¿Cómo influye el entorno de un cultivo en el olor y el sabor de un alimento?

Hace unos siete años, Kristin y Josh Mohagen estaban de luna de miel en Napa Valley en California, cuando olieron algo sorprendente en sus vasos de Cabernet Sauvignon: pimiento verde. Un viticultor explicó que las uvas en esa botella habían madurado en una ladera junto a un campo de pimientos verdes. «Esa fue mi primera experiencia con el terruño», dice Josh Mohagen.

Causó una gran impresión. Inspirados por su tiempo en Napa, los Mohagen regresaron a su hogar en Fergus Falls, Minnesota, y lanzaron un negocio de chocolate basado en el principio del terruño, a menudo definido como «sentido del lugar».

Diferentes países producen cacao con sabores y aromas distintos, dice Kristin Mohagen. El cacao de Madagascar «tiene un sabor a bayas realmente brillante, tal vez a frambuesa, tal vez a cítricos», dice, mientras que el cacao de la República Dominicana «tiene un sabor un poco más a nuez y chocolate».

La pareja estima que en 2013, cuando fundaron Terroir Chocolate, alrededor de 50 otras compañías de chocolate de lotes pequeños en los Estados Unidos también promocionaban el terruño como parte integral de los sabores de sus productos.

Desde entonces, el terruño ha seguido afianzándose como estrategia de marketing, y no solo para el vino y el chocolate. Las etiquetas de terruño también se están volviendo más comunes para productos como el café, el té y la cerveza artesanal, dice Miguel Gómez, economista de la Universidad de Cornell que estudia marketing y distribución de alimentos. Los consumidores “están cada vez más interesados ​​en saber dónde se producen los productos que consumen, no solo dónde, sino quién los hace y cómo”, dice. La gente «valora las diferencias en los aromas, los sabores».

Las plantas de lúpulo que se cultivan en el valle de Yakima en Washington tienen una composición química distinta debido al suelo, el clima
y cómo crecen las plantas.
Nicholi J. Pitra y PD Matthews / Hopsteiner

La definición de terruño es algo fluida. Los entusiastas del vino usan el término francés para describir las condiciones ambientales en las que se cultiva una uva que le dan al vino su sabor único. El suelo, el clima e incluso la orientación de una ladera o la compañía de plantas, insectos y microbios vecinos juegan un papel importante. Algunos expertos amplían el terruño para incluir prácticas culturales específicas para el cultivo y procesamiento de uvas que también podrían influir en el sabor.

La noción de terruño es bastante antigua. En la Edad Media, los monjes cistercienses y benedictinos en Borgoña, Francia, dividieron el campo en climas, según sutiles diferencias en el paisaje que parecían traducirse en características únicas del vino. Los vinos producidos alrededor del pueblo de Gevrey-Chambertin, por ejemplo, «son famosos por tener un cuerpo más lleno, poderosos y más tánicos que la mayoría», dice el sumiller Joe Quinn, director de vinos de The Red Hen, un restaurante en Washington, DC «En Por el contrario, los vinos del pueblo de Chambolle-Musigny, a pocos kilómetros al sur, se consideran más finos, delicados y de cuerpo ligero «.

Algunos científicos y expertos en vinos se muestran escépticos de que el lugar realmente deje una huella duradera en el sabor. Pero una ola reciente de investigación científica sugiere que el medio ambiente y las prácticas de producción pueden, de hecho, impartir una firma química o microbiana tan distintiva que los científicos pueden usar la firma para rastrear los alimentos hasta su origen. Y, en algunos casos, estas técnicas están comenzando a ofrecer pistas sobre cómo el terruño puede moldear el aroma y el sabor de la comida y la bebida.

Huella química del café

El ecologista Jim Ehleringer de la Universidad de Utah en Salt Lake City estudia los oligoelementos que las plantas absorben pasivamente. Esos elementos son un reflejo directo del suelo. “Los oligoelementos no se descomponen, por lo que se vuelven característicos de un tipo de suelo y persisten con el tiempo”, dice Ehleringer.

Para ver si podían rastrear un café hasta su origen utilizando la mezcla de oligoelementos del café, Ehleringer y su equipo midieron recientemente las concentraciones de unos 40 oligoelementos en más de cuatro docenas de muestras de granos de café arábica tostados de 21 países. Tostar los frijoles a diferentes temperaturas puede afectar las concentraciones de los elementos individuales. Para corregir este efecto de tostado, Ehleringer calculó la proporción de cada elemento con respecto a todos los demás elementos de una muestra, que permanece bastante constante, incluso con el tostado.

