo<br />

23.784 0.442<br />

Ac Aspártico(Asp) 30.414 0.566<br />

Asparagina (Asn) 31.566 0.588<br />

Serina (Ser) 32.938 0.613<br />

Ac Glutámico(Glu) 34.599 0.643<br />

Histidina (His) 34.863 0.648<br />

Glutamina (Gln) 35.578 0.662<br />

Glicina (Gly) 35.914 0.668<br />

Arginina (Arg) 38.610 0.718<br />

Amonio (NH4 + ) 39.881 0.742<br />

Treonina (Thr) 41.453 0.771<br />

Alanina (Ala) 43.773 0.814<br />

Prolina (Pro) 47.865 0.890<br />

Ac γ-Aminobutírico (GABA) 49.809 0.925<br />

Ácido α-Aminobutírico (PI) 53.772 1.000<br />

Cisteina (Cys) 57.716 1.073<br />

Tirosina (Tyr) 60.323 1.122<br />

Valina (Val) 64.239 1.195<br />

Metionina (Met) 65.736 1.222<br />

Ornitina (Orn) 67.124 1.248<br />

Lisina (Lys) 69.727 1.297<br />

Isoleucina (Ileu) 75.565 1.405<br />

Leucina (Leu) 76.346 1.420<br />

Fenilalanina (Phe) 77.165 1.435<br />

Triptófano (Trp) 77.883 1.448<br />

* AMQ: derivado de la hidrólisis del reactivo AQC que tiene lugar durante la reacción de derivatización<br />

(Figura 1.8 de “Introducción”)<br />

2.2.7. Cuantificación<br />

La cuantificación se llevó a cabo utilizando un patrón interno. Para ello se<br />

construyeron rectas de calibrado tomando los cocientes entre las áreas de los picos de<br />

40


Materiales y Métodos<br />

cada compuesto y la del patrón interno frente a la concentración de cada compuesto en<br />

la mezcla prederivatización.<br />

Como se señaló en el apartado 2.2.3, para realizar las rectas de calibrado de los<br />

aminoácidos se tomaron diferentes volúmenes de la mezcla “patrón 3”, cuyas<br />

concentraciones se muestran en la Tabla 3.2 del apartado 3.2.2 de “Resultados y<br />

Discusión”. Para el caso del ión amonio y debido a que los estándares de aminoácidos<br />

contienen como impureza ión amonio, se preparó de forma independiente una<br />

disolución “patrón 3” que contenía sólo dicho compuesto, a partir de la cual, tomando<br />

diferentes volúmenes, se construyó la recta de calibrado del amonio.<br />

Las rectas de calibrado se construyeron inyectando por duplicado los distintos<br />

niveles de concentración, previa derivatización también por duplicado.<br />

2.2.8. Límites de detección y cuantificación<br />

Dado un método analítico determinado, se entiende por límite de detección<br />

(LDD) la mínima concentración o cantidad de analito presente en la muestra que se<br />

puede detectar aunque no necesariamente cuantificar bajo las condiciones<br />

experimentales descritas; y por límite de cuantificación (LDC) la mínima concentración<br />

o cantidad de analito en la muestra que se puede cuantificar, bajo dichas condiciones<br />

experimentales, con una adecuada precisión y exactitud.<br />

Existen diferentes formas de determinar los límites de detección y cuantificación<br />

dependiendo si el procedimiento es no-instrumental o instrumental (ICH, 1996):<br />

• Basados en una evaluación visual<br />

• Basados en la señal/ruido<br />

• Basados en la desviación estándar de la respuesta y la pendiente<br />

• Basados en la extrapolación de la recta de calibrado a concentración cero<br />

En nuestro caso, los límites de detección y cuantificación fueron determinados<br />

por el método basado en la relación señal/ruido. Este método, uno de los más conocidos<br />

y empleados, requiere que el procedimiento de análisis sea instrumental y que<br />

proporcione una señal blanco, un ruido de fondo o una línea de base, es decir una señal<br />

residual a concentración cero del analito tal como ocurre en los métodos<br />

cromatográficos.<br />

Para estimar los límites de detección y cuantificación en estos casos se han<br />

propuesto estrategias basadas en la medida de la magnitud del ruido y de la altura de los<br />

picos de los analitos. Generalmente se define el límite de detección como la<br />

concentración que origina una señal/ruido (S/R), igual a un determinado valor, que<br />

generalmente es 3. Análogamente, el límite de cuantificación corresponde a una<br />

relación S/R de 10. Así pues, en la práctica fue preciso medir la magnitud del ruido,<br />

multiplicar su valor por el factor elegido y convertirlo en una concentración mediante la<br />

recta de calibrado. Para estimar la magnitud del ruido se realizaron mediciones sobre la<br />

línea base de un cromatograma obtenido con un blanco, midiéndose su amplitud, es<br />

decir la diferencia entre el valor máximo y el mínimo.<br />

41


Materiales y Métodos<br />

Debido a que no es posible encontrar en nuestro caso muestras “blancas”, es<br />

decir muestras de vino o vinagre sin aminoácidos, para la elaboración del blanco se<br />

realizó la reacción de derivatización sobre una disolución acuosa que contenía<br />

exclusivamente el patrón interno.<br />

2.2.9. Estudios de precisión<br />

El objetivo del estudio de la precisión es conocer la variabilidad del método de<br />

ensayo. Esta variabilidad es debida a errores aleatorios inherentes a todo método de<br />

ensayo. Como consecuencia de la existencia de estos errores, los análisis efectuados<br />

sobre muestras idénticas, en las mismas circunstancias, no conducen generalmente a<br />

resultados idénticos. Los factores susceptibles de influir sobre los resultados de un<br />

ensayo no pueden ser siempre controlados (analista, equipo instrumental, reactivos,<br />

tiempo, etc.) de aquí la importancia del estudio de la precisión.<br />

La precisión es una medida del grado de separación o dispersión entre las<br />

medidas realizadas empleando un método analítico y trabajando en condiciones<br />

normales de operación. Se expresa normalmente como porcentaje de desviación<br />

estándar relativa (DER) o coeficiente de variación (CV). La precisión debe evaluarse a<br />

tres niveles: repetitividad, precisión intermedia y reproducibilidad.<br />

La repetitividad es una medida del grado de dispersión de una serie de medidas<br />

realizadas en un espacio de tiempo corto (en un mismo día). La precisión intermedia es<br />

una medida de la dispersión de los resultados obtenidos por un método analítico en un<br />

espacio de tiempo más amplio que la repetitividad, modificando ciertas condiciones de<br />

operación: diferentes días, analistas, equipos, etc. Por último, la reproducibilidad<br />

expresa la precisión entre laboratorios, formando parte de los estudios interlaboratorio.<br />

Para cumplir los objetivos marcados en el presente trabajo, la precisión fue<br />

evaluada a dos niveles: repetitividad y precisión intermedia. Se determinó tanto para el<br />

método analítico como para el proceso de derivatización.<br />

La medida de precisión, expresada como coeficiente de variación (CV), se<br />

determinó mediante la expresión:<br />

% CV = (s/x) × 100<br />

Donde s y x representan los valores de desviación estándar y valor medio de una<br />

serie de medidas repetidas.<br />

Para los estudios de precisión se utilizó una muestra de vinagre diluida al 15%<br />

enriquecida con una concentración de 250 µg/L de cada patrón .<br />

a) Repetitividad<br />

42


Materiales y Métodos<br />

• Repetitividad del proceso de derivatización: Para llevar a cabo la<br />

repetibilidad del proceso de derivatización se realizaron 5 derivatizaciones<br />

de la muestra diluida inyectando cada una por duplicado en la misma sesión<br />

de trabajo.<br />

• Repetitividad del método analítico: En este caso se realizaron 5 replicados de<br />

la muestra derivatizada en una única sesión de trabajo.<br />

b) Precisión intermedia<br />

• Precisión intermedia del proceso de derivatización: Para la precisión<br />

intermedia del proceso de derivatización se realizaron 5 derivatizaciones de<br />

la muestra diluida en 5 sesiones de trabajo diferentes, a lo largo de un<br />

periodo de 25 días, inyectando cada una de ellas por duplicado.<br />

• Precisión intermedia del método analítico: En el caso de la precisión<br />

intermedia del método se analizó la muestra derivatizada en 5 sesiones de<br />

trabajo a lo largo de un periodo de 7 días.<br />

2.2.10. Estudios de recuperación<br />

La exactitud se evaluó mediante los estudios de recuperación. Para llevar a cabo<br />

dichos estudios se realizó la adición de patrones a una muestra de vinagre diluida al<br />

15% a tres niveles de concentración: Nivel 0 = 250 µg/L, Nivel 1 = 300 µg/L, Nivel 2 =<br />

350 µg/L. Estas concentraciones se eligieron por estar dentro del intervalo de linealidad<br />

de los distintos patrones.<br />

La adición se llevó a cabo en la mezcla prederivatización del siguiente modo:<br />

