Composición aromática de vinos tintos jóvenes de Mencía

Influencia de la metodología de elaboración, tiempo en botella, y temperatura durante la conservación en botella

Manuel Losada y Ana Añón, Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola (UPM)

Jorge F. López, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos (UPM)

Eugenio Revilla Departamento de Química Agrícola (UPM)

Jesús Andrés, Departamento de Inglés (UPM)

20/09/2010

20 de septiembre de 2010

Se estudió la influencia de distintas prácticas utilizadas en el sector enológico, como la técnica de vinificación (clásica y con maceración prefermentativa en frío), dos tiempos de conservación en botella (tres y nueve meses), y la temperatura de conservación del vino embotellado (constante y ambiente), en la composición aromática de vinos tintos jóvenes de la variedad Mencia en la Denominación de Origen Valdeorras. El tiempo de conservación en botella resultó ser la práctica que más influye sobre los componentes volátiles estudiados. De treinta y cinco componentes aromáticos estudiados, el análisis de la varianza indicó la existencia, para dos componentes (alcohol bencílico y acetato de isopentilo), de variaciones significativas para los tres factores tecnológicos considerados, mientras que la concentración de ácido octanoico no se ve afectada significativamente por ninguno de ellos. Además, ocho de los componentes estudiados presentaron un valor olfativo activo (OAV) superior a 1. Cuatro de ellos (ácido octanoico, hexanoato de etilo, octanoato de etilo y acetato de isoamilo) presentan OAV>1 en todos los vinos estudiados. Los otros cuatro (2-feniletanol, isovaleriato de etilo, lactato de etilo y cis-whisky-lactona) presentan OAV>1 para alguno de los vinos estudiados. La familia frutal fue la que presentó mayor valor de OAV, seguida de la dulce y la grasa.
En la actualidad, en la elaboración de vinos tintos de calidad se persigue el empleo de sistemas de elaboración que permitan acrecentar las características intrínsecas de cada variedad, con aromas típicos. Esto es especialmente importante en el caso de vinos tintos jóvenes destinados a ser consumidos con bastante rapidez, pues es conveniente que sean ricos en aromas y con una concentración de taninos discreta. Una de las técnicas que pueden utilizarse con este fin es la maceración prefermentativa en frío, que facilita el que se manifiesten los caracteres aromáticos propios de la variedad, ya que se favorece la liberación, a partir de los hollejos, de aromas libres y ligados, con mayores concentraciones de precursores glicosilados, y pueden obtenerse vinos con mayores concentraciones de acetatos y de ésteres totales.
Los componentes aromáticos del vino pueden transformarse durante la conservación del vino por reacciones de hidrólisis, esterificación o acetilación, originándose cambios organolépticos en los vinos. Así, se forman ésteres de ácidos orgánicos, consiguiéndose el equilibrio de esterificación más rápidamente en los ácidos orgánicos monocarboxílicos (acético y láctico) que en los dicarboxílicos (succínico, málico y tartárico), como han demostrado Shinohara et al. (1979). Por otra parte, los acetatos de los alcoholes superiores y los ésteres etílicos de ácidos grasos son hidrolizados durante el envejecimiento del vino en botella y su concentración tiende a disminuir. Además, el vino se enriquece durante la conservación en terpenos cíclicos, como -terpineol, formados a expensas de otros terpenos abundantes en los vinos jóvenes (geraniol, nerol y linalol). Los terpenos así formados tienen a menudo un umbral de percepción olfativo más elevado, lo que hace que el aroma varietal disminuya con el tiempo (Flanzy, 2003).
Los componentes aromáticos del vino pueden transformarse durante la conservación del vino por reacciones de hidrólisis, esterificación o acetilación, originándose cambios organolépticos en los vinos
Algunos autores que han estudiado la composición aromática de los vinos de la variedad Mencía, típica de las zonas vitivinícolas de los valles del Miño y del Sil en el noroeste de España, como Calleja y Falqué (2005), indican que, entre los aromas procedentes de la materia prima, los que más pueden influir en el aroma son linalol y citronelol entre los terpenos, β-ionona entre los norisoprenoides, además del 2-feniletanol y alcohol bencílico entre los alcoholes. De los componentes volátiles que se forman durante la fermentación alcohólica, esos autores mencionan olores frutales debido as ésteres (sobre todo acetato de isopentilo) y fenoles volátiles (eugenol y en algunos vinos 4-etilfenol). Sin embargo, no existen datos sobre cómo pueden influir la maceración preferementativa en frío y las condiciones de conservación en botella de ese tipo de vinos, aspectos que se han pretendido analizar en profundidad en este trabajo.