En la edición del 1 de agosto de Química de Alimentos, su equipo informa que los granos de café de diferentes regiones pueden tener distintas huellas dactilares químicas. La calidad química de un café «se reduce a la geología», dice Ehleringer. Tres muestras de granos de café de Yemen, por ejemplo, tenían una proporción de boro a manganeso que era compartida por menos del 0,5 por ciento de las muestras de café cultivadas en otros lugares.

Otros investigadores han utilizado análisis elementales similares para encontrar firmas químicas de lugar en productos que van desde vinos producidos en distintas regiones productoras de Portugal hasta cacahuetes cultivados en diferentes provincias de China.

La técnica es valiosa para validar el origen cuando el terruño es parte del atractivo de un producto. Los productores de café en Kona en la Isla Grande de Hawái, por ejemplo, están utilizando los resultados de un análisis elemental para respaldar una demanda colectiva, programada para juicio en noviembre, contra 21 minoristas importantes. La demanda afirma que esas empresas comercializan falsamente sus cafés como «Kona» cuando los granos en realidad se cultivaron en otro lugar.

Si bien un análisis elemental puede autenticar el terruño de un producto, no sugiere que la geología dé forma al sabor. Los oligoelementos por sí solos, dice Ehleringer, «no imparten sabor ni sabor».

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Los granos de café, como los que cultivan los agricultores en Yemen, tienen distintas concentraciones de oligoelementos, según el lugar donde se cultivaron.Dmitry_Chulov / iStock Editorial / Getty Images Plus

Seguimiento del cacao hasta su origen

Para tratar de vincular el sabor con el lugar, algunos científicos buscan firmas químicas completamente diferentes. En la Universidad Towson en Maryland, la química Shannon Stitzel está rastreando el cacao hasta sus raíces utilizando compuestos orgánicos, que en su mayoría son producidos por la propia planta del cacao. La concentración de compuestos orgánicos específicos en una planta puede resultar de una combinación compleja de factores que interactúan, desde los genes de una variedad particular hasta componentes del terruño como el clima y las prácticas agrícolas.

Stitzel trabaja con muestras de licor de cacao (granos de cacao que han sido fermentados, secados, tostados y molidos en una pasta) de todo el mundo. A temperatura ambiente, el licor de cacao es un sólido. Pero con un poco de calor, la pasta se derrite en un líquido brillante que Stitzel describe como «un poco más espeso que la miel».

El uso de compuestos orgánicos para asignar las muestras de licor de cacao a sus países de origen «no es tan limpio como cuando se hace con análisis elemental», dice. En un trabajo inédito, pudo utilizar un análisis elemental para vincular con precisión el licor de cacao con su país de origen aproximadamente el 97 por ciento de las veces.

Pero Stitzel recurrió a los compuestos orgánicos porque su presencia puede, en última instancia, ayudar a explicar las diferencias de sabor que ella, como los Mohagen, cree que existen muy claramente entre los licores de cacao de diferentes países. “Puedes abrir cada uno de los recipientes y el aroma es completamente diferente”, dice ella.

Stitzel identificó recientemente concentraciones de compuestos orgánicos en licor de cacao de Vietnam, Indonesia, Honduras, Ecuador y México. Luego utilizó una técnica estadística conocida como análisis discriminante para agrupar muestras basadas en concentraciones similares de nueve compuestos orgánicos, incluida la cafeína, un compuesto similar llamado teobromina y un antioxidante llamado epicatequina.

En abril, en la plataforma en línea SciMeetings de la American Chemical Society, Stitzel informó que esta huella química era suficiente para identificar con precisión el país de origen correcto para aproximadamente el 90 por ciento de las muestras. En algunos casos, sin embargo, las muestras no formaron grupos ordenados por país. Las muestras de licor de cacao de Honduras formaron dos grupos diferentes, dependiendo de la temperatura de tostado. Las muestras del grupo de Honduras que se asaron a la temperatura más alta fueron difíciles de distinguir de las muestras de Ecuador y Vietnam.

Stitzel ahora quiere agregar más compuestos al análisis para aumentar su precisión de abastecimiento y conectar regiones con compuestos de sabor específicos. «Todavía estamos … tratando de comprender qué compuestos podrían estar relacionados con el sabor», dice. Su análisis reciente ya muestra que la cafeína, la teobromina y la epicatequina, que producen un sabor amargo, pueden ayudar a diferenciar los chocolates de un país de los de otro.