• Nivel 0: Se tomaron 125 µL de la muestra de vinagre diluida, 125 µL de la<br />

mezcla enriquecimiento y 50 µL de la disolución “patrón 2” del PI, y se<br />

diluyeron con agua Milli-Q hasta un volumen final de 2.5 mL, obteniéndose<br />

una concentración de 250 µg/L de cada patrón. (En el apartado 2.2.3 se<br />

explica como se preparó la mezcla enriquecimiento).<br />

• Nivel 1: Se tomaron 125 µL de la muestra de vinagre diluida, 250 µL de la<br />

mezcla enriquecimiento y se diluyeron con agua Milli-Q hasta un volumen<br />

final de 2.5 mL, obteniéndose una concentración de 300 µg/L de cada patrón.<br />

• Nivel 2: Se tomaron 125 µL de la muestra de vinagre diluida, 375 µL de la<br />

mezcla enriquecimiento y se diluyeron con agua Milli-Q hasta un volumen<br />

final de 2.5 mL, obteniéndose una concentración de 350 µg/L de cada patrón.<br />

Posteriormente se llevó a cabo la reacción de derivatización de los diferentes<br />

niveles por duplicado y se inyectó en el cromatógrafo 20 µl de cada duplicado.<br />

43


Materiales y Métodos<br />

2.2.11. Estudio de dilución de las muestras<br />

Dada la elevada sensibilidad del método fue necesario diluir las muestras. Con objeto de<br />

determinar la dilución óptima de las mismas se realizaron diferentes diluciones en agua<br />

tanto para vino como vinagre: 5, 15, 25, 35 y 50%.<br />

2.3. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS<br />

Con objeto de establecer si existen o no diferencias significativas entre las<br />

muestras se aplicó el análisis de la varianza (ANOVA), usando el programa informático<br />

STADISTICA ® 99, versión 5.5.<br />

44


Resultados y Discusión<br />

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />

3.1. ESTABLECIMIENTO DE LAS CONDICIONES CROMATOGRÁFICAS<br />

Se partió de las condiciones cromatográficas recomendadas en el método<br />

original para vinos (Hernández-Orte et al., 2003):<br />

- Fases móviles: acetato sódico 0.14 M a pH 4.92 y 5.15, acetonitrilo y agua<br />

Milli-Q.<br />

- Flujo: 1 mL/min.<br />

- Temperatura de la columna: 34ºC.<br />

- Detección: fluorescencia con λex de 250 nm y λem de 395nm.<br />

La resolución entre los picos correspondientes a la parte inicial y final del<br />

cromatograma obtenido de la disolución patrón no era satisfactoria por lo que se<br />

hicieron varias modificaciones en el gradiente hasta conseguir la mejor resolución. Las<br />

fases móviles y el gradiente definitivo aparecen en la Tabla 2.4 de “Materiales y<br />

Métodos”. El resto de las condiciones se mantuvieron igual que en el método original.<br />

En la Figura 3.1. se muestra un cromatograma de una disolución de patrones en<br />

las condiciones óptimas del método.<br />

Figura 3.1. Cromatograma de una disolución de patrones en las condiciones óptimas del<br />

método. R: AMQ (Producto de la hidrólisis del reactivo); 1: Asp; 2: Asn; 3: Ser; 4: Glu; 5: His; 6: Gln;<br />

7: Gly; 8: Arg; 9: Amonio; 10: Thr; 11: Ala; 12: Pro; 13: GABA; 14: Cys; 15: Tyr; 16: Val; 17: Met; 18:<br />

Orn; 19: Lys; 20: Ileu; 21: Leu; 22: Phe; 23: Trp.<br />

45


Resultados y Discusión<br />

Una vez establecidas las condiciones cromatográficas se llevó a cabo la<br />

validación del método.<br />

3.2. VALIDACIÓN DEL MÉTODO<br />

La definición ISO (International Standars Organization) de validación aplicada a<br />

los métodos analíticos podría interpretarse como el proceso mediante el cual queda<br />

establecido, por estudios experimentales, que la capacidad del método satisface los<br />

requisitos para la aplicación analítica requerida.<br />

Existe una gran variedad de documentación acerca de la validación de los<br />

métodos analíticos (Huber, 1998; AEFI, 2001; ICH, 1996), especialmente para métodos<br />

concretos (Filipe-Ribeiro y Mendes-Faia, 2006), y numerosas organizaciones<br />

promueven su difusión e importancia, como la AOAC (Association of Official<br />

American Chemists), EPA (Environmental Protection Agency), FDA (Food and Drug<br />

Administration), ICH (International Conference on Harmonization), USP (United States<br />

Pharmacopeia), EURACHEM (European Analytical Chemistry), etc.<br />

La validación de la metodología propuesta se realizó siguiendo las<br />

recomendaciones de la ICH y EURACHEM publicados en guías para la validación de<br />

métodos y procedimientos analíticos (EURACHEM, 1993; ICH, 1996).<br />

La validación lleva consigo la evaluación de varios parámetros del método como<br />

la selectividad, exactitud (estudios de recuperación), precisión, linealidad de la<br />

respuesta del detector frente a la concentración, sensibilidad, así como límites de<br />

detección y cuantificación (Huber, 1998).<br />

3.2.1. Especificidad o selectividad<br />

Ambos términos se utilizan con frecuencia indistintamente, aún siendo<br />

conceptos diferentes. Para los métodos cromatográficos, la especificidad es la capacidad<br />

del método para medir con exactitud la respuesta de un analito en presencia de todos los<br />

posibles componentes de una muestra, mientras que el término selectividad se refiere a<br />

un método que proporciona respuestas para un número de entidades químicas que<br />

pueden o no ser distinguidas de otras. Si la respuesta se distingue de todas las demás, se<br />

dice que el método es selectivo. Por tanto, el término adecuado en nuestro caso es<br />

selectividad (Huber, 1998).<br />

La selectividad se determinó en un sustrato vínico y en muestras de vinagre<br />

tomándose como criterio que los picos adyacentes correspondientes a los analitos<br />

tuvieran una resolución de al menos 1.5 respecto a los picos restantes. Cuando se<br />

calcula la resolución en el sustrato vínico y vinagre todos los aminoácidos presentan<br />

resoluciones superiores a 1. En el sustrato vínico (Tabla 3.1 “Resolución A”), de todos<br />

los pares de picos, 16 tienen valores superiores a 2 y sólo tres entre 1 y 1.5 (resolución<br />

entre Ser-Glu, Glu-His y NH4 + ). Por otro lado, la resolución de los picos en las<br />

46


Resultados y Discusión<br />

muestras de vinagre (Tabla 3.1 “Resolución B”) también fueron para casi todos los<br />

pares de picos superiorres a 1.5 y sólo para dos de ellos entre 1.1 y 1.5 (resolución entre<br />

Glu-His y Arg-NH4 + ).<br />

3.2.2. Linealidad<br />

Tabla 3.1. Resolución de los picos cromatográficos<br />

Compuesto<br />

Asp<br />

tR (min)<br />

30.414<br />

Resolución A Resolución B<br />

3.2 3.0<br />

Ser 32.938<br />

1,2 2,8<br />

Glu 34.599<br />

1,1 1.33<br />

His 34.863<br />

1,5 1,7<br />

Gly 35.914<br />

3,6 4,0<br />

Arg 38.610<br />

1,7 1,2<br />

NH4 +<br />

39.881<br />

1,1 2,0<br />

Thr 41.453<br />

3,5 2,6<br />

Ala 43.773<br />

5,7 4,6<br />

Pro 47.865<br />

2,9 1,6<br />

GABA 49.809<br />

4,5 5,1<br />

AABA(PI) 53.772<br />

8,4 8.0<br />

Tyr 60.323<br />

5,0 5,5<br />

Val 64.239<br />

2,4 2,0<br />

Met 65.736<br />

2.0 3,4<br />

Orn 67.124<br />

2,8 3,6<br />

Lys 69.727<br />

7,3 8,6<br />

Ileu 75.565<br />

2,1 1,8<br />

Leu 76.346<br />

2,2 2.0<br />

Phe 77.165<br />

Resolución A: Valores de resolución calculados en el sustrato vínico diluido al<br />

25%<br />

Resolución B: Valores de resolución calculados en muestras de vinagre diluidas al<br />

25%.<br />

La linealidad de un procedimiento analítico se define como su capacidad (dentro<br />

de un intervalo) para obtener resultados que sean directamente proporcionales (o por<br />

47


Resultados y Discusión<br />

medio de ecuaciones matemáticas) a la concentración (cantidad) de analito en la<br />

muestra.<br />

Para determinar la linealidad se tomó el área relativa de los picos de cada uno<br />

de los aminoácidos estudiados y amonio a diferentes niveles de concentración (entre 5 y<br />

9), dentro del intervalo esperable en las muestras de vinagre, vino y sustratos de partida<br />

para los procesos de acetificación una vez que hayan sido diluidas convenientemente<br />

para su análisis (al 25%). Los ensayos se realizaron por duplicado.<br />

En la Tabla 3.2 aparece el intervalo de concentración lineal, los niveles de<br />

concentración, la ecuación de regresión lineal de la concentración frente a la respuesta<br />

del detector y el coeficiente de regresión lineal de cada compuesto. Se observó una<br />

adecuada linealidad obteniéndose en todos los casos unos coeficientes de correlación<br />

superiores a 0.992 en los intervalos de concentración indicados en dicha Tabla.<br />

Tabla 3.2. Rectas de calibrado de los aminoácidos y amonio determinado en vinagres<br />

