EFECTOS DE LA MICRO-OXIGENACIÓN EN VINOS TINTOS DE MONASTRELL. INFLUENCIA DE LA COMPOSICIÓN POLIFENÓLICA DEL VINO Y DEL MOMENTO DE APLICACIÓN

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1 EFECTOS DE LA MICRO-OXIGENACIÓN EN VINOS TINTOS DE MONASTRELL. INFLUENCIA DE LA COMPOSICIÓN POLIFENÓLICA DEL VINO Y DEL MOMENTO DE APLICACIÓN Marta Cano-López a ; Francisco Pardo-Minguez b ; Jose M López-Roca a ; Encarna Gómez-Plaza a* a. Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología. Facultad de Veterinaria, Universidad de Murcia. Campus de Espinardo, Murcia, Spain. b. Bodegas San Isidro. Ctra. Murcia, Jumilla, Murcia *Autor para correspondencia. Tel , Fax , encarnag@um.es RESUMEN La técnica de micro-oxigenación se basa en el tratamiento del vino con dosis bajas y controladas de oxígeno durante cortos periodos de tiempo. La presencia de oxígeno puede favorecer algunas reacciones de estabilización de los pigmentos responsables del color del vino tinto, así como favorecer una reducción de la astringencia y los sabores herbáceos en los vinos. En este estudio a nivel industrial, la micro-oxigenación se aplicó a tres vinos elaborados con la variedad Monastrell, que diferían en su contenido en polifenoles (bajo, medio y alto contenido en polifenones), y se estudio la evolución del color de los diferentes vinos cuando dicha técnica se aplicó en dos etapas, entre el fin de la fermentación alcohólica y el inicio de la fermentación maloláctica (FML) y tras finalizar la FML en todos los vinos; o bien cuando esta técnica se aplica solamente al terminar la FML. Los efectos más notables de la micro-oxigenación se dio cuando fue aplicada en dos etapas y en vinos con un contenido polifenólico inicial medio-alto y una elevada cantidad inicial de antocianos totales libres. 1

2 INTRODUCCIÓN La micro-oxigenación (MOx) consiste en intentar simular el efecto de la estabilización que se consigue con el envejecimiento en barrica, mediante la aplicación deliberada de pequeñas cantidades de oxigeno, de forma controlada, continua y lenta, siendo la velocidad de su aporte inferior a la velocidad de consumo, evitando, así, la acumulación de oxigeno en el vino. Estudios previos han mostrado que en los vinos micro-oxigenados se favorece la presencia de nuevos pigmentos responsables de un incremento de color y de la estabilización de este color [1,2,3]. Estos pigmentos pueden formarse mediante la condensación de antocianos y taninos, bien de forma directa o bien actuando el acetaldehído como puente de unión [4,5], así como por la cicloadición de otros compuesto como ácido glicoxílico, vinilfenoles, ácido pirúvico y también el acetaldehído a los antocianos [6,7], generando piranoantocianos (vitisinas, antocianosvinilfenoles y antocianos-vinilflavanoles). La presencia de estos pigmentos incrementa y estabiliza el color del vino, al ser más resistentes a las variaciones de ph, a la decoloración de sulfuroso y a las oxidaciones que los antocianos libres [8,9,10]. La extensión de las reacciones de formación de los diversos pigmentos está influenciada por el contenido inicial de compuestos fenólicos de los vinos que se están tratando, y esto tiene gran influencia en la evolución del color y la estructura durante el envejecimiento [11]. Por ello, se cree que los efectos de la micro-oxigenación serán más notable cuanto mayor sea la carga polifenólica en el vino. Pero el índice de polifenoles totales (I.P.T.) es un parámetro muy global que no tiene en cuenta el equilibrio entre las diferentes familias fenólicas, es decir el equilibrio existente entre la concentración de antocianos y taninos; ya que un desequilibrio muy marcado, cantidades bajas de taninos 2

