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THE SCIENCE MODULE OF PERCEPNET PROVIDES PAPERS ON PERCEPTION AND SENSORY SCIENCE BY RESEARCHERS WORKING ON THESE DISCIPLINES

El análisis sensorial de aguas va sobre ruedas
[The sensory analysis of waters goes smoothly]
Ricard Devesa Garriga
Àrea de Química
Aigües de Barcelona - AGBAR

El sector del agua de suministro público dispone de una rueda de gustos y olores a partir de los trabajos de Mallevialle y Suffet en 1987,1 inspirada en las propuestas años antes para cerveza y vino. Posteriormente, la International Water Association (IWA) la actualizó mediante la que se calificó como «Rueda del Año 2000».2 En cuanto al otro gran tipo de agua, según la clasificación clásica entre potables y residuales, no se disponía hasta el momento de una ordenación estructurada del olor (el sabor queda al margen, por motivos obvios). Esta carencia se ha resuelto recientemente con la publicación de la nueva rueda de aguas residuales. Fue dada a conocer por G. Burlingame en una comunicación en el Sixth IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment, que tuvo lugar en Barcelona en octubre de 2002 (cuya crónica es accesible a través de Percepnet)3 y ahora está ya disponible en su correspondiente versión impresa en la revista Water Science and Technology.4 Esta circunstancia nos permite afirmar categóricamente que el análisis sensorial de aguas «va sobre ruedas».

Desde muy antiguo los tratados de análisis de aguas describen la presencia de olores y sabores, en algunos casos de origen natural perfectamente tipificado (aguas sulfurosas, ferruginosas, magnésicas, etc.) y en otros de carácter anómalo. Tradicionalmente, los métodos analíticos han proporcionado una relación de términos para describir los sabores y olores del agua. Así, en el popular Análisis del Agua de Rodier,5 se apuntan los términos siguientes: aromático, balsámico, químico (subdividido en cloro, hidrocarburo, medicinal, sulfuroso), desagradable, pescado, terroso, turba, fecal, hierba, moho y pantanoso. Como puede verse, la relación es muy amplia y heterogénea, e incluye descriptores típicamente naturales (turba, hierba…), otros de origen antrópico (hidrocarburo, medicinal…) y el cloro como característico del tratamiento de desinfección (l'eau de Javel que dicen los franceses para referirse a la lejía).

La elaboración de la información sobre los olores y gustos de las aguas, fruto del avance científico y tecnológico del ramo, ha hecho posible la confección de la correspondiente rueda de descriptores, inspirada en las popularizadas para la cerveza y vino. Su diseño circular es muy útil, ya que permite una ordenación por sectores y subsectores, distribuidos en el espacio por afinidades organolépticas o químicas entre los distintos tipos de sensaciones. Además, hace posible tener una visión global de los criterios de clasificación con sólo dar un vistazo a la rueda.

La rueda de aguas potables
En la figura 1 se muestra la rueda de gustos y olores que se utiliza en Aguas de Barcelona.6,7 Esta rueda está disponible en las versiones catalana y castellana y ha sido confeccionada con los términos de léxico de ambas lenguas que se han creído más oportunos, en ocasiones apartados de la traducción literal del inglés, que resulta forzada (como ocurre con el título del presente artículo que va smoothly pero no on wheels). También se han tenido en cuenta las características organolépticas de las aguas que se analizan habitualmente.

Figura 1

Figura 1: Rueda de gustos y olores en aguas potables que se utiliza en Aguas de Barcelona.

En el cuadrante superior derecho se disponen los gustos, que son los cuatro clásicos (el umami no ha sido tomado en consideración). El gusto salado va asociado a aguas fuertemente mineralizadas, especialmente las cloruradas. El gusto amargo aparece en aguas de baja mineralización (solapándose con el dulce) o en presencia de cantidades importantes de magnesio. El gusto ácido es característico de aguas de muy baja mineralización y pH ácido, entre 5 y 7. A continuación, en sentido horario, se disponen las sensaciones, como áspero, astringente, picante, etc. En ocasiones van asociadas a la presencia de elementos metálicos, pero su carga de subjetividad es importante en el caso de la cata de aguas. La sensación picante es característica de las aguas con gas y es debida al cosquilleo que producen las burbujas de anhídrido carbónico en la lengua y la cavidad bucal.

Por último, se disponen los olores. Es posible una enorme variedad de ellos en un agua de consumo. Su origen puede estar en compuestos químicos que se encuentran en el recurso de agua, como por ejemplo la geosmina o el metilisoborneol, que son producidos por algunas clases de algas. También puede deberse al tratamiento de desinfección (el característico olor a cloro es el ejemplo más habitual, pero no el único) o a productos formados en el sistema de distribución a causa de reacciones químicas o bioquímicas.