Compuestos Intervalo a n *<br />

Ecuación r 2<br />

L.D.D. a L.D.C. a<br />

Asp 33.28 – 1663.75 7 y = 0.0003x - 0.0029 0.995 25.15 53.99<br />

Asn 33.03 – 1651.50 7 y = 0.0003x + 0.0395 0.993 16.5 33.00<br />

Ser 13.14 – 1313.63 7 y = 0.0004x + 0.069 0.992 14.0 28.52<br />

Glu 18.39 – 1839.13 8 y = 0.0003x + 0.0093 0.999 13.91 35.84<br />

His 19.40 – 1939.50 8 y = 0.0005x + 0.0325 0.997 35.1 70.05<br />

Gln 18.27 – 1826.88 8 y = 0.0003x +0.0174 0.996 26.14 52.27<br />

Gly 9.38 – 938.38 7 y = 0.0009x + 0.0205 0.998 6.42 14.74<br />

Arg 21.80 – 2177.50 9 y = 0.0005x - 0.0006 0.999 45.73 62.05<br />

NH4 +<br />

4.5 – 112.5 5 y = 0.0035x + 0.7566 0.997 5.07 16.90<br />

Thr 14.89 – 1489 8 y = 0.0006x + 0.0132 0.999 0.92 2.11<br />

Ala 11.14 – 1113.63 8 y = 0.0008x + 0.0190 0.999 0.20 9.61<br />

Pro 14.40 – 1439.13 8 y = 0.0003x - 0.0008 0.999 36.61 64.40<br />

GABA 12.89 – 1289 9 y = 0.0007x + 0.0109 0.996 10.21 21.87<br />

Cys 30.29 – 1514.50 8 y = 0.0001x + 0.0014 0.998 17.4 34.8<br />

Tyr 45.30 – 2264.88 8 y = 0.0003x + 0.0060 0.999 33.81 55.96<br />

Val 14.64 – 1464.38 8 y = 0.0009x + 0.0105 0.998 17.82 25.92<br />

Met 18.65 – 1865.13 9 y = 0.0006x + 0.0021 0.999 26.11 39.75<br />

Orn 16.52 – 1652 7 y = 0.0004x + 0.0225 0.998 24.24 60.59<br />

Lys 36.55 – 1827.38 9 y = 0.0003x + 0.0104 0.999 14.35 43.86<br />

Ileu 16.40 – 1639.75 9 y = 0.0011x + 0.0199 0.998 7.53 14.35<br />

Leu 16.40 – 1147.82 8 y = 0.0013x - 0.0078 0.995 16.39 31.55<br />

Phe 20.65 – 1445.41 7 y = 0.0013x + 0.0158 0.996 32.12 83.51<br />

Trp 127.6 – 2552.8 5 y = 0.00004x + 0.0019 0.994 110.37 280.78<br />

a Concentración en µg/L (referido a la mezcla prederivatización)<br />

* Niveles de concentración<br />

3.2.3. Exactitud<br />

La exactitud de un método analítico es un parámetro que indica la cercanía de<br />

los resultados obtenidos por este método a un valor considerado como real.<br />

48


Resultados y Discusión<br />

Existen varios procedimientos para determinar la exactitud de una metodología<br />

analítica:<br />

- Aplicación del procedimiento analítico a materiales de referencia certificados<br />

(MRC), cuya concentración de analito es conocida y comparación del valor<br />

medido con el valor certificado como real.<br />

- Comparación de los resultados obtenidos por la metodología propuesta con<br />

aquellos obtenidos mediante un método normalizado cuya trazabilidad es<br />

conocida.<br />

- Recuperación de cantidades conocidas de analito, obtenidas mediante el<br />

enriquecimiento de las muestras. La media de las réplicas indica el grado de<br />

exactitud del método.<br />

Para validar la exactitud de la propuesta metodológica, se optó, ante la ausencia<br />

de un MRC para este tipo de analitos en muestras de vinagres, por el<br />

enriquecimiento de las muestras.<br />

En nuestro caso, la recuperación media se calculó a partir de los valores<br />

obtenidos al inyectar por duplicado una muestra de vinagre diluida al 15% enriquecida<br />

con todos los patrones a tres niveles de concentración: nivel 0 (250 µg/L), nivel 1 (300<br />

µg/L) y nivel 2 (350 µg/L). Las recuperaciones así obtenidas se presentan en la Tabla<br />

3.3.<br />

Tabla 3.3. Ensayo de recuperación en una muestra de vinagre enriquecida con aminoácidos y<br />

amonio a tres niveles de concentración.<br />

Compuesto<br />

Añadido<br />

(µµµµg/L)<br />

Recuperado<br />

(%)<br />

Recuperación<br />

Media (%)<br />

Asp 250 77.5 76.0<br />

300 73.5<br />

350 77.04<br />

Asn 250 92.2 90.1<br />

300 86.7<br />

350 91.5<br />

Ser 250 52.9 64.35<br />

300 68.5<br />

350 71.6<br />

Glu 250 89.7 88.5<br />

300 84.8<br />

350 90.9<br />

His 250 84.5 88.5<br />

300 82.4<br />

350 82.3<br />

Gln 250 103.5 102.7<br />

300 102.1<br />

350 102.5<br />

Gly 250 79.0 80.3<br />

300 80.2<br />

350 81.6<br />

49


Resultados y Discusión<br />

Tabla 3.3. Ensayo de recuperación en una muestra de vinagre enriquecida con aminoácidos y<br />

amonio a tres niveles de concentración (continuación)<br />

Compuesto<br />

Añadido<br />

(µµµµg/L)<br />

Recuperado<br />

(%)<br />

Recuperación<br />

Media (%)<br />

Arg 250 85.0 81.22<br />

300 75.3<br />

350 83.4<br />

250 82.74 86.6<br />

300 86.7<br />

350 90.2<br />

Thr 250 92.6 90.1<br />

300 87.8<br />

350 89.7<br />

Ala 250 91.1 87.11<br />

300 78.1<br />

350 92.1<br />

Pro 250 86.4 82.7<br />

300 73.8<br />

350 87.8<br />

GABA 250 106.9 106.3<br />

300 105.3<br />

350 106.6<br />

Cys 250 52.8 53.0<br />

300 46.2<br />

350 59.9<br />

Tyr 250 90.9 91.9<br />

300 91.4<br />

350 93.5<br />

Val 250 89.1 86.5<br />

300 85.8<br />

350 84.8<br />

Met 250 91.7 91.3<br />

300 91.3<br />

350 90.9<br />

Orn 250 69.7 79.6<br />

300 83.1<br />

350 86.0<br />

Lys 250 84.5 86.9<br />

300 85.9<br />

350 90.2<br />

Ileu 250 88.1 87.6<br />

300 86.3<br />

350 88.2<br />

Leu 250 78.1 81.8<br />

300 82.5<br />

350 84.7<br />

Phe 250 86.2 91.0<br />

300 92.2<br />

350 94.5<br />

Trp 250 68.8 80.0<br />

300 88.3<br />

350 82.8<br />

NH4 +<br />

50


Resultados y Discusión<br />

Según el manual de la AOAC (Huber, 1998), para concentraciones entre 1 ppm<br />

y 100 ppb las recuperaciones deben ser entre el 80 y 110%. En nuestro caso, para casi<br />

todos los aminoácidos las recuperaciones fueron superiores al 80%, y por tanto están de<br />

acuerdo con los valores propuestos por la AOAC. Únicamente serina y cisteína<br />

mostraron recuperaciones más bajas, pero, coincidiendo con Valero et al. (2005), en las<br />

muestras de vinagre este aminoácido se encuentra en pequeña concentración e incluso,<br />

no se consigue determinar. Además, en muchos trabajos de investigación se ha<br />

comprobado que la cisteína también se encuentra en muy pequeña concentración,<br />

incluso no detectable, en muestras de vino (Hernández-Orte et al., 2003; Pripis-Nicolau<br />

et al., 2001; Puig-Deu y Buxaderas, 1994; Botella et al, 1990). Sin embargo, en los<br />

vinagres de Jerez tradicionales si se ha podido determinar este aminoácido con una<br />

concentración media de 10 mg/L (Palacios et al., 2002).<br />

3.2.4. Límites de detección y cuantificación<br />

Los límites de detección y cuantificación se determinaron según la relación<br />

señal/ruido (S/R) tal como se explicó en el apartado 2.2.8 de “Materiales y Métodos”.<br />

Los resultados obtenidos, mostrados en la Tabla 3.2, fueron una media de diez<br />

veces superiores a los obtenidos por Hernández-Orte et al. (2003) para casi todos los<br />

aminoácidos y amonio excepto para la treonina y alanina. Los límites de detección<br />

oscilaron entre 0.20(Ala)-45.73(Arg) µg/L y los límites de cuantificación entre 2.11<br />

(Thr) –70.05 (His) µg/L, excepto para el caso del triptófano, el cual tuvo unos límites<br />

superiores (LDD: 110.37 µg/L y LDC: 280.75 µg/L). Estos valores demostraron que el<br />

método era suficientemente sensible para determinar los aminoácidos y amonio<br />

presentes en las muestras de vinagre de vino.<br />

3.2.5. Estudios de precisión<br />

Para cumplir los objetivos marcados en el presente trabajo, la precisión fue<br />

evaluada a dos niveles: repetitividad y precisión intermedia. Se determinó tanto para el<br />

método analítico como para el proceso de derivatización. (En el apartado 2.2.9 de<br />