3 o antocianos libres, puede provocar un efecto estructurante nulo o una subida de color poco estable en los vinos micro-oxigenados. Dependiendo de los equilibrios entre antocianos y taninos en vino pueden darse diferentes situaciones [12]: - Si la concentración de antocianos es superior a la de taninos: los antocianos pueden polimerizarse con los taninos, pero los antocianos sobrantes pueden oxidarse produciendo importantes pérdidas de color. - Si la concentración de taninos es superior a la de antocianos: mayoritariamente todos los antocianos condensan con los taninos, pero predominaría la polimerización de taninos que posteriormente podrían precipitar. - Si la concentración de antocianos y taninos es equilibrada: los antocianos permiten estabilizar a los taninos mediante condensación de acetaldehído, bloqueando la polimerización de taninos ya que los antocianos actúan como llave final de esta polimerización [13,14,15]. La presencia de antocianos condensados a taninos mediante puente de etilo incrementará el color, como se ha comentado anteriormente y su presencia favorecerá la formación de piranoantocianos del tipo antocianos-vinilflavanol que también contribuyen al color de vino y son más estables que los antocianos [5,16,17,18]. Estudios previos han mostrado que la aplicación de la MOx entre el final de fermentación alcohólica (FA) e inicio de la fermentación maloláctica (FML) permite obtener los mejores resultados [3,19,20,21,22,23,24,25,26,27], ya que al finalizar la FA el contenido de antocianos totales libres es mayor, por tanto la MOx podría estabilizar a los antocianos y limitar la polimerización de taninos [28]. Además, en esta etapa la aplicación de oxígeno es bastante segura ya que si hay una producción excesiva de 3

4 acetaldehído, éste puede ser metabolizado posteriormente por las bacterias lácticas durante la FML [29]. Finalizada la FML, la MOx continua asegurando una suficiente cantidad de acetaldehído para el desarrollo de productos de condensación entre antocianos y taninos [30], pero hay que ser mas cuidadoso, ya que el contenido de antocianos libres es menor, y se podría ver favorecida la polimerización de taninos produciendo vinos más secos o incluso provocar la sobre-oxidación del vino, incluso puede surgir el riesgo de deterioro microbiano. Por todo ello, en este trabajo se estudió el efecto de la MOx en vinos de diferente contenido polifenólico (bajo, medio y alto) sobre las características cromáticas (intensidad de color, tono, color de pigmentos poliméricos resistentes a la decoloración por sulfuroso), la evolución de antocianos totales y del contenido total de compuestos polifenólicos de estos vinos, cuando dicha técnica es aplicada en dos etapas (entre el fin de la FA y el inicio de la FML y tras finalizar la FML); o bien cuando esta técnica se aplica solamente al terminar la FML. MATERIALES Y MÉTODOS Esta experiencia se realizó durante dos campañas consecutivas. En cada campaña se elaboraron en Bodegas BSI de Jumilla (Murcia) vinos tintos de Monastrell con diferente contenido polifenólico. Así, en ambos años consecutivos se contó con vinos con un índice de polifenoles totales (I.P.T.) bajo, medio y alto. Para cada tipo de vino, el experimento consta de un depósito de litros como vino testigo y tres depósitos de igual tamaño que son micro-oxigenados. Para la campaña 2004, la adición de oxigeno sólo se realizó tras finalizar la FML en todos los vinos, y comenzó en Febrero del 2005, a razón de 3 ml de O 2 L -1 mes -1 y durante 2 meses. El 25 de abril del 2005 se paró la MOx para los vinos de IPT bajo, 4