Las características específicas de la rueda de Aguas de Barcelona, respecto de la estándar de la IWA, son las siguientes:

  • Agrupación de los descriptores de olor en dos grandes grupos: naturales y químicos.
  • Adecuación de los términos de léxico.
  • Inclusión (o reubicación) de algunos descriptores y sustancias químicas correspondientes a episodios en los que ha participado el panel, como los dioxanos,8 el diciclopentadieno9 y el diacetilo.10

La clasificación de los olores es una disciplina muy subjetiva, de forma que sucede habitualmente que un mismo compuesto se identifica o califica de forma distinta entre varios paneles de cata. Así, por ejemplo, el olor de los diciclopentadienos fue calificada como «hidrocarburo» por panelistas de Filadelfia y fueron consecuentemente incluidos bajo el descriptor Químico/ Hidrocarburos/Varios en la rueda estándar de la IWA. En cambio, el panel de Aigües de Barcelona lo calificó con posterioridad como vegetal («hinojo», en concreto), por lo cual está adscrito al descriptor de naturaleza fresca en su rueda de trabajo.

Se incluye a continuación una breve descripción de los compuestos característicos de los descriptores de olor en aguas:

  • Tierra-moho: Su origen es casi siempre natural. Se debe a sustancias producidas por los blooms (fases de rápida proliferación) de algunos tipos de algas (actinomicetos, algas verdiazules y cianobacterias) que se forman, sobre todo en primavera, en ríos y embalses. Los causantes más conocidos son la geosmina y el 2-metilisoborneol (2-MIB) y, en menor medida, la isopropilmetoxipiracina. También se ha descrito la formación de cloroanisoles por metilación bioquímica de los clorofenoles, subproductos de cloración, en el sistema de distribución.
  • Naturaleza fresca: Este descriptor es muy amplio y abarca sensaciones bastante diferenciadas: vegetación verde, afrutado, floral y vegetación leñosa. El compuesto detectado más habitualmente es el cis-3-hexen-1-ol, con un olor a hierba fresca cortada. El olor característico a hinojo que ha sido constatado en algunos episodios debidos a ciclopentadieno ha sido incluido en esta familia. El olor afrutado o floral puede deberse a la formación de aldehídos con más de 7 carbonos en el tratamiento de ozonización. También se ha comprobado la presencia de nonadienal, con un olor característico a pepino, de origen microbiano.
  • Principio de degradación: Este descriptor agrupa a todas aquellas sensaciones que recuerdan los indicios de descomposición o degradación de productos o enranciamiento. Pueden distinguirse varios matices, como el vegetal y a pescado. Del primer caso se han identificado el dimetil y trimetilsulfuro, y algunas metoxipiracinas (con un olor a caballo entre tierra / moho / descomposición). Del segundo, algunos aldehídos (hepta- y decadienales, y decatrienales) producidos por algas y en los tratamientos de ozonización.
  • Cloro: Bajo esta denominación se recogen las sensaciones derivadas de la cloración o desinfección del agua. Olores a cloro, lejía, piscina o nombres comerciales de agentes de limpieza que contienen cloro activo y que, en muchos casos, todavía dependen del país que se trate. En el caso de este descriptor, las sustancias responsables más importantes están perfectamente identificadas: lo que se conoce como «cloro libre», que incluye al ácido hipocloroso y al anión hipoclorito provenientes de la cloración con cloro gas o lejía (disolución de hipoclorito sódico), y la mono y dicloramina, productos de reacción de cloro con amoniaco, que también se emplean como agentes desinfectantes.
  • Producto farmacéutico (o medicinal): Agrupa todas aquellas impresiones que recuerdan el olor de las farmacias o los hospitales. Los ejemplos más importantes son los cloro y bromofenoles, y los trihalometanos yodados, que pueden formarse durante la cloración de las aguas. El cloroformo, que suele ser el trihalometano más abundante, tiene un umbral de percepción muy superior a la concentración máxima admisible por las distintas reglamentaciones de agua potable.
  • Detergente: Este descriptor incluye los olores que recuerdan los productos de limpieza, el jabón, el detergente en polvo. El calificativo de detergente perfumado, el olor característico de los suavizantes o de los detergentes en polvo aromatizados, se solapa con el descriptor de naturaleza fresca-floral. El dodecanol ha sido identificado en aguas como ejemplo de este descriptor.
  • Goma-disolvente: Este descriptor es también muy amplio y agrupa todas las sensaciones que recuerdan al caucho, plástico, disolventes orgánicos y pinturas, gasolinas y otros derivados del petróleo. Generalmente es debido a la migración de componentes desde los materiales de conducción o almacenamiento de agua (plásticos, resinas, adhesivos, recubrimientos, accesorios, etc.).