“Materiales y Métodos” se explica como se determinó la repetitividad y la precisión<br />

intermedia).<br />

c) Repetitividad y precisión intermedia del método analítico<br />

Los valores de repetitividad obtenidos, medidos como CV, variaron entre 0.2<br />

para la arginina y el amonio y 11.6 para la asparagina (Tabla 3.4). Estos valores están de<br />

acuerdo con los propuestos por el manual de la AOAC (Huber, 1998), donde para<br />

concentraciones comprendidas entre 1 ppm y 100 ppb se aceptan unos coeficientes de<br />

variación entre 11 y 15%.<br />

51


Resultados y Discusión<br />

La precisión intermedia del método analítico se realizó durante 5 sesiones de<br />

trabajo mediante la medida de la muestra derivatizada, la cual se repitió cinco veces. En<br />

la Tabla 3.4 se muestran los valores de precisión intermedia expresados como<br />

coeficiente de variación (CV). Estos valores variaron en un intervalo de entre 0.3<br />

(leucina) y 13.9 (asparagina).<br />

Tabla 3.4. Repetitividad y precisión intermedia del método analítico<br />

Repetitividad Precisión Intermedia<br />

Compuestos (n = 5)<br />

(n = 5)<br />

Media a<br />

C.V. (%) Media a<br />

C.V. (%)<br />

Asp 350.1 3.2 402.1 8.3<br />

Asn 142.3 11.6 142.3 13.9<br />

Ser 207.4 1.5 294.1 0.9<br />

Glu 522.0 1.4 532.3 3.3<br />

His 297.8 2.6 283.3 1.4<br />

Gln 270.8 1.8 281.0 0.9<br />

Gly 324.7 0.5 416.9 3.2<br />

Arg 545.6 0.2 526.0 2.4<br />

NH4 +<br />

222.2 0.2 178.1 0.8<br />

Thr 311.0 2.8 472.9 0.9<br />

Ala 395.3 1.2 467.4 2.3<br />

Pro 639.8 1.3 691.8 2.6<br />

GABA 333.6 6.9 297.1 1.2<br />

Cys 132.0 5.6 188.2 4.8<br />

Tyr 330.0 2.8 375.7 2.4<br />

Val 306.4 2.1 325.7 0.9<br />

Met 240.2 2.8 225.2 3.5<br />

Orn 260.7 0.6 292.2 1.1<br />

Lys 392.3 1.9 361.7 3.3<br />

Ileu 262.7 1.5 266.8 0.6<br />

Leu 315.8 1.7 320.7 0.3<br />

Phe 349.3 4.4 363.9 1.5<br />

Trp 172.1 1.7 170.4 1.1<br />

a Media de la concentración en µg/L (referido a la mezcla prederivatización)<br />

d) Repetitividad y precisión intermedia del proceso de derivatización<br />

En la Tabla 3.5 se muestran los valores de repetitividad y de precisión intermedia, expresados como<br />

coeficientes de variación. Los valores encontrados para la repetitividad oscilaron entre 0.1 para el amonio y 12.5 para<br />

la fenilalanina.<br />

Para la precisión intermedia del proceso de derivatización se realizaron 5<br />

derivatizaciones de la muestra diluida en 5 sesiones de trabajo diferentes inyectando<br />

cada una de ellas por duplicado. Los valores obtenidos variaron entre 0.1 para el amonio<br />

y 12.8 para la glicina. Estos valores junto con los de la repetitividad están de acuerdo<br />

con los propuestos por Huber (1998).<br />

52


Resultados y Discusión<br />

Tabla 3.5. Repetitividad y precisión intermedia del proceso de derivatización<br />

Repetitividad Precisión Intermedia<br />

Compuestos (n = 5)<br />

(n = 5)<br />

Media a<br />

C.V. (%) Media a<br />

C.V. (%)<br />

Asp 343.5 0.3 316.0 1.8<br />

Asn 154.1 8.9 145.2 5.3<br />

Ser 217.4 0.6 193.1 2.2<br />

Glu 504.8 0.5 478.1 9.8<br />

His 255.7 3.4 249.3 7.0<br />

Gln 225.0 0.4 212.5 2.1<br />

Gly 307.9 4.9 328.2 12.8<br />

Arg 515.3 0.2 507.0 5.2<br />

NH4 +<br />

225.6 0.1 225.6 0.1<br />

Thr 313.7 1.7 307.4 5.8<br />

Ala 380.5 1.7 410.8 7.4<br />

Pro 629.8 4.8 653.9 1.4<br />

GABA 368.8 0.6 338.0 0.4<br />

Cys 193.8 8.1 160.5 5.6<br />

Tyr 377.0 2.7 390.7 8.1<br />

Val 378.9 6.8 320.8 0.8<br />

Met 282.7 2.7 278.4 3.3<br />

Orn 267.0 0.7 293.4 8.1<br />

Lys 349.6 1.4 362.7 4.6<br />

Ileu 275.3 2.0 280.8 4.7<br />

Leu 320.2 0.4 322.7 2.4<br />

Phe 324.6 12.5 360.7 1.7<br />

Trp 151.1 6.9 155.2 6.9<br />

a Media de la concentración en µg/L (referido a la mezcla prederivatización)<br />

3.3. ELECCIÓN DE LA DILUCIÓN ÓPTIMA DE LAS MUESTRAS<br />

Dada la elevada sensibilidad del método fue necesario diluir las muestras de<br />

vinagre. Con objeto de determinar la dilución óptima de las mismas se realizaron<br />

diferentes diluciones (5, 15, 25, 35 y 50%) tanto para sustrato vínico como vinagre<br />

(apartado 2.2.10 de “Materiales y Métodos”).<br />

Para este estudio se empleó un sustrato vínico con elevada acidez volátil (0.9º<br />

acético/100 mL), el cual se utilizó posteriormente como sustrato en la acetificación de<br />

las muestras de vinagre analizadas, y un vinagre de Jerez.<br />

El sustrato vínico contenía todos los aminoácidos menos la asparagina y<br />

glutamina; y el vinagre de Jerez además de éstos carecía de cisteína y metionina.<br />

Después de valorar las concentraciones de aminoácidos y amonio esperables en<br />

las muestras de vinagre y los intervalos de linealidad de dichos compuestos en vino y en<br />

vinagre, se optó por una dilución del 25%, la cual permitirá cuantificar los aminoácidos<br />

y el amonio tanto en sustratos vínicos como en vinagres. Además comprobamos que las<br />

diluciones ensayadas mostraron una adecuada linealidad (Tabla 3.6) obteniéndose unos<br />

coeficientes de correlación aceptables.<br />

53


Resultados y Discusión<br />

Tabla 3.6. Linealidad de las muestras diluidas<br />

Compuestos Intervalo<br />

de dilución<br />

Vino picado Vinagre de Jerez<br />

3.4. APLICACIÓN DEL MÉTODO A MUESTRAS DE VINAGRE<br />

Por último, tras la validación del método sólo queda aplicarlo a muestras reales y de características<br />

diferentes descritas en el apartado 2.1.1 de “Materiales y Métodos”.<br />

Al objeto de comprobar la validez del método y llevar a cabo un seguimiento de los aminoácidos durante<br />

los procesos de acetificación, se analizaron un total de 36 muestras de diferentes características.<br />

En el “Anexo” (Tablas de la 1 a la 12) aparecen los valores medios obtenidos en las muestras para cada<br />

aminoácido y amonio acompañados de sus desviaciones estándares.<br />

3.4.1. Consumo de nitrógeno total<br />

El consumo de nitrógeno total en los procesos de acetificación estudiados fue<br />

evaluado considerando conjuntamente el nitrógeno aportado por los aminoácidos libres<br />

y el procedente del amonio.<br />

r 2<br />

Intervalo<br />

de dilución<br />

Asp 25-50 % 0.991 5-50% 0.999<br />

Asn n.d. n.d. n.d. n.d.<br />

Ser 15-50% 0.990 5-50% 0.981<br />

Glu 15-50% 0.943 5-50% 0.999<br />

His 15-50% 0.874 5-50% 0.994<br />

Gln n.d. n.d. n.d. n.d.<br />

Gly 15-50% 0.987 5-50% 0.985<br />

Arg 15-5% 0.934 5-50% 0.999<br />

NH4 +<br />

25-50% 0.877 5-50% 0.809<br />

Thr 15-50% 0.920 5-50% 0.987<br />

Ala 15-50% 0.962 5-50% 0.998<br />

Pro 15-50% 0.933 5-50% 0.999<br />

GABA 15-50% 0.932 5-50% 0.999<br />

Cys 15-50% 0.993 n.d. n.d.<br />

Tyr 15-50% 0.934 5-50% 0.993<br />

Val 15-50% 0.950 5-50% 0.990<br />

Met 15-50% 0.983 n.d. n.d.<br />

Orn 15-50% 0.950 5-50% 0.998<br />

Lys 15-35% 1.000 5-50% 0.994<br />

Ileu 15-50% 0.994 5-50% 0.993<br />

Leu 15-50% 0.992 5-50% 0.999<br />

Phe 15-50% 0.996 15-50% 0.996<br />

Trp n.d. n.d. 15-50% 0.998<br />

r 2<br />

54


Resultados y Discusión<br />

Al inicio de la fermentación las muestras del sustrato F tenían una cantidad de<br />

nitrógeno entre 84.7 y 120.2 mg/L, y las del sustrato T entre 174.1 y 196.5 mg/L. El<br />

descenso total del contenido de nitrógeno en todas las acetificaciones estudiadas oscila<br />

entre 7.3-52%. Las acetificaciones duraron 5-9 meses para las muestras del sustrato T y<br />