Materiales y métodos

Las uvas utilizadas fueron recolectadas en un viñedo de dieciocho años, situado en el valle de Valdeorras (Orense), con un marco de plantación de 2,50 m x 1,60 m. La vendimia se realizó el 26-09-2005, recogiéndose 5000 kg de uvas en cajas de plástico de 20 kilos de capacidad. La materia prima presentó una ligera infección por Botrytis cinerea.

El procesado de las uvas se realizó en la Bodega Cooperativa Jesús Nazareno (El Barco de Valdeorras, Orense). La vendimia fue despalillada y estrujada, y trasladada a dos depósitos de acero inoxidable de 2500 litros de capacidad dotados de sistema de refrigeración mediante camisas, adicionando metabisulfito potásico en forma de solución líquida al 6%, en dosis de 50 mg de dióxido de azufre por litro. En uno de los depósitos se realizó una vinificación tradicional, adicionando levadura liofilizada (Levuline BRG) en dosis de 40 g/hL, tras lo que se procedió a un remontado para homogeneizar la levadura en el depósito. En el segundo depósito se llevó a cabo una vinificación con maceración prefermentativa en frío, para ello, conjuntamente con la vendimia se incorporaba en el depósito nieve carbónica, con el fin de reducir la temperatura hasta los 4-5°C. Al tercer día dejo de adicionarse nieve carbónica y al cuarto día se adicionó levadura liofilizada (Levuline BRG) en dosis de 40 g/hL y se procedió a un remontado para homogeneizar la levadura en el depósito. En ambos depósitos se utilizó refrigeración durante todo el proceso fermentativo para evitar que la temperatura sobrepasase los 27 °C, y se realizaron dos remontados diarios. El descube se practicó, en ambos casos, cuando la densidad (d2020) estaba próxima a 1,0000. Finalizada la fermentación alcohólica se adicionaron bacterias lácticas comerciales (Uvaferm Alpha) para asegurar un desarrollo óptimo de la fermentación maloláctica en ambos depósitos. Al cabo de dos meses de estancia en depósito de acero se procedió a un trasiego de los vinos y a la corrección del nivel de dióxido de azufre, y dos meses más tarde se estabilizaron y embotellaron. El vino embotellado se conservó en dos salas, una climatizada a 14 °C y con una humedad del 80%, y otra a temperatura y humedad ambiente.

Se realizaron análisis de componentes volátiles relacionados con el aroma a los tres y a los nueve meses del embotellado del vino
En el mosto se realizaron seis determinaciones analíticas (azúcares reductores, alcohol probable, acidez total, pH, ácido málico y ácido tartárico), utilizando la metodología de la OIV (2000).

