CARACTERIZACIÓN FISICO-QUIMICA DE LA MADERA DE ALGUNAS ESPECIES DEL GÉNERO QUERCUS PARA SU APLICACIÓN ENOLÓGICA.

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1 CARACTERIZACIÓN FISICO-QUIMICA DE LA MADERA DE ALGUNAS ESPECIES DEL GÉNERO QUERCUS PARA SU APLICACIÓN ENOLÓGICA. Casado, M 1.; del Álamo, Mª 2 ; Fernández, L 1.; Acuña, L. 1 ; Pando, V 3. 1 Departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal. 2 Departamento de química Analítica 3 Departamento de Estadística e Investigación operativa. Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias. Tef: Avda. Madrid Palencia. milac@iaf.uva.es 1. Introducción. Resumen: Este trabajo analiza algunas de las características físicas y químicas de la madera como; la densidad, contracciones, higroscopicidad, porosidad, composición polifenólica y el color, de las siguientes especies nacionales de roble; Quercus petraea (Navarra), Quercus robur (Galicia) y Quercus pyrenaica (Salamanca y Segovia). Finalmente se ha comparado con muestras de roble francés muy utilizados en tonelería Q. petraea de dos procedencias distintas (Limousin, Vosgues), y de roble americano Q. alba de procedencia Missouri y Kentucky. El objetivo es obtener la información suficiente para posteriormente estudiar la posibilidad de utilizar, con una selvicultura y tratamiento adecuado, las especies de quercineas de nuestros bosques en un destino tan apreciado y demandado como es el vino. Palabras clave: Quercus spp, madera de roble, enología. Las especies de roble más utilizadas para la fabricación de barricas son Quercus robur y Quercus petraea de los bosques franceses y el este de Europa y Quercus alba de la costa este de Estados Unidos VIVAS, N. (1997) [1]. En los últimos años se están desarrollando varios estudios sobre la caracterización fisicoquímica y definición de la calidad para la fabricación de barricas, influencia del tostado y secado, en esta línea de investigación el CIFOR-INA está analizando caracterización del roble español para su utilización de en tonelería FERNÁNDEZ DE SIMON et al., (1996) [2] y 1999a [3], CADAHÍA, E. et al (2001) [4]. Esta comunicación representa una continuación y colaboración con los trabajos de investigación que se realizan en el CIFOR-INIA a través del proyecto INIA VIN C2 2. Material y métodos. Las especies de maderas empleadas para realizar este estudio son Quercus alba americano (Kentucky) Quercus alba americano (Missouri). Quercus petraea francés (Limousin) Quercus petraea francés (Vosges) Quercus petraea español (Navarra) Quercus robur (Galicia) Quercus pyrenaica (Ciudad Rodrigo, Salamanca) Quercus pyrenaica (Riaza, Segovia) Para las especies Q. petraea francés (Vosges) y Q.alba americano (Missouri), los parámetros se calcularán tanto en muestras de madera sin tostar como en muestras obtenidas a partir de duelas tostadas, permitiendo su posterior comparación.

2 Las probetas extraídas para realizar los ensayos se han obtenido directamente a partir de las duelas en el casos de las especies más comerciales y de la primera troza basal para las especies nacionales, siendo en todos los casos madera de duramen y habiendo estado todas ellas en el patio de secado para un secado natural al aire. Se prepararon 20 probetas de cada muestra de madera en forma de cubos de 20 mm de lado, numerando de la 1 a la 10 las probetas empleadas para los ensayos de humedad y peso específico, y de la 11 a la 20 las probetas usadas en los ensayos de porosidad, higroscopicidad y contracción lineal y volumétrica. 2.1.Características físicas. La determinación de las características físicas se realizará siguiendo la norma UNE y EN en concreto se han analizado las siguientes: i) Contenido de humedad. EN :2002 Contenido de humedad de una pieza de madera aserrada. Parte 1: Determinación por el método de secado en estufa. ii) Peso específico. UNE 56531:1977 Características fisico-mecánicas de la madera. Determinación del peso específico. iii) Contracción lineal y volumétrica. UNE 56533:1977 Características fisico-mecánicas de la madera. Determinación de las contracciones lineales y volumétricas. iv) Higroscopicidad. UNE 56532:1977 Características fisico-mecánicas de la madera. Determinación de la higroscopicidad. v) Porosidad. Como porosidad se entiende el volumen de los lúmenes celulares (V) entre el volumen total (suma del volumen de los lúmenes, V, y el volumen de la madera leñosa, paredes celulares, Vp) tal como muestra la Ecuación 1.: ε = V / ( V + Vp) Ec Análisis de Polifenoles totales y del color del extracto. Se determinaron los fenoles totales según el método Folin Ciocalteau basado en el poder reductor de los fenoles. Los ensayos de polifenoles totales y color del extracto de realizaron por triplicado para cada una de las 8 muestras de madera robles, para lo que previamente fue necesario triturar en un molino 2 gramos de cada muestra. Una vez preparada la muestra en los matraces, se taponan, se agitan y, tras permanecer una hora en reposo, se midió la absorvancia de la muestra frente al blanco a una longitud de onda de 750nm. La medida se realizó en un espectrofotómetro UV-V, utilizando cubetas de cuarzo en forma de prisma cuadrangular con un camino óptico de 1cm. Primero se fijó un autocero con el blanco, se introduce la longitud de onda, y finalmente se mide la absorvancia haciendo pasar un rayo de luz por la cubeta de la muestra. La lectura de la absorvancia se transformó en miligramos de ácido gálico por gramo de serrín seco mediante una recta de calibrado. El color del extracto se analizó con la medida de la absorvancia a una longitud de onda de 420 nm en un espectrofotómetro UV-V. 3. Resultados. En la tabla 1. se adjunta un resumen de la estadística descriptiva para las propiedades físicas de cada una de las especies analizadas.