1.5-2.5 meses para las del F, comenzando, ambas, en el mes de Agosto. Las primeras se<br />

llevaron a cabo en bodega y las del sustrato F al aire libre. En el caso del sustrato T,<br />

coincide el menor consumo con el periodo de tiempo de acetificación más corto (5<br />

meses) y parece existir una relación entre consumo de nitrógeno y tiempo invertido en<br />

la acetificación.<br />

Comparando 4 acetificaciones en las muestras del sustrato F (Figura 3.2), los<br />

descensos oscilaban entre 17.3-33.2%.<br />

N (mg/L)<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

A B C D<br />

Figura 3.2. Descenso del contenido de nitrógeno en las muestras del sustrato F<br />

En las muestras del sustrato T (Figura 3.3) los descensos oscilaron entre 20-<br />

52.0%. Todas las acetificaciones de este sustrato mostraron descensos mayores a los<br />

obtenidos en el sustrato F, probablemente debido a la mayor duración del proceso de<br />

acetificación en el sustrato T que conlleva un mayor requerimiento de nitrógeno por<br />

parte de las bacterias acéticas.<br />

N (mg/L)<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

A B C D<br />

Figura 3.3. Descenso del contenido de nitrógeno en las muestras de Tarragona<br />

I<br />

F<br />

I<br />

F<br />

55


Resultados y Discusión<br />

Comparando los dos sustratos, F y T, se observa que los descensos menores se<br />

producen en el mismo sistema de acetificación (CL).<br />

Por otro lado, en el sustrato F también se compararon las acetificaciones “CK”,<br />

“CL” y “CM” (Figura 3.4) siendo la acetificación “CK” la que presentó un mayor<br />

descenso seguido por la “CM”. Se obtuvo un descenso mucho menor en la “CL”.<br />

Podríamos decir que “CK” y “CM” se asemejan más en cuanto al consumo de<br />

nitrógeno.<br />

N (mg/L)<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

CK CL CM<br />

Figura 3.4. Comparación de las acetificaciones “CK”, “CL” y “CM” en cuanto al descenso de<br />

nitrógeno en las muestras del sustrato F<br />

Para el sustrato T se estudiaron las acetificaciones “DK”, “DL” y “DM”<br />

(Figura 3.5) . En este caso “DK” y “DL” mostraron descensos elevados del orden del<br />

50% y por el contrario, el descenso de “DM” fue mucho menor, siendo, además, el<br />

menor de todos los obtenidos en todas las muestras analizadas, tanto las T como las F.<br />

Por tanto, como se puede observar, las acetificaciones se completan con<br />

consumos muy diferentes de nitrógeno total en las mismas condiciones ambientales.<br />

I<br />

E<br />

56


mg/L<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

Resultados y Discusión<br />

DK DL DM<br />

Figura 3.5. Comparación de las acetificaciones “DK”, “DL” y “DM” en cuanto al descenso de<br />

nitrógeno en las muestras del sustrato T<br />

Aplicando el tratamiento estadístico del análisis de la varianza (ANOVA) al<br />

cambio en el contenido total de nitrógeno se demostró que todos los descensos<br />

observados resultaron ser estadísticamente significativos.<br />

3.4.2. Evolución en el perfil de aminoácidos libres y amonio<br />

En todas las muestras iniciales (F y T) el aminoácido mayoritario fue la prolina, seguido de la arginina,<br />

coincidiendo con lo observado por otros autores (Herbert et al., 2000; Soufleros et al., 2003; Hernández-Orte et al.,<br />

2003). Estos altos contenidos de prolina al inicio de la fermentación acética se deben a la dificultad con la que las<br />

levaduras metabolizan este aminoácido durante la fermentación alcohólica, por lo que las cantidades de prolina en los<br />

vinos son similares a la de los correspondientes mostos (Hernández-Orte et al., 2003).<br />

La prolina aportó en las muestras del sustrato F un 34.7% del contenido de nitrógeno inicial y en las del<br />

sustrato T un 49.9% y la arginina aportó un 20% en las muestras F y un 14% en las T (Figura 3.8). Por otro lado, en<br />

ninguna de las muestras se detectó la asparagina, glutamina, cisteína y triptófano, coincidiendo este último con lo<br />

descrito en la bibliografía (Llaguno y Polo, 1991b; Valero et al. 2005). Según lo observado por Hernández-Orte et<br />

al., (2003), durante la fermentación alcohólica de los vinos el nivel de aminoácidos decrece, llegando en algunos<br />

casos, como la cisteína, a consumirse totalmente.<br />

Durante la fermentación se produjeron modificaciones en el contenido de<br />

aminoácidos y amonio, dándose descensos importantes y en otros ligeros aumentos. De<br />

forma general, se observaron descensos estadísticamente significativos en la mayoría de<br />

los casos para: prolina, metionina, aspártico, amonio, glicina, arginina, isoleucina,<br />

tirosina y leucina. Los dos primeros, prolina y metionina, descendieron en todos las<br />

acetificaciones, siendo estos descensos estadísticamente significativos. En el caso del<br />

aspártico los descensos fueron estadísticamente significativos en 9 de las 12<br />

acetificaciones estudiadas. Por otro lado se constataron ligeros aumentos no<br />

significativos para la serina, histidina y glutámico.<br />

En todas las acetificaciones del sustrato F (Figura 3.6) se observaron descensos<br />

estadísticamente significativos en los siguientes compuestos: prolina (descenso medio:<br />

75%) y metionina (66%). También disminuyeron en la mayoría de los casos (siempre en<br />

las acetificaciones “AL” y “BL”): aspártico, gamma-aminobutírico, amonio, alanina,<br />

I<br />

F<br />

57


Resultados y Discusión<br />

isoleucina y arginina. Por tanto, en las muestras del sustrato F el aminoácido que<br />

presenta el descenso más marcado es la prolina.<br />

Por otro lado, el ácido glutámico aumentó en todos las acetificaciones. También<br />

presentan tendencias al aumento en la mayoría de los casos la ornitina, valina, y<br />

fenilalanina. Estos aumentos no fueron estadísticamente significativos en ninguno de los<br />

casos. Para el resto de los aminoácidos no se puede indicar una tendencia clara en los<br />

procesos estudiados.<br />

mg/L<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

ASP<br />

SER<br />

GLU<br />

HIS<br />

GLY<br />

ARG<br />

THR<br />

ALA<br />

PRO<br />

GABA<br />

TYR<br />

VAL<br />

MET<br />

ORN<br />

LYS<br />

ILEU<br />

LEU<br />

PHE<br />

NH4<br />

Figura 3.6. Evolución de los aminoácidos y amonio en una muestra del sustrato F<br />

En todas las acetificaciones del sustrato T (Figura 3.7) se observaron descensos<br />

estadísticamente significativos en los mismos aminoácidos que en el sustrato anterior,<br />

prolina y metionina, y además en valina. También disminuyeron en la mayoría de los<br />

casos (siempre en las acetificaciones “AL”, “BL”, “DL” y “DK”) los aminoácidos<br />

leucina, tirosina, fenilalanina, alanina, aspártico, glicina, arginina, gammaaminobutírico<br />

e isoleucina, así como el amonio. Estos descensos producidos en los 4<br />

procesos de acetificación fueron estadísticamente significativos salvo para la glicina.<br />

Además, en este caso, la ornitina y lisina también disminuyeron en la mayoría de los<br />

casos y al presentar contenidos iniciales bajos se llegaron a valores no detectables.<br />

En cuanto al ácido glutámico aumentó en la mayoría de las acetificaciones<br />

(12.3%), aunque también de forma no significativa como en las muestras F, y<br />

únicamente la serina, histidina y treonina no demostraron una tendencia clara en los<br />

procesos estudiados.<br />

I<br />

F<br />

58


mg/L<br />

750<br />

700<br />

650<br />

600<br />

550<br />

500<br />

450<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

ASP<br />

SER<br />

Resultados y Discusión<br />

GLU<br />

HIS<br />

GLY<br />

ARG<br />

THR<br />

ALA<br />

PRO<br />

GABA<br />

TYR<br />

VAL<br />

MET<br />

ORN<br />

LYS<br />

ILEU<br />

LEU<br />

PHE<br />

NH4<br />

Figura 3.7. Evolución de los aminoácidos y amonio en una muestra del sustrato T<br />