Se realizaron análisis de componentes volátiles relacionados con el aroma a los tres y a los nueve meses del embotellado del vino. La extracción de los aromas se realizó por la técnica de espacio en cabeza con trampa, empleando el muestreador Turbomatrix 40 Trap, de Perkin Elmer, utilizando cuatro ciclos de purga/trampa, cada uno con un tiempo de presurización del vial de un minuto y 1,5 minutos de carga del vial. Las temperaturas utilizadas fueron las siguientes: aguja, 110 °C; horno, 85 °C; línea de transferencia, 140 °C; trampa, 45 °C (baja) y 290 °C (alta). Las presiones utilizadas fueron las siguientes: vial, 30 psi; en columna, 30 psi; desorción, 35 psi. Los tiempos estipulados para los distintos procesos que tienen lugar en el espacio en cabeza fueron los siguientes: purga seca, 10,0 min; trampa a la máxima temperatura, 12,0 min; desorción, 10,0 min; termostatización, 45.0 min. El tiempo del ciclo total para cada análisis cromatográfico fue 108,0 min.

La separación analítica se realizó en un cromatógrafo de gases Perkin Elmer, modelo Clarus 500. Para ello se empleó una columna TRB-FFAP (60m x 0.25mm x 0.25μm), utilizando el programa de temperaturas de horno que aparecen en la tabla 1. El gas portador fue helio (pureza ≥99.9999%). El tiempo del programa del horno fue 92,33 min, y el del equilibrado del horno, 3 min. La temperatura máxima del horno fue de 250 °C.

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Tabla 1: Programa de temperaturas del horno.
La detección de los distintos constituyentes del aroma se realizó por espectrofotometría de masas, utilizando un espectrómetro de masas Perkin-Elmer modelo Clarus 560 S. Las condiciones de detección fueron las siguientes: modo de ionización, EI+; barrido de masas entre 25 y 250 m/z; tiempo de barrido, 0,5 s. Se realizaron lecturas entre los minutos 9 y 90 del cromatograma Para la interpretación de los resultados de utilizó el software Turbomass GC/MS, versión 5.4.2. Los análisis se realizaron por duplicado. Los estándares analíticos fueron suministrados por Sigma-Aldrich.

Para todos los compuestos responsables del aroma estudiados, se calculó su valor de aroma (VA) o valor olfativo activo (OAV), dividiendo su concentración por el umbral de percepción descrito por determinados autores (Chatonnet et al., 1990, Gómez-Míguez et al., 2007).

El análisis estadístico se llevó a cabo aplicando el análisis clásico de la varianza a un diseño multifactorial completo de tres factores, con dos niveles cada uno. Para ello se ha empleado el programa Statgraphics 5.0.

Resultados y discusión: Parámetros básicos del mosto y vinos

El mosto corresponde a uvas perfectamente maduras, con una graduación alcohólica probable de 12,70, una acidez total (expresada en equivalentes de ácido tartárico) de 6,20 g/L y un pH de 3,67. Los niveles de ácido tartárico y de ácido málico fueron 4,00 y 2,90 g/L, respectivamente. La figura 1 muestra la evolución de la fermentación alcohólica en ambos depósitos (testigo, Vmt, y tratamiento con maceración prefermentativa en frío, Vmpf). Como puede observarse, el depósito Vmt sólo ha sufrido ligeras variaciones de temperatura, mientras que Vmpf sufrió un choque térmico importante tras el fin de la maceración prefermentativa en frío. La densidad descendió bruscamente entre 2 y 3 días después del inicio la fermentación alcohólica en el depósito Vmt, estabilizándose a partir del día 7. La cinética fermentativa se retrasó 3 días en el depósito Vmpf con relación al testigo.
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Figura 1: Evolución de la fermentación alcohólica.