5 porque en cata empezaron a mostrar signos de sobre-oxidación y se continuó durante un mes para los vinos de IPT medio y alto. En el año 2005, la adición de oxigeno comienza al finalizar la fermentación alcohólica (el 7 de noviembre del 2005) para los tres vinos de Monastrell, con una dosis de 10 ml de O 2 L -1 mes -1. La FML comenzó de manera espontánea y fue detectada por el descenso de ácido málico, en este momento se paró la MOx. El vino de IPT bajo inició la FML antes (el 30 de Noviembre del 2005) que los vinos de IPT medio y alto, en los cuales comenzó el 20 de Diciembre del 2005, ya que la riqueza polifenólica de un vino puede influir en el desarrollo de bacterias lácticas, puesto que los taninos extraídos de los hollejos y las pepitas pueden ejercer un efecto inhibidor, debido a la desnaturalización de las proteínas de la paredes celulares de las bacterias al interaccionar con los taninos [31]. Cuando la FML terminó en todos los vinos, se corrigió el SO 2 libre hasta 30 mg L -1 ; asegurando una estabilidad microbiológica en los vinos. La MOx se reanudó el 19 de Enero del La dosis de oxígeno se redujo a 3 ml de O 2 L -1 mes -1 y fue aplicada durante dos meses. Posteriormente, el 31 de marzo del 2006, la dosis de oxígeno suministrado se redujo a 1,5 ml de O 2 L -1 mes -1 y se aplicó durante 21 días hasta parar la MOx en todos los vinos. Determinaciones espectrofotométricas Las medidas de absorbancia se realizan en un espectrofotómetro Helios Alpha (Thermospectronic). Las muestras son centrifugadas y se ajustó el ph a 3.6. La intensidad de color (I.C.) se calculó como la suma de absorbancias a 620 nm, 520 nm y 420 nm [32]. El tono como el coeficiente entre la absorbancia a 420 nm y 520 nm [33]. El análisis de antocianos totales y el índice de polifenoles totales (IPT), se efectuó siguiendo los métodos descritos por Ribereau-Gayon et al. [12]. La fracción de color 5

6 debida a los pigmentos poliméricos resistentes a la decoloración por SO2 se calculó de acuerdo con los métodos descritos por Levengood y Boulton [34]. La concentración de taninos en el vino se ha efectuado mediante el método basado en la hidrólisis ácida de los mismos, según Ribérau-Gayon y Stonestreet, 1966 [35]. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las Tablas 1 y 2 muestran la composición inicial de los tres vinos seleccionados para realizar a MOx en 1 y 2 etapas. Los vinos que solamente se micro-oxigenaron tras la FML, se diferenciaban en el contenido de I.P.T., debido a un incremento de taninos. Los vinos de IPT medio y alto presentaron un color, un contenido de antocianos totales y un color debido a pigmentos poliméricos resistentes a la decoloración por SO2 (CRD SO2 ) similar. En el caso de los vinos micro-oxigenados en dos etapas, el vino de IPT bajo y medio muestran un valor de IPT relativamente cercano, mientras que mayores diferencias se observan con el vino de IPT alto, debido fundamentalmente a su mayor contenido en taninos. Aunque los valores de taninos y la intensidad de color son más altos en el vino de IPT alto, el contenido de antocianos fue más alto en el vino de IPT medio, el cual además mostró el menor grado de polimerización de sus antocianos (CRD SO2 ). La evolución de la intensidad de color (I.C.) en los vinos micro-oxigenados entre el final de la FA y el inicio de la FML, y tras terminar la FML fue similar en los vinos independientemente de su contenido polifenólico (Figura 1.A.) Entre el final de FA y el inicio de la FML se observó un incremento de I.C. en todos los vinos tratados, siendo mayor en los vinos MOx (MB, MM y MA) que en los vinos testigos (TB, TM y TA). Tras la FML se produjo un descenso de color en todos los vinos, probablemente debido al incremento de ph que se produjo en los vinos y a la precipitación de materia coloidal 6