La rueda de aguas residuales
No hace falta insistir en la importancia del tema de los olores de las aguas residuales. Por una parte, pueden conferir olores desagradables a colectores y cursos de agua fuertemente contaminados. Y, por otra, representan un problema de gran magnitud para los núcleos de población situados en las inmediaciones de las estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR), especialmente en verano.

La medición del olor se realiza por olfatometría, técnica razonablemente bien resuelta. La intensidad del olor de una muestra de aire se determina por dilución con aire tratado libre de olores. La escala de intensidad de los panelistas se construye tomando el butanol como referencia. También se dispone de una escala hedónica que permite evaluar cuán desagradable resulta un olor.

Sin embargo, hasta el momento no se disponía de una clasificación estructurada de la caracterización del olor. Esta laguna se ha cubierto con la nueva rueda de descriptores para aguas residuales (figura 2). Fue presentada en una comunicación oral en el Sixth IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment, que tuvo lugar en Barcelona en octubre de 2002, y ha sido publicada recientemente.4

Figura 2

Figura 2: Rueda de descriptores de olores para aguas residuales (Burlingame et al.)4

Las analogías con la rueda de aguas potables son evidentes, entre otras cosas por la dilatada trayectoria de los autores de la misma en el sector del análisis sensorial del agua de consumo. A primera vista, la diferencia más notable estriba en que la rueda de aguas residuales se simplifica, al no incluir, obviamente, el sector de gustos. Sí contempla, en cambio, la categoría de sensaciones, que en este caso se limitan a las percibidas por la nariz y, por tanto, de diferenciación muy sutil respecto de los olores propiamente dichos.

La clasificación de descriptores propuesta se ha sintetizado en la tabla 1. Además de los indicados en la misma, la rueda de aguas residuales contiene también las categorías de tierra / moho, hierba / madera, y oxidante / cloro. En los tres casos, la terminología y los compuestos de referencia son muy similares a la rueda de aguas potables. El descriptor cloro puede ser importante en aguas residuales sometidas a una desinfección rigurosa. Los otros dos son necesariamente minoritarios, al ser producidos por compuestos que habitualmente no son consecuencia de la actividad industrial o del uso doméstico del agua de consumo, sino que se encuentran ya en ésta última en niveles muy bajos de concentración.

Tabla 1: Descriptores de la nueva rueda de aguas residuales. Adaptado y sintetizado de Burlingame et al.4

Descriptor Tipo Compuestos potenciales
Sulfuro / Cueva / Ajo Descomposición vegetal, huevos podridos, ajo, pantano, goma quemada-azufre Metilpolisulfuros
Sulfuro de hidrógeno
Mercaptanos
Alquil, alil, fenil y furfurilmercaptanos
Rancio / Pútrido Rancio, pútrido, descomposición, grasa-aceite, Ácido butírico y derivados
Ácido n- e isovalérico
Metilaminas
Hidrocarburo / Disolvente Disolvente, cola, gasolina, químico, alquitrán, goma, betún BTX
Estireno
Tri- y percloroetileno
Fecal / Cloaca Fecal, estiércol, desagüe Indol
Escatol
Sensación olfativa Picante, irritante, Amoniaco
Anhídrido sulfuroso
Agua oxigenada
Cloro

Aplicaciones de las ruedas
Las ruedas de gustos y olores de aguas potables se han revelado como un instrumento muy útil en diversos terrenos. A buen seguro, la nueva rueda de aguas residuales desempeñará un papel similar en el campo de la depuración de efluentes. A modo de conclusión, podemos indicar algunas de las utilidades más importantes de la rueda de aguas potables recogidas en la bibliografía.11-13 El lector conocedor del análisis sensorial de otros alimentos encontrará aspectos coincidentes con los usos de sus correspondientes ruedas:

  • Hacen posible una clasificación de las distintas sensaciones, ordenadas por familias (por ejemplo, vegetación) y subfamilias (floral, afrutado, madera, etc.) y los compuestos químicos responsables de las mismas. Constituyen, por tanto, un documento que resume de forma muy condensada el estado de la cuestión y el nivel de conocimiento del análisis sensorial del producto.
  • Permiten disponer de una terminología estandarizada, un lenguaje común que facilita enormemente la comunicación, tanto entre catadores de agua como entre personas no especializadas en el análisis sensorial, pero implicadas profesionalmente en el sector del agua.
  • Proporcionan una serie de compuestos de referencia que permiten «calibrar» los paneles, entrenar a los catadores y facilitar la comparación de resultados entre distintos paneles.
  • Hacen posible desglosar o «diseccionar» una sensación global, como es el sabor u olor de una muestra, en las sensaciones individuales que la componen. Esta etapa de desolapamiento es esencial en la identificación del origen de los olores y sabores de las aguas y, por tanto, en el conocimiento de sus causas, consecuencias y posibles tratamientos.
  • Permiten caracterizar una muestra a partir de los descriptores identificados y su intensidad. Esta información puede procesarse de muchas formas, numéricas o gráficas. La caracterización obtenida hace posible el control y seguimiento de la calidad organoléptica de las aguas.
  • Facilitan el «pulido» de los términos empleados en las reclamaciones de los clientes, promoviendo que éstas sean realmente útiles en la solución de problemas. Las apreciaciones del consumidor están basadas en la asociación, lo cual puede resultar muy subjetivo. El cliente indica que «el agua huele a detergente» y no se está refiriendo al olor a jabón, sino a la sensación perfumada de muchos productos en polvo o suavizantes. Por tanto, será preciso averiguar si el descriptor referido es el detergente o el afrutado-floral.
  • Simplifican la clasificación de los episodios de sabor y olor por familias de descriptores, lo cual, individualmente, facilita la averiguación e interpretación del episodio. Y, globalmente, analizando los episodios que se han producido en un cierto periodo de tiempo, permite disponer de un diagnóstico de la situación de un abastecimiento al respecto.

Conclusión
El «catálogo» de ruedas de análisis sensorial dispone de un nuevo ejemplar, la de aguas residuales, inspirada en la establecida ya hace años para el agua de bebida. El tiempo, a buen seguro, confirmará la utilidad de esta clasificación que, al igual que ha sucedido con la rueda de aguas de consumo, se irá enriqueciendo paulatinamente con las aportaciones de la comunidad científica internacional.

Figura 3

Figura 3: Miembros del panel de Aigües de Barcelona, exhibiendo camisetas con la rueda de descriptores para agua potable que utilizan en sus catas.

Referencias

1Mallevialle, J. y Suffet, I.H (eds.): Identification and treatment of tastes and odors in drinking water. American Water Works Association Research Foundation, Denver, Co, Estados Unidos, 1987.

2Suffet, I.H.; Khiari, D. y Bruchet, A.: «The drinking water taste and odor wheel for the millennium: beyond geosmin and methylisoborneol», Wat Sci Technol 1999; 40 (6), 1-13.

3Devesa, R. y Fabrellas, C.: « El estado de la cuestión de los olores y sabores en aguas», Percepnet 2002
(http://www.percepnet.com/perc0110_02.htm)

4Burlingame, G.A.; Suffet, I.H.; Khiari, D. y Bruchet, A.L.: «Development of an odor wheel classification scheme for wastewater», Wat Sci Technol 2004; 49: 201-206.

5Rodier, J.: L'analyse de l'eau, 8e édition. Dunod, París 1996.

6Varios autores: «Control de gustos y olores en las aguas de consumo», Monografía Agbar (Aigües de Barcelona) 2002.

7Devesa, R.; Fabrellas, C.; Cardeñoso, R.; Matia, L.; Ventura, F. y Salvatella, N.: «The panel of Aigües de Barcelona: 15 years of history», Wat Sci Technol 2004; 49: 145-151.

8Romero, J.; Ventura, F.; Caixach, J.; Rivera, J.; Godé, L.X. y Miñerola, J.M.: «Identification of 1,3-dioxanes and 1,3-dioxolanes as malodorous compounds at trace levels in river water, groundwater and tap water», Environ Sci Technol 1998; 32: 206-216.

9Ventura, F.; Romero, J. y Parés, J.: «Determination of dicyclopentadiene and its derivatives as compounds causing odors in groundwater supplies», Environ Sci Technol 1997; 31: 2368-2374.

10Martín-Alonso J.; Devesa, R.; Bernal, A. y Matia, L. «Managing odour episodes in drinking water: strategies adopted in a diacetyl event in the Barcelona’s water supply» A presentar en el Seventh IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment. Cornwall, Canadá, Septiembre 2005.

11Suffet, I.H.; Mallevialle, J. y Kawcynski, E. (eds): Advances in Taste-and-Odor Treatment and Control. AWWARF.Lyonnaise des Eaux, Denver, Co, Estados Unidos, 1985.

12Fabrellas, C.; Cardeñoso, R.; Devesa, R.; Flores, J. y Matia, L.: «Taste and odor profiles (off-flavors) in the drinking waters of the Barcelona area (1996-2000)», Wat Sci Technol 2004; 49: 129-135.

13Bruchet, A.: «Solved and unsolved cases of taste and odor episodes in the files of inspector Cluzeau», Wat Sci Technol 1999; 40: 15-21.



 

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18/05/05
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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