Comparando la evolución de los aminoácidos y amonio en los dos tipos de<br />

muestras (F y T) podemos observar que muchos de ellos presentan la misma tendencia<br />

como el aspártico, prolina, gamma-aminobutírico, metionina, isoleucina, arginina,<br />

alanina, amonio (descienden) y glutámico (aumenta).<br />

Por otro lado, encontramos algunos aminoácidos con evoluciones diferentes<br />

como la leucina, fenilalanina, valina y glicina (en las muestras F no presentan una<br />

tendencia clara y en las T descienden mayoritariamente).<br />

En resumen, de todos los compuestos estudiados el que presenta el mayor<br />

descenso en todas las acetificaciones es la prolina. Si nos fijamos en el aporte de<br />

nitrógeno de cada aminoácido el de mayor consumo, en ambos casos, sigue siendo la<br />

prolina, observándose descensos del orden de 24.76 mg N/L en las muestras F y 43.4<br />

mg N/L en las muestras T. Esta tendencia es contraria a la observada por otros autores<br />

(Valero et al., 2005) en cultivos sumergidos, donde la leucina es el aminoácido más<br />

consumido por las bacterias acéticas. En nuestro caso la leucina ocupó el séptimo y el<br />

noveno lugar en el orden de preferencia de las bacterias acéticas en las muestras F y T<br />

respectivamente (Figura 3.8 y 3.9).<br />

I<br />

F<br />

59


Consumo del resto de aminoácidos y amonio (mg N/L)<br />

Consumo del resto de aminoácidos (mg N/L)<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1,0<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

ASP<br />

GLY<br />

ARG<br />

THR<br />

ALA<br />

Resultados y Discusión<br />

NH4<br />

GABA<br />

MET<br />

ILEU<br />

LEU<br />

PRO<br />

28<br />

24<br />

20<br />

16<br />

12<br />

8<br />

4<br />

0<br />

Consumo de Prolina (mg N/L)<br />

Escala Izquierda<br />

Escala Derecha<br />

Figura 3.8. Consumo de aminoácidos y amonio en función de la concentración de nitrógeno<br />

aportado en las muestras F .<br />

5,0<br />

4,5<br />

4,0<br />

3,5<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

ASP<br />

GLY<br />

ARG<br />

THR<br />

ALA<br />

GABA<br />

TYR<br />

VAL<br />

MET<br />

ORN<br />

LYS<br />

ILEU<br />

LEU<br />

PHE<br />

NH4<br />

PRO<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Consumo de Prolina y amonio (mg N/L)<br />

Escala Izquierda<br />

Escala Derecha<br />

Figura 3.9. Consumo de aminoácidos y amonio en función de la concentración de nitrógeno<br />

aportado en las muestras T.<br />

60


Resultados y Discusión<br />

En los vinagres finales obtenidos el aminoácido mayoritario sigue siendo la<br />

prolina, pero ahora supone un 17% del total de aminoácidos frente al 45% que<br />

representaba en el sustrato de partida en las muestras F y un 57% frente al 62% inicial<br />

en las muestras T. Según lo descrito en la bibliografía (Valero et al., 2005; Palacios et<br />

al., 2002; Erbe y Brüeckner, 1998; Llaguno y Polo, 1991b) en todos los vinagres de<br />

vino la prolina es el aminoácido mayoritario, pudiéndose considerar la presencia de éste<br />

en el vinagre como un indicador de su procedencia vínica.<br />

A pesar de los cambios experimentados durante la acetificación el orden de<br />

abundancia del resto de aminoácidos se mantiene prácticamente igual al sustrato de<br />

partida tanto en las muestras F como en las T.<br />

61


Conclusiones<br />

4. CONCLUSIONES<br />

1. Se ha adaptado y validado un método para la determinación de aminoácidos en<br />

vinagres de vino y vino en proceso de acetificación mediante Cromatografía de<br />

Líquidos empleando el agente 6-aminoquinolil-N-hidrosicuccinimidil carbamato<br />

(AQC), obteniéndose los siguientes resultados:<br />

- En cuanto a la selectividad, la resolución de los picos cromatográficos<br />

fue superior a 1.5 para la mayoría de aminoácidos.<br />

- Se obtuvo una adecuada linealidad con unos coeficientes de correlación<br />

superiores a 0.992.<br />

- El método demostró tener una alta sensibilidad, con unos límites de<br />

detección entre 0.20 (Ala) - 45.73 (Arg) µg/L y unos límites de<br />

cuantificación entre 2.11 (Thr) - 70.05 (His) µg/L, excepto para el caso<br />

del triptófano, el cual tuvo unos límites superiores (LDD: 110.37 µg/L y<br />

LDC: 280.75 µg/L).<br />

- Las recuperaciones fueron superiores al 80% para todos los aminoácidos<br />

excepto para serina y cisteína.<br />

- La precisión fue evaluada a dos niveles: repetitividad y precisión<br />

intermedia. Estos niveles se determinaron tanto para el método analítico<br />

como para el proceso de derivatización, obteniéndose en ambos casos<br />

unos coeficientes de variación acordes con los propuestos por el manual<br />

AOAC.<br />

2. Dada la alta sensibilidad del método es necesario diluir las muestras. Después de<br />

valorar las concentraciones de aminoácidos y amonio esperables en las muestras<br />

tanto de vino como de vinagre y los intervalos de linealidad de dichos<br />

compuestos, se optó por una dilución del 25%.<br />

3. Se han estudiado una serie de acetificaciones con cultivo superficial en madera,<br />

y en ellos se observaron descensos estadísticamente significativos del nitrógeno<br />

total.<br />

4. En todas las muestras estudiadas, vinos y vinagres, el aminoácido más<br />

abundante es la prolina seguido de la arginina; no detectándose, por el contrario<br />

la asparagina, glutamina, cisteína y triptófano. De todos los compuestos<br />

estudiados el que las bacterias acéticas utilizan en mayor extensión es la prolina.<br />

62


Conclusiones<br />

5. Durante la acetificación con cultivo superficial se observaron en la mayoría de<br />

los casos descensos estadísticamente significativos para: prolina, metionina,<br />

aspártico, amonio, glicina, arginina, isoleucina, tirosina, y leucina. Los dos<br />

primeros, prolina y metionina, mostraron descensos estadísticamente<br />

significativos en todos las acetificaciones.<br />

6. Ciertos aminoácidos como la leucina, fenilalanina, valina y glicina presentan<br />

evoluciones diferentes, ya que en las muestras F no presentan una tendencia<br />

clara y en las T descienden mayoritariamente.<br />

7. Los cambios en la concentración de aminoácidos y amonio a lo largo de la<br />

acetificación no suponen una alteración en el orden de abundancia de los<br />

mismos en los dos tipos de sustratos.<br />

63


Bibliografía<br />

6. BIBLIOGRAFIA<br />

ABE, I.; MINAMI, H.; NAKAO, Y.; NAKAHARA, T. (2002). N-pivaloyl methyl ester<br />

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70


.<br />

Anexo<br />

Tabla 1. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación AL del sustrato F<br />

Asp 31.705 a<br />

Muestras de Vinagre<br />

FALi FALm FALf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

0.005 25.505 0.07 18.453 b<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 14.414 a<br />

0.005<br />

0.022 32.083 0.024 7.123 a 0.006<br />

Glu 39.410 a 0.003 41.288 0.001 40.341 a 0.001<br />

His 14.331 a 0.011 18.358 0.013 14.034 a 0.002<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 18.506 a 0.019 23.196 0.019 13.833 a 0.009<br />

Arg 61.062 a 0.002 55.821 0.012 53.458 b 0.006<br />

NH4 +<br />

11.186 a 0.085 6.499 0.065 10.612 a 0.110<br />

Thr 12.758 a 0.005 14.267 0.005 10.533 a 0.004<br />

Ala 32.923 a 0.010 31.355 0.000 26.912 a 0.018<br />

Pro 291.142 a 0.006 106.074 0.009 93.971 b 0.000<br />

GABA 11.457 a 0.001 9.249 0.003 8.796 a 0.001<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 14.580 a 0.002 20.756 0.005 12.361 b 0.001<br />

Val 17.570 a 0.008 20.821 0.007 9.149 b 0.006<br />

Met 2.138 a 0.000 0.936 0.001 0.548 b 0.000<br />

Orn 5.864 a 0.007 13.187 0.026 6.675 a 0.000<br />

Lys 25.676 a 0.002 28.113 0.000 24.770 a 0.002<br />

Ileu 6.164 a 0.004 7.132 0.005 5.009 b 0.003<br />

Leu 19.019 a 0.005 16.802 0.002 14.472 b 0.010<br />

Phe 17.952 a 0.007 16.826 0.008 14.826 b 0.013<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

71


Anexo<br />

Tabla 2. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación BL del sustrato F<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

FBLi FBLm FBLf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 20.420 a 0.006 18.040 0.001 17.511 a 0.005<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 0.185 a 0.000 10.619 0.012 18.011 a 0.031<br />

Glu 28.116 a 0.008 45.892 0.004 50.790 b 0.002<br />

His 16.039 a 0.008 12.512 0.004 17.823 a 0.010<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 14.480 a 0.000 14.879 0.006 16.323 a 0.026<br />

Arg 60.948 a 0.031 52.284 0.002 53.439 a 0.005<br />

NH4 +<br />

13.793 a 0.092 3.041 0.084 8.973 a 0.045<br />

Thr 9.966 a 0.001 10.678 0.002 11.182 a 0.005<br />

Ala 33.442 a 0.006 26.546 0.007 27.458 a 0.020<br />

Pro 255.196 a 0.043 95.429 0.004 68.596 b 0.000<br />

GABA 14.201 a 0.000 9.353 0.001 11.334 a 0.024<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 10.873 a 0.000 13.845 0.001 13.470 a 0.010<br />