7 que arrastra materia colorante, aunque las diferencias de color entre los vinos testigos y los micro-oxigenados se siguió manteniendo. Después de la FML, la diferencia de I.C. entre los vinos testigo y micro-oxigenado se mantuvo, conservándose el mayor valor en los vinos MOx. También los diversos vinos micro-oxigenados solamente tras la FML mostraron mayor color que su correspondiente vino testigo al final de la experiencia (Figura 1.B.). La Tabla 3 muestra que los diferentes vinos micro-oxigenados mostraron un mayor incremento de intensidad colorante cuando estos fueron tratados en 2 etapas. El vino de IPT medio y tratado entre el final de la FA y inicio de la FML, y tras la FML mostró el máximo incremento de color; también, el mayor incremento de color en los diversos vinos tratados tras la FML fue en el vino de IPT medio, esto es debido a un contenido fenólico medio-alto y un elevado contenido en antocianos libres, ya que éstos son los principales sustratos para las reacciones de formación de nuevos pigmentos. El tono evolucionó de forma muy similar o ligeramente menor en todos los vinos micro-oxigenados independientemente del tratamiento y el contenido polifenólico, incrementándose con el tiempo, y mostrando que los compuestos polifenólicos no sufren una oxidación por la presencia de una cantidad de oxígeno adicional, coincidiendo así con otros autores [3,36] (Figura 2). Tampoco, se observa ninguna variación en los índices de polifenoles totales (IPT) de los diferentes vinos tratados con respecto a su vino testigo, para ambos modos de micro-oxigenación (Figura 3), indicando que no ha habido ninguna precipitación importante de materia colorante. El contenido de antocianos libres desciende en todos los vinos durante la la micro-oxigenación, mas aún en los vinos micro-oxigenados (Figura 4). El menor contenido de antocianos libres y el mayor color en los vinos tratados, parecen datos inicialmente contradictorios. La Figura 5 muestra que el color debido a los pigmentos 7

8 poliméricos se incrementa en los diferentes vinos durante la aplicación de oxigeno, para ambos modos de tratamiento. Esta mayor contribución de color debido a pigmentos resistentes al SO2 coincide con el mayor color en los vinos micro-oxigenados. Dicha relación también fue observada por Castellari et al. [20]. Por tanto, la adición de oxígeno activa las reacciones entre los antocianos libres y los taninos y piranoantocianos, formando pigmentos más estables. Se puede concluir que la micro-oxigenación puede ser una técnica útil para mejorar el color del vino y su estabilidad. El momento de aplicación de la microoxigenación es muy importante. El periodo donde se observan más ventajas es aquel comprendido entre el final de la fermentación alcohólica y el inicio de la fermentación maloláctica, momento en que los vinos poseen alta concentración de antocianos libres y donde una acumulación de acetaldehído no es un problema, puesto que éste desaparecerá durante la fermentación maloláctica. En un vino con un contenido fenólico medio-alto y suficiente cantidad de antocianos libres, la dosificación de oxígeno antes de la fermentación maloláctica, seguido de otro periodo de micro-oxigenación una vez finalizada la fermentación maloláctica, produce la máxima extensión de las reacciones de formación de nuevos pigmentos derivados de los antocianos y el máximo incremento del color del vino. BIBLIOGRAFÍA [1] Atanasova, V., Fulcrand, H., Cheynier, V. y Moutounet, M. Effect of oxygenation on polyphenol changes occurring in the course of wine-making. Analytica Chimica Acta, 458, (2002). 8

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14 Tabla 1. Características iniciales de los vinos que fueron micro-oxigenados en 1 etapa. MOx 1 ETAPA VINO BAJO VINO MEDIO VINO ALTO I.P.T. 56,1 0,8a 62,8 0,9b 70,2 0,3c Taninos totales 2,6 0,1a 3,6 0,0b 4,0 0,1c Intesidad Color 11,2 0,4a 12,3 0,5b 13,5 0,0b Antocianos totales 376,5±0,7a 416,7±2,0b 423,7±8,4b CDRso 2 1,1±0,0a 1,3±0,1b 1,4±0,0b Tabla 2. Características iniciales de los vinos al final de la fermentación alcohólica y que fueron micro-oxigenados en 2 etapas. MOx 2 ETAPA VINO BAJO VINO MEDIO VINO ALTO I.P.T. 53,8 0,7a 57,8 0,6b 76,8 2,5c Taninos Totales 2,5 0,1a 3,0 0,2b 4,4 0,2c Intesidad Color 11,6 0,2a 14,3 0,1b 15,1 0,2c Antocianos Totales 476,1±5,9a 605,6±1,3c 560,5±0,0b CDRso 2 1,4±0,0a 1,3±0,0b 1,8±0,1c 14