Composición aromática de los vinos

Los distintos constituyentes volátiles analizados se han dividido en cuatro grupos para facilitar la discusión de los resultados: aromas varietales (terpenos, alcohol bencílico y 2-feniletanol); alcoholes, aldehídos y ácidos; ésteres, y fenoles volátiles y lactonas. La tabla 2 muestra los niveles de aromas varietales en los distintos tratamientos, que confirman lo señalado por Mcmahon et al. (1999), que indican que la maceración prefermentativa en frío facilita la manifestación de caracteres aromáticos propios de la variedad, ya que se obtuvieron concentraciones superiores de esos constituyentes en los vinos obtenidos con este método de elaboración. Las concentraciones más elevadas de aromas varietales correspondieron al β-citronelol, 2-feniletanol y alcohol bencílico, en similitud con lo indicado por Calleja y Falqué (2005) para los vinos de Mencía. Los niveles de los monoterpenos fueron bajos en relación con lo observado en otras variedades (Etiévant, 1991), lo que puede ser consecuencia tanto de la genética de la variedad utilizada como de las condiciones ambientales durante la maduración de las uvas. Respecto a la técnica de vinificación sólo se vieron afectados significativamente el limoneno (que aumentó al realizarse maceración prefermentativa en frío, p=0,0842) y el β-citronerol (que disminuyó en ese caso, p=0,1001). El tiempo de conservación en botella incremento los valores de los monoterpenos estudiados a excepción del β-citronerol (que descendió significativamente, p=0,0047), siendo estadísticamente significativo el aumento del nivel de limoneno (p=0,0014). Además, el nerol aumentó significativamente (p=0,0251) cuando los vinos se conservaron a temperatura variable. El alcohol bencílico y el 2-feniletanol son aromas que aparecen en las uvas (Günata et al., 1986), aunque la mayor parte se forma durante la fermentación alcohólica. Para uno y otro, las concentraciones más elevadas aparecen en los vinos elaborados con maceración prefermentativa, siendo las diferencias estadísticamente significativas (p=0,0057 para el alcohol bencílico, p=0,0013 para el 2-feniletanol). Además, los niveles de 2-feniletanol se incrementaron de una forma muy importante durante la conservación en botella (p=0,0000).
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Tabla 2: Niveles de aromas varietales (g/L) en los distintos vinos.
La tabla 3 muestra los niveles de distintos alcoholes, aldehídos y ácidos en los vinos al cabo de tres y nueve meses de conservación en botella. El factor que tiene más influencia sobre la variación de estos constituyentes es el tiempo de conservación en botella. En el caso de los alcoholes y aldehídos de seis átomos de carbono, responsables de aromas herbáceos (Joslin y Ough, 1978), los niveles siempre fueron mayores cuando se realizó la maceración prefermentativa en frío, pero la diferencia sólo fue estadísticamente significativa en el caso de 1-hexanol (p=0,0539). El trans-2-hexenal y el 1-hexanol incrementaron sus niveles al aumentar el tiempo de conservación del vino en botella, siendo este aumento significativo en el caso de 1-hexanol (p=0,0000), sin existir diferencias significativas para la temperatura a la que se produce la conservación. Este hecho es destacable, y puede deberse a que en el vino permanezcan precursores de estos compuestos volátiles, que progresivamente se degradarían en el medio. Por el contrario, los niveles de trans-3-hexen-1-ol y cis-2-hexen-1-ol disminuyeron significativamente al aumentar el tiempo de conservación en botella (p=0,0000 y p=0,0584, respectivamente). Los tres alcoholes superiores analizados no se vieron afectados por la técnica de elaboración, si bien los niveles de 1-pentanol (p=0,0000) y de 1-octanol (p=0,0000) disminuyeron con el tiempo de conservación en botella, lo que puede atribuirse a una cierta actividad de las bacterias lácticas durante la estancia en botella (Laurent et al., 1994), mientras que los niveles de 1-heptanol aumentaron significativamente (p=0,0862) cuando la conservación en botella se produjo a temperatura ambiente. Los ácidos heptanoico y octanoico no se vieron afectados por la técnica de elaboración ni por la temperatura de conservación, aunque el primero desapareció con facilidad durante la conservación en botella (p=0,0000). Finalmente, los niveles de benzaldehido disminuyeron notablemente durante la conservación en botella (p=0,0052). Dado que los ácidos grasos volátiles contribuyen a la sensación de frescor de los vinos, pero son compuestos indeseables para la calidad del vino si se encuentran en concentraciones superiores a 20 mg/L (Pozo-Bayón et al., 2005), esta circunstancia debe tenerse en cuenta en los vinos de Mencia por los resultados obtenidos.