Val 9.035 a 0.000 8.895 0.002 11.876 a<br />

0.021<br />

Met 1.726 a 0.000 0.619 0.000 0.544 b 0.001<br />

Orn 3.346 a 0.003 3.971 0.001 6.915 a 0.016<br />

Lys 26.602 a 0.006 24.768 0.001 25.337 a 0.000<br />

Ileu 6.197 a 0.009 5.479 0.001 5.071 a 0.011<br />

Leu 14.914 a 0.005 14.720 0.006 15.088 a 0.008<br />

Phe 14.211 a 0.002 14.303 0.004 15.856 a 0.017<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

72


Anexo<br />

Tabla 3. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación CK del sustrato F<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

FCKi FCKm FCKf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 31.131 a 0.004 21.251 0.005 11.515 b 0.001<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 7.462 a 0.012 3.067 0.005 7.018 a 0.006<br />

Glu 57.938 a 0.001 43.779 0.003 32.631 b 0.005<br />

His 14.526 a 0.004 16.590 0.006 15.248 a 0.007<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 18.322 a 0.016 20.684 0.013 13.984 a 0.001<br />

Arg 66.751 a 0.001 58.193 0.002 51.327 b 0.002<br />

NH4 +<br />

26.605 a 0.001 10.105 0.005 3.933 b 0.023<br />

Thr 13.030 a 0.003 11.235 0.000 12.627 a 0.001<br />

Ala 30.533 a 0.004 32.431 0.012 21.793 b 0.006<br />

Pro 308.428 a 0.000 129.703 0.003 76.723 b 0.007<br />

GABA 15.884 a 0.003 9.130 0.009 7.872 b 0.001<br />

Cys n.d. .- n.d. -. n.d -<br />

Tyr 19.493 a 0.003 16.435 0.005 15.420 a 0.004<br />

Val 16.963 a 0.000 8.722 0.005 16.754 a 0.015<br />

Met 2.115 a 0.001 0.688 0.001 0.400 b 0.000<br />

Orn 4.824 a 0.004 4.103 0.004 4.667 a 0.004<br />

Lys 28.904 a 0.008 27.071 0.002 27.387 a 0.001<br />

Ileu 7.168 a 0.002 6.167 0.000 5.44 b 0.002<br />

Leu 20.219 a 0.001 16.507 0.003 14.387 b 0.003<br />

Phe 19.754 a 0.002 16.00 0.004 15.359 b 0.002<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

73


Anexo<br />

Tabla 4. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación CL del sustrato F<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

FCLi FCLm FCLf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 23.048 a 0.006 30.061 0.001 17.526 a 0.007<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 7.793 a 0.048 13.200 0.022 23.295 a 0.026<br />

Glu 28.131 a 0.011 46.165 0.008 42.135 b 0.006<br />

His 10.679 a 0.031 13.937 0.002 17.289 a 0.007<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 18.128 a 0.045 17.253 0.012 19.007 a 0.014<br />

Arg 54.858 a 0.002 58.911 0.000 55.428 a 0.004<br />

NH4 +<br />

4.457 a 0.107 10.354 0.0222 10.245 a 0.034<br />

Thr 11.722 a 0.012 14.290 0.007 12.706 a 0.005<br />

Ala 24.496 a 0.029 25.195 0.030 29.126 a 0.008<br />

Pro 267.840 a 0.012 135.289 0.002 43.500 b 0.010<br />

GABA 12.807 a 0.003 4.858 0.002 9.207 b 0.003<br />

Cys n.d - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 11.966 a 0.003 20.093 0.002 16.372 b 0.003<br />

Val 13.260 a 0.010 16.613 0.010 18.932 b 0.003<br />

Met 1.864 a 0.001 0.413 0.001 0.700 b 0.000<br />

Orn 5.624 a 0.016 6.945 0.003 10.170 a 0.012<br />

Lys 22.475 a 0.002 29.124 0.003 24.974 b 0.002<br />

Ileu 4.656 a 0.004 6.263 0.007 6.084 b 0.005<br />

Leu 15.953 a 0.011 16.016 0.006 16.550 a<br />

0.010<br />

Phe 14.751 a 0.000 16.289 0.015 17.483 b 0.014<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

74


Anexo<br />

Tabla 5. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación CM del sustrato F<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

FCMi FCMm FCMf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 34.247 a 0.010 19.278 0.006 14.550 b 0.001<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 20.107 a 0.084 13.711 0.012 13.325 a 0.008<br />

Glu 55.358 a 0.010 48.535 0.001 37.503 b 0.004<br />

His 19.543 a 0.039 13.996 0.005 14.478 a 0.002<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 21.538 a 0.020 15.920 0.006 16.024 b 0.001<br />

Arg 68.109 a 0.022 51.877 0.003 54.681 b 0.002<br />

NH4 +<br />

27.453 a 0.232 1.616 0.013 12.754 a 0.010<br />

Thr 14.308 a 0.021 10.496 0.001 11.957 a 0.004<br />

Ala 29.555 a 0.001 27.866 0.002 27.222 b 0.003<br />

Pro 295.392 a 0.151 109.143 0.004 75.687 b 0.017<br />

GABA 15.275 a 0.034 9.684 0.004 7.560 a 0.015<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 18.329 a 0.004 16.771 0.002 15.234 a 0.011<br />

Val 16.920 a 0.000 8.093 0.005 8.294 b 0.005<br />

Met 1.359 a 0.001 0.630 0.000 0.538 b 0.000<br />

Orn 6.565 a 0.008 5.626 0.002 4.648 a 0.004<br />

Lys 28.522 a 0.003 24.860 0.001 26.388 a 0.002<br />

Ileu 7.144 a 0.005 5.212 0.008 5.092 b 0.001<br />

Leu 19.307 a 0.187 14.672 0.004 14.596 a 0.019<br />

Phe 18.376 a 0.018 14.492 0.009 14.857 a 0.014<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

75


Anexo<br />

Tabla 6. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación DL del sustrato F<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

FDLi FDLm FDLf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 35.109 a 0.003 15.363 0.006 21.423 b 0.007<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 24.576 a 0.008 8.935 0.010 17.948 a 0.026<br />

Glu 44.096 a 0.004 46.734 0.010 48.882 a 0.011<br />

His 18.373 a 0.004 14.342 0.003 16.089 a 0.010<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 21.926 a 0.013 14.936 0.008 16.581 a 0.021<br />

Arg 60.534 a 0.039 53.728 0.006 55.312 a 0.013<br />

NH4 +<br />

12.993 a 0.126 0.467 0.015 10.381 a 0.158<br />

Thr 14.098 a 0.005 12.091 0.004 12.345 a 0.005<br />

Ala 34.005 a 0.002 27.077 0.006 28.665 a 0.035<br />

Pro 277.259 a 0.089 116.911 0.011 70.918 b 0.009<br />

GABA 4.276 a 0.047 10.152 0.002 9.058 a 0.025<br />

Cys n.d. - n.d. n.d. -<br />

Tyr 18.484 a 0.001 13.197 0.003 17.544 a 0.017<br />

Val 9.205 a 0.002 18.435 0.008 15.132 a 0.087<br />

Met 1.494 a 0.001 0.742 0.000 0.624 b 0.001<br />

Orn 7.794 a 0.011 3.736 0.003 6.292 a 0.009<br />

Lys 25.744 a 0.005 25.189 0.004 28.442 a 0.003<br />

Ileu 6.544 a 0.004 5.696 0.001 6.009 a 0.006<br />

Leu 17.600 a 0.017 15.849 0.010 15.611 a 0.017<br />

Phe 16.041 a 0.023 15.666 0.004 16.239 a 0.028<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

76


Anexo<br />

Tabla 7. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación AL del sustrato T<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

TALi TALm TALf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 31.030 a 0.004 27.470 0.007 25.415 b 0.001<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 9.631 a 0.000 14.840 0.005 16.498 a 0.020<br />

Glu 49.670 a 0.009 69.961 0.003 54.763 a 0.000<br />

His n.d. a - 0.730 0.001 2.698 b 0.003<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 25.869 a 0.005 27.818 0.007 21.231 a 0.022<br />

Arg 79.238 a 0.002 90.209 0.002 70.799 b 0.001<br />

NH4 +<br />

24.501 a 0.025 12.218 0.009 10.838 b 0.111<br />

Thr 12.087 a 0.003 17.073 0.004 13.558 a 0.006<br />

Ala 54.073 a 0.008 56.284 0.001 41.633 b 0.015<br />

Pro 728.950 a 0.053 637.734 0.006 394.449 b 0.003<br />

GABA 24.790 a 0.001 31.422 0.002 23.826 a 0.009<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 11.417 a 0.001 13.219 0.003 0.931 b 0.000<br />

Val 20.441 a 0.007 30.847 0.003 2.983 b 0.003<br />

Met 1.355 a 0.000 0.594 0.000 0.109 b 0.000<br />

Orn 11.218 a 0.002 12.323 0.003 n.d. b -<br />

Lys 22.446 a 0.001 30.876 0.003 6.898 b 0.004<br />

Ileu 8.081 a 0.001 8.356 0.003 5.029 b 0.006<br />

Leu 16.418 a 0.006 18.080 0.003 2.914 b 0.009<br />

Phe 18.584 a 0.007 17.521 0.015 8.628 b 0.002<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