El aroma del lugar

Otros investigadores están descubriendo que terroir deja una huella en las moléculas que dan forma al aroma de los alimentos. Las plantas producen compuestos conocidos como glicósidos aromáticos, que contienen un componente de azúcar ligado a un compuesto aromático volátil. Cuando están intactos, los glucósidos aromáticos no tienen olor. Pero romper el enlace azúcar-volátil, a través de altas temperaturas, pH bajo o enzimas de la levadura, libera los volátiles y su aroma. El bouquet de una botella de vino bien añejado se compone, en parte, de volátiles aromáticos en las uvas que las enzimas de la levadura liberan con el tiempo.

Sin embargo, muchos cerveceros prefieren que su IPA tenga el mismo sabor confiable, ya sea que abra la botella este viernes o en octubre. Cuando los aromáticos volátiles se sueltan en una cerveza embotellada, eso no es bueno para los cerveceros de gran volumen que necesitan enviar productos de sabor constante. Los cerveceros llaman a esa liberación volátil «arrastre de la cerveza», dice Paul Matthews, científico investigador principal de la sucursal del estado de Washington de Hopsteiner, un productor y procesador de lúpulo comercial internacional con sede en la ciudad de Nueva York.

Si los cerveceros agregan lúpulo (la flor de la planta del lúpulo) a la cerveza al principio del ciclo de elaboración, el calor rompe el vínculo azúcar-volátil y el aroma de los glicósidos aromáticos se pierde en gran medida antes de embotellar. El sabor restante es más consistente con el tiempo. Pero cuando los cerveceros artesanales hacen cervezas “dry hopping” como las IPA, agregando el lúpulo después de la etapa de ebullición, esta adición tardía permite que muchos glicósidos aromáticos entren en fermentación y luego en la botella intactos. Los compuestos liberan aromáticos volátiles a medida que las enzimas de la levadura rompen los enlaces incluso después de que se tapa la botella. Por lo tanto, es más probable que los aromas de estas cervezas se “arrastren” con el tiempo.

Debido a que la genética influye en el aroma y el sabor, Matthews está explorando si es posible controlar mejor las concentraciones de glucósidos aromáticos a través de la reproducción. El mejoramiento de variedades de lúpulo para que tengan concentraciones más bajas podría disminuir el problema de «arrastre de cerveza» que enfrentan los cerveceros artesanales de gran volumen que distribuyen su cerveza a largas distancias.

Al mismo tiempo, Matthews y sus colegas están investigando el potencial del cultivo de variedades de lúpulo para tener concentraciones más altas de glicósidos aromáticos para su uso por cerveceros artesanales más pequeños, que están menos preocupados por la vida útil pero quieren mejorar el aroma de sus cervezas.

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Se compararon los niveles de cuatro glucósidos aromáticos, que pueden dar a la cerveza su aroma distintivo, en los mismos cultivares de plantas de lúpulo cultivadas en el valle de Yakima en Washington (en la imagen) y en el valle del río Kootenay en Idaho. Un glucósido aromático se destacó como diferente según el lugar donde creciera la planta.Nicholi J. Pitra y PD Matthews / Hopsteiner

Matthews probó recientemente si las concentraciones de glucósidos aromáticos en cultivares de lúpulo individuales están determinadas más por la genética o por el terruño. “Por supuesto, están determinados por ambos”, dice. «Pero si son más genéticos, podemos criarlos».

En colaboración con colegas, incluido el fitoquímico Taylan Morcol de Lehman College en el Bronx, parte de la City University of New York, Matthews cultivó los mismos 23 cultivares de lúpulo genéticamente distintos en dos campos comerciales con terruños distintos. Matthews llama al sitio del Valle de Yakima en el estado de Washington «desierto a la sombra del Monte Rainier». El otro sitio, en el valle del río Kootenay en Idaho, es «mucho más boreal: bosque de pinos y húmedo», dice.

En cada lugar, el equipo midió las concentraciones de cuatro glicósidos aromáticos en cada cultivo de lúpulo. De hecho, la genética jugó el papel más importante en la determinación de la cantidad de glicósidos aromáticos que produce una planta de lúpulo, informan los investigadores en el 15 de agosto. Química de Alimentos. Las concentraciones de tres de los glicósidos aromáticos diferían entre los tipos de cultivares, pero permanecieron bastante similares dentro del mismo cultivar cultivado en las dos ubicaciones.