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Tabla 3: Niveles de alcoholes, aldehídos y ácidos (g/L) en los distintos vinos.
En la tabla 4 aparecen las concentraciones de distintos ésteres en cada uno de los vinos analizados. Los niveles de los cinco ésteres de ácidos grasos analizados (isovaleriato de etilo, hexanoato de etilo, heptanoato de etilo, octanoato de etilo y pelargonato de etilo) no se vieron afectados por la técnica de elaboración, pero disminuyeron con el tiempo de conservación en botella (p=0,0000 en todos los casos, excepto para pelargonato de etilo, p=0,0018), en similitud con lo descrito por otros autores (Marais, 1978; Garofalo y Piracci, 1994). Además, el octanoato de etilo disminuyó cuando los vinos se conservaron a temperatura ambiente (p=0,0034), mientras que los niveles de isovaleriato de etilo aumentaron en esas condiciones (p=0,0270). Los ésteres de los ácidos láctico y succínico no se vieron afectados por la técnica de elaboración, pero incrementaron significativamente sus concentraciones con el tiempo de conservación en botella (p=0,0002 para el lactato de etilo, p=0,0000 para el lactato de isopentilo y el succinato de etilo), lo que coincide con los resultados de otros autores (Shinohara et al., 1979; Hervajec y Majdak, 2002) en base al desarrollo de reacciones de esterificación de los ácidos correspondientes. Además, el contenido de succinato de etilo aumenta cuando el vino se conserva a temperatura ambiente (p=0,0400). En sentido contrario se observó una disminución progresiva del contenido de piruvato de etilo con el tiempo de conservación en botella (p=0,0000), lo que probablemente pueda estar muy relacionado con la fácil metabolización de este ácido por las bacterias lácticas. Además, el piruvato de etilo aparece en mayores concentraciones cuando la elaboración se realiza con maceración prefermentativa en frío (p=0,0001). Los dos acetatos estudiados (acetato de isoamilo y acetato de 2-feniletilo) se vieron afectados por la técnica de elaboración, de forma que sus contenidos fueron mayores al emplear maceración prefermentativa en frío (p=0,0005 y p=0,0068, respectivamente), y disminuyeron su concentración al aumentar el tiempo de conservación en botella, pero este descenso sólo fue significativo para el acetato de isopentilo (p=0,0000), en línea con lo indicado por Garofalo y Piracci (1994). Este acetato que también se vio afectado de la misma forma cuando la conservación se produjo a temperatura ambiente (p=0,0736).
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Tabla 4: Niveles de ésteres (g/L) en los distintos vinos.
La tabla 5 muestra los resultados obtenidos para distintos fenoles volátiles y lactonas. Entre los fenoles volátiles, sólo el guayacol se ve afectado por la técnica de elaboración, con mayores contenidos en los vinos elaborados por vinificación tradicional (p=0,0965), si bien este compuesto no se detectó en ninguno de los vinos a los tres meses del embotellado, pero estuvo presente en todos los vinos tras nueve meses de conservación en botella. El contenido de 4-etil-fenol disminuyó de forma muy notable durante la conservación en botella (p=0,0000), pero aumentó si la conservación se produjo a temperatura ambiente (p=0,0462). Los contenidos de los otros fenoles volátiles (4-etil-guayacol, 2-etil-fenol y eugenol) no se vieron afectados significativamente por ninguno de los tres factores estudiados. Entre las lactonas, sólo la trans-whisky-lactona sufrió cambios significativos, aumentando su contenido cuando la conservación en botella se produjo a temperatura ambiente (p=0,0705), si bien hubo un aumento considerable del contenido de cis-whisky-lactona, que condujo en algún caso a que se superase el umbral de percepción.
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Tabla 5: Niveles de fenoles volátiles y lactonas (g/L) en los distintos vinos.