77


Anexo<br />

Tabla 8. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación BL del sustrato T<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

TBLi TBLm TBLf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 33.015 a 0.009 30.394± 0.003 22.775 b 0.000<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 19.481 a 0.003 26.047 0.001 13.364 b 0.008<br />

Glu 45.175 a 0.004 63.250 0.001 45.655 a 0.001<br />

His 7.051 a 0.001 2.030 0.002 0.897 b 0.001<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 28.568 a 0.005 24.056 0.011 20.705 b 0.015<br />

Arg 82.489 a 0.012 85.936 0.009 60.430 b 0.004<br />

NH4 +<br />

24.443 a 0.074 14.494 0.018 7.537 b 0.036<br />

Thr 16.496 a 0.004 14.301 0.004 11.663 b 0.006<br />

Ala 55.540 a 0.018 53.924 0.028 31.300 b 0.015<br />

Pro 742.528 a 0.005 607.089 0.014 388.140 b 0.004<br />

GABA 25.932 a 0.001 27.679 0.000 22.770 b 0.000<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 12.432 a 0.000 11.214 0.002 1.554 b 0.000<br />

Val 22.184 a 0.006 29.129 0.018 2.570 b 0.001<br />

Met 1.527 a 0.000 0.432 0.000 0.801 b 0.000<br />

Orn 13.107 a 0.005 9.254 0.003 n.d. b -<br />

Lys 24.822 a 0.002 27.764 0.007 n.d. b -<br />

Ileu 6.454 a 0.000 7.089 0.004 3.381 b 0.002<br />

Leu 15.731 a 0.004 17.377 0.016 2.141 b 0.000<br />

Phe 14.668 a 0.006 15.649 0.012 7.610 b 0.002<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

78


Anexo<br />

Tabla 9. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación CL del sustrato T<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

TCLi TCLm TCLf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 33.036 a 0.005 28.329 0.002 25.747 b 0.002<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 4.8780 a 0.016 14.844 0.001 16.339 a 0.009<br />

Glu 49.660 a 0.009 66.814 0.008 62.289 a 0.000<br />

His n.d. a - 6.539 0.001 4.429 b 0.009<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 29.385 a 0.048 25.358 0.001 24.734 a 0.006<br />

Arg 88.670 a 0.014 87.641 0.011 83.155 a 0.001<br />

NH4 +<br />

30.982 a 0.207 27.347 0.015 33.286 a 0.131<br />

Thr 14.638 a 0.019 16.673 0.005 16.130 a 0.004<br />

Ala 59.597 a 0.023 53.351 0.005 49.970 b 0.003<br />

Pro 819.126 a 0.021 571.705 0.021 479.010 b 0.012<br />

GABA 29.373 a 0.010 32.894 0.004 31.798 a 0.009<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 14.070 a 0.011 14.446 0.001 12.945 a 0.001<br />

Val 23.190 a 0.005 19.809 0.003 18.819 b 0.007<br />

Met 1.834 a 0.001 0.348 0.000 0.191 b 0.000<br />

Orn 10.813 a 0.003 13.057 0.001 12.107 a 0.001<br />

Lys 26.074 a 0.003 34.846 0.007 30.860 b 0.001<br />

Ileu 7.457 a 0.025 9.473 0.003 8.107 a 0.001<br />

Leu 17.694 a 0.032 18.176 0.001 16.258 a 0.001<br />

Phe 17.632 a 0.050 17.433 0.009 15.977 a 0.006<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

79


Anexo<br />

Tabla 10. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación DK del sustrato T<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

TDKi TDKm TDKf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 34.046 a 0.002 27.056 0.001 17.381 b 0.002<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 15.141 a 0.003 15.209 0.004 27.169 b 0.008<br />

Glu 48.415 a 0.003 65.308 0.001 50.691 a 0.010<br />

His 0.347 a 0.001 1.760 0.001 3.330 b 0.001<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 30.413 a 0.018 26.557 0.008 18.860 b 0.007<br />

Arg 81.165 a 0.002 85.273 0.001 60.694 b 0.008<br />

NH4 +<br />

40.053 a 0.009 18.948 0.078 15.076 b 0.081<br />

Thr 15.013 a 0.006 16.410 0.004 11.479 b 0.004<br />

Ala 55.681 a 0.027 53.389 0.002 29.853 b 0.003<br />

Pro 752.184 a 0.015 598.532 0.008 338.283 b 0.010<br />

GABA 26.218 a 0.003 33.611 0.002 24.119 b 0.005<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 12.042 a 0.006 12.394 0.000 1.762 b 0.000<br />

Val 22.473 a 0.009 19.967 0.008 2.228 b 0.001<br />

Met 1.641 a 0.001 0.297 0.000 0.889 b 0.000<br />

Orn 15.462 a 0.002 12.411 0.003 n.d. b -<br />

Lys 24.722 a 0.004 31.618 0.001 n.d. b -<br />

Ileu 15.283 a 0.005 7.941 0.003 3.407 b 0.002<br />

Leu 16.446 a 0.004 16.086 0.000 1.974 b 0.000<br />

Phe 15.491 a 0.003 16.128 0.002 8.018 b 0.006<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

80


Anexo<br />

Tabla 11. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación DL del sustrato T<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

TDLi TDLm TDLf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 32.034 a 0.005 26.178 0.000 23.099 b 0.004<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 20.367 a 0.007 16.137 0.001 19.125 a 0.004<br />

Glu 54.366 a 0.007 66.096 0.002 50.498 a 0.004<br />

His 1.062 a 0.002 n.d. - 0.773 a 0.002<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 31.229 a 0.004 25.666 0.013 19.559 b 0.012<br />

Arg 82.325 a 0.007 84.161 0.000 60.229 b 0.004<br />

NH4 +<br />

29.494 a 0.016 12.537 0.021 5.400 b 0.026<br />

Thr 14.941 a 0.003 16.033 0.003 12.777 b 0.001<br />

Ala 59.555 a 0.010 53.548 0.008 29.828 b 0.003<br />

Pro 756.355 a 0.023 603.600 0.016 357.264 b 0.020<br />

GABA 26.839 a 0.005 34.518 0.003 25.457 a 0.001<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 11.472 a 0.000 12.451 0.007 1.799 b 0.000<br />

Val 22.444 a 0.014 19.325 0.005 2.519 b 0.000<br />

Met 1.522 a 0.000 0.308 0.000 0.681 b 0.000<br />

Orn 17.227 a 0.003 10.043 0.000 n.d. b -<br />

Lys 25.292 a 0.005 29.249 0.007 n.d. b -<br />

Ileu 6.893 a 0.005 7.690 0.002 3.584 b 0.001<br />

Leu 16.111 a 0.002 15.866 0.003 2.203 b 0.001<br />

Phe 14.710 a 0.010 15.712 0.001 7.518 b 0.007<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

81


Anexo<br />

Tabla 12. Determinación de aminoácidos y amonio en la acetificación DM del sustrato T<br />

Compuestos<br />

Muestras de Vinagre<br />

TDMi TDMm TDMf<br />

mg/L DE mg/L DE mg/L DE<br />

Asp 26.645 a 0.000 23.700 0.001 31.105 a 0.006<br />

Asn n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Ser 13.365 a 0.001 10.999 0.001 25.451 b 0.004<br />

Glu 38.728 a 0.001 59.270 0.005 70.921 b 0.001<br />

His n.d. - n.d. - 3.035 b 0.003<br />

Gln n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Gly 20.938 a 0.009 23.186 0.001 29.430 b 0.022<br />

Arg 59.825 a 0.002 77.415 0.003 83.153 b 0.007<br />

NH4 +<br />

75.913 a 0.037 38.912 0.060 33.363 b 0.055<br />

Thr 13.244 a 0.003 14.414 0.000 17.827 b 0.004<br />

Ala 41.816 a 0.001 48.959 0.003 54.240 b 0.004<br />

Pro 552.473 a 0.006 550.465 0.005 489.257 b 0.000<br />

GABA 22.115 a 0.005 31.632 0.001 34.389 b 0.002<br />

Cys n.d. - n.d. - n.d. -<br />

Tyr 8.002 a 0.000 11.289 0.001 12.912 b 0.004<br />

Val 9.623 a 0.001 16.983 0.001 29.740 b 0.000<br />

Met 14.522 a 0.003 0.950 0.000 0.145 b 0.000<br />

Orn 6.925 a 0.000 10.224 0.000 17.252 b 0.007<br />

Lys 13.837 a 0.004 26.563 0.001 31.713 b 0.002<br />

Ileu 3.461 a 0.003 6.968 0.000 8.619 b 0.003<br />

Leu 11.803 a 0.002 14.438 0.000 16.377 b 0.013<br />

Phe 11.113 a 0.001 14.635 0.001 16.063 b 0.020<br />

Trp n.d. - n.d. - n.d. -<br />

a, b Superíndices diferentes en la misma fila indican diferencias<br />

significativas de acuerdo con el análisis de la varianza (ANOVA).<br />

DE: Desviación estándar. n.d.: no detectado.<br />

82

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