Pero para un glucósido aromático, el terruño superó a los genes a lo grande. En el sitio de Kootenay, todos los cultivares produjeron bajas concentraciones de hexilglucósido, una molécula que desprende un aroma a hierba cuando se rompe su enlace de azúcar. Pero en el sitio de Yakima, cada uno de estos mismos cultivares, con una genética que coincide con las plantas de Kootenay, produjeron entre dos y ocho veces más hexil glucósido.

“Hay una diferencia de terruño”, dice Matthews. El equipo aún no puede determinar qué componente del terruño causa el aumento en el glucósido de hexilo en el sitio de Yakima. La mejor suposición: ácaros y pulgones.

En Yakima, esas criaturas, que mastican las plantas de lúpulo, permanecen más tiempo durante la temporada de crecimiento que en el sitio de Kootenay. Matthews y sus colegas plantean la hipótesis de que las plantas podrían producir sustancias químicas de hexil glucósido como defensa contra las plagas. Cuando un ácaro o pulgón mastica la planta, el volátil puede liberarse para atraer insectos que se comerán ácaros o pulgones.

Los investigadores están planeando un experimento de seguimiento para probar si las plantas de lúpulo expuestas a estas plagas en cámaras ambientalmente controladas producen más de este hexil glucósido herbáceo que el lúpulo cultivado en las mismas condiciones ambientales controladas sin las plagas.

Los microbios dejan su huella

La gente ha entendido la importancia de la levadura en la fermentación del vino durante al menos dos siglos. Hace unos seis años, el microbiólogo de alimentos David Mills de la Universidad de California en Davis y el estudiante graduado Nicholas Bokulich, ahora microbiólogo de alimentos en ETH Zurich, descubrieron que grupos de microbios pueden ayudar a dar forma al sabor del vino. Las comunidades microbianas únicas en diferentes regiones de cultivo de California pueden predecir qué metabolitos estarán presentes en el vino terminado, informaron Mills, Bokulich y sus colegas en 2016 en mBio. «Los metabolitos son cualquier producto del metabolismo en cualquier organismo», dice Bokulich, y agrega que la levadura, otros hongos y bacterias hacen contribuciones variables de metabolitos en diferentes vinos.

«Esos metabolitos … tienen un aroma y un sabor», dice Kate Howell, bioquímica de la Universidad de Melbourne en Australia. Uno de los estudios del propio Howell, ella y su equipo informaron en línea en agosto en mSphere, sugiere que las especies de hongos en particular dan forma a los metabolitos – y por lo tanto el aroma y el sabor – en el vino de diferentes regiones productoras de Australia.

Howell y sus colegas estudiaron microbios en 15 viñedos que cultivan uvas Pinot Noir en seis regiones vinícolas del sur de Australia. En cada viñedo, el equipo extrajo ADN de hongos y bacterias del suelo, así como de lo que se conoce como el «mosto»: uvas despalilladas y trituradas que aún no han sido fermentadas. Luego, el equipo identificó 88 metabolitos en el vino terminado.

Las diferentes regiones vitivinícolas tenían comunidades microbianas distintas tanto en el suelo como en el mosto, lo que parecía influir en las composiciones únicas de metabolitos en el vino terminado. Los investigadores encontraron que más del 80 por ciento de los metabolitos encontrados en los diversos vinos estaban relacionados con la diversidad de hongos que se encuentran en el mosto de uva. Altos niveles de Penicillium los hongos, por ejemplo, dieron como resultado vinos con niveles bajos de ácido octanoico, un compuesto volátil que puede dar al vino un sabor a hongos.

Howell espera que los viticultores algún día puedan controlar los microbios en el suelo y durante todo el proceso de fermentación para sacar lo mejor del terruño microbiano local. Hoy en día, casi todas las levaduras que los viticultores compran para agregar a su mosto de uva están aisladas de viñedos franceses y otras regiones vinícolas famosas, dice. “Eso no presenta el mismo valor de lugar que fomentar la diversidad en la fermentación en el lugar donde se cultivaron las uvas”.

Por su parte, Quinn, de The Red Hen, espera ansiosamente más exploraciones científicas del terruño. En especial, le gustaría saber por qué los vinos producidos a partir de suelos kimmeridgianos dominados por piedra caliza en Chablis, Sancerre y Champagne, Francia, tienen todos un sabor mineral calcáreo y salado. La investigación científica ayuda a explicar cómo el vino refleja su lugar, dice Quinn, “desde los elementos climáticos hasta los elementos microbianos, lo que dice la tierra y por qué [a particular] el vino es tan delicioso «.

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