15 Tabla 3. Incrementos de color en los vinos micro-oxigenados de IPT bajo, medio y alto al final de la adicción de oxígeno, cuando fueron tratados en 2 etapas y en 1 etapa. Modo de aplicación de la MOx 2 ETAPAS 1 ETAPAS inicio FA-fin FML y tras FML tras FML IPT BAJO 15,4% 3,4% IPT MEDIO 17,2% 7,2% IPT ALTO 12,4% 6,5% 15

16 Figura 1. Evolución de la intensidad de color durante la aplicación de la microoxigenación A) en 2 etapas y B) 1 etapa en los vinos de I.P.T. bajo: testigo (TB) y micro-oxigenado (MB), en los vinos de I.P.T. medio: testigo (TM) y micro-oxigenado (MM) y en los vinos de I.P.T. alto: testigo (TA) y micro-oxigenado (MA). A) MOx 2 ETAPAS B) MOx 1 ETAPA 18 TB MB 18 TB MB TM MM TM MM TA MA TA MA /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /03/ /04/ /05/ /06/

17 Figura 2. Evolución del tono durante la aplicación de la micro-oxigenación A) en 2 etapas y B) 1 etapa, en los vinos de I.P.T. bajo: testigo (TB) y micro-oxigenado (MB), en los vinos de I.P.T. medio: testigo (TM) y micro-oxigenado (MM) y en los vinos de I.P.T. alto: testigo (TA) y micro-oxigenado (MA).. 0,9 A) MOx 2 ETAPAS B) MOx 1 ETAPA TB MB 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 TB MB 0,4 0,4 0,9 TM MM 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 TM MM 0,4 0,4 0,9 0,8 TA MA 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,4 01/12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/2006 0,5 0,4 01/03/ /04/ /05/2005 TA MA 01/06/

18 Figura 3. Evolución del contenido en polifenoles totales (I.P.T.) durante la aplicación de la micro-oxigenación A) en 2 etapas y B) 1 etapa en los vinos de I.P.T. bajo: testigo (TB) y micro-oxigenado (MB), en los vinos de I.P.T. medio: testigo (TM) y microoxigenado (MM) y en los vinos de I.P.T. alto: testigo (TA) y micro-oxigenado (MA). 80 A) MOx 2 ETAPAS /12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/2006 B) MOx 1 ETAPA /03/ /04/ /05/ /06/2005. TB MB TM MM TA MA 18

19 Figura 4. Evolución de antocianos totales durante la aplicación de la micro-oxigenación A) en 2 etapas y B) 1 etapa en los vinos de I.P.T. bajo: testigo (TB) y micro-oxigenado (MB), en los vinos de I.P.T. medio: testigo (TM) y micro-oxigenado (MM) y en los vinos de I.P.T. alto: testigo (TA) y micro-oxigenado (MA). A) MOx 2 ETAPAS B) MOx 1 ETAPA 600 TB MB TB MB TM MM TM MM TA MA TA MA 01/12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /03/ /04/ /05/ /06/

20 Figura 5. Evolución de los compuestos poliméricos resistentes al SO2 durante la aplicación de la micro-oxigenación A) en 2 etapas y B) 1 etapa en los vinos de I.P.T. bajo: testigo (TB) y micro-oxigenado (MB), en los vinos de I.P.T. medio: testigo (TM) y micro-oxigenado (MM) y en los vinos de I.P.T. alto: testigo (TA) y micro-oxigenado (MA). A) MOx 2 ETAPAS B) MOx 1 ETAPA 5 TB MB TB MB 5 4 TM MM TM MM 5 4 TA MA TA MA 01/12/ /01/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /03/ /04/ /05/ /06/