Valor olfativo activo (OAV) de los distintos componentes volátiles presentes en los vinos estudiados

El valor olfativo activo (olfactory active value, OAV) es un parámetro que relaciona la concentración de un determinada molécula volátil con su umbral de percepción, por lo que permite evaluar el impacto de distintos constituyentes del vino en la fase olfativa de la cata. En el tabla 6 se indican los valores de OAV superior a la unidad para los distintos componentes volátiles estudiados. Como puede observarse, sólo ocho constitituyentes presentaron valores de OAV superiores a la unidad, y no en todos los vinos estudiados.

De los aromas varietales estudiados, sólo presentó concentraciones superiores a su umbral de percepción el 2-feniletanol, y solamente en algunos vinos, en especial en los que se conservaron en botella nueve meses. Esto significa que los caracteres sensoriales asociados a esta molécula sólo se detectan al envejecer el vino, y siempre se tratará de un aroma muy sutil. Entre los alcoholes, aldehidos y ácidos, sólo el ácido octanoico presentó concentraciones superiores a su umbral de percepción, y en todos los vinos OAV>1.

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Tabla 6:Datos del valor olfativo activo (OAV) superiores a la unidad para distintos constituyentes de los vinos analizados.
Los ésteres que presentaron OAV superior a la unidad fueron isovaleriato de etilo, lactato de etilo, hexanoato de etilo, octanoato de etilo y acetato de isopentilo, los cuales proporcionan olores positivos a frutas, que son los olores dominantes en los vinos de Mencía. De entre ellos, el octanoato de etilo fué el éster que presentó los valores más elevados de OAV, si bien este parámetro disminuye al aumentar el tiempo de conservación en botella. Ningún fenol volátil presentó OAV>1. Finalmente, la cis-whisky-lactona presentó OAV>1 en uno de los vinos conservados en botella durante nueve meses.

Por último, algunos constituyentes volátiles, como 1-hexanol, trans-3-hexen-1-ol y guayacol, presentaron un valor de OAV entre 0,2 y 1, y deben tenerse en cuenta, dado que también pueden contribuir a la percepción del aroma del vino (Belitz y Grosch, 1999).

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Figura 2: Valores de la suma de los componentes aromáticos con OAV>1 para cada familia de olores en cada vino.
De las siete familias de olores en que se agrupan los componentes aromáticos (Peinado et al., 2004) solo cuatro (frutal, dulce, graso y floral) presentaron componentes con OAV>1 (tabla 6), siendo la familia floral la que aparece en menor nivel en todos los vinos y la frutal la de mayores valores, observándose una importante disminución en esta última con el tiempo en botella (figura 2).
Conclusiones

En general, la utilización de la maceración prefermentativa en frío para la elaboración de vinos de Mencía, ha permitido obtener vinos con una mayor concentración de componentes aromáticos de distintas familias de olores respecto a la utilización de la vinificación tradicional. La conservación del vino a temperatura ambiente disminuyó los valores de los componentes aromáticos de la familia frutal y dulce. El tiempo de conservación en botella fue el factor con mayor influencia sobre los componentes volátiles estudiados, mientras que la técnica de vinificación fue el menos influyente, aunque fue muy relevante en el caso de los aromas varietales. Sólo dos compuestos volátiles (alcohol bencílico y acetato de isopentilo) se vieron afectados significativamente por los tres factores utilizados, si bien sólo este último presenta concentraciones que superan su umbral de percepción.

Tanto el 2-fenil-etanol como el acetato de isoamilo aparecen como constituyentes volátiles muy influyentes en el aroma de los vinos jóvenes de Mencía, confirmando resultados de otros autores. A través del estudio del valor olfativo activo (OAV) se ha puesto de manifiesto que la familia de aromas frutales es la dominante en el aroma de estos vinos, siendo el octanoato de etilo el compuesto que presentó unos valores más elevados de OAV.

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