3 Tabla 1. Propiedades físicas contracciones lineales (L. longitudinal, R. radial y T. tangencial), coeficiente de contracción volumétrica (v),se muestran medias y desviaciones típicas de cada una de las variables estudiadas para las distintas especies de roble. Especie Q.Alba Q.petraea Limousin Q.petraea Navarra Q.robur Galicia Q.pyrenaica Riaza Q.pyrenaica C. Rodrigo Q.Alba Missouri Q.Alba Missouri tostado Q.petraea Vosgues Q.petraea Vosgues tostado Densidad Básica (g/cm 3 ) Porosi. Total (%) ν (%) Contracciones lineales (%) L R T x 0,548 64,167 0,341 0,946 5,467 6,562 Dv 0,032 2,136 0,079 0,348 0,899 0,393 x 0,477 68,770 0,310 0,741 3,619 6,892 Dv 0,022 1,455 0,158 0,376 0,776 0,691 x 0,583 61,847 0,320 1,099 3,861 6,886 Dv 0,040 2,660 0,016 0,321 0,466 0,945 x 0,723 52,719 0,426 1,401 4,798 7,955 Dv 0,035 2,350 0,066 0,410 0,415 1,089 x 0,655 57,176 0,421 1,110 5,124 8,326 Dv 0,034 2,229 0,026 0,434 0,617 1,470 x 0,631 58,747 0,415 1,300 4,098 7,238 Dv 0,047 3,072 0,037 0,435 0,922 1,004 x 0,637 58,332 0,423 1,109 5,628 7,343 Dv 0,022 1,477 0,154 0,695 0,596 1,906 x 0,628 58,905 0,462 0,722 4,133 4,855 Dv 0,015 1,031 0,149 0,575 1,396 0,916 x 0,554 63,744 0,257 0,753 4,565 7,345 Dv 0,024 1,619 0,056 0,235 0,507 0,813 x 0,535 64,997 0,413 0,729 4,368 6,599 Dv 0,006 0,421 0,100 0,437 1,275 0,812 En relación a las contracciones cabe señalar que todas las especies de robles se comportan de forma similar en cuanto a la contracción lineal en dirección longitudinal y tangencial, así como en la higroscopicidad, sin embargo en cuanto a la contracción lineal en dirección radial el roble gallego y el pirenaica de Riaza tiene junto con el alba (Missouri y Kentucky) mayores contracciones que el resto de robles. Tanto en la contracción volumétrica total como en la densidad básica el roble gallego y los dos pirenaicas son similares al alba de Missouri y significativamente superiores al resto. La porosidad y el nivel de poros en el roble gallego y los dos pirenaicas son similares al alba de Missouri y significativamente inferiores al resto. La Densidad óptica a 420 nm de las especies españolas excepto el pirenaica de Salamanca presentan resultados similares a los del petraea francés y superiores a las dos procedencias de alba americano, estos resultados coinciden con estudios similares CADAHÍA, E. et al (2001) [4] y GARCÍA, A [6]. La composición polifenólica de la madera de los robles españoles es similar a la de petraea de Limousin y presenta valores más elevados que las de las dos procedencias de alba americano, coincidiendo con los resultados de CADAHÍA, E. et al (2001) [5]. El tostado es la etapa del proceso de fabricación de barricas que más influye en la composición de polifenoles de la madera, si bien en este estudio sólo se han podido analizar dos especies con y sin tostado, se observa como en ambas el tostado ha aumentado tanto la densidad óptica a 750 nm como la cantidad de ácido gálico como señalan CADAHÍA, E. et al (2001) [4].

4 Tabla 2. Densidad óptica (D.O.) a 420 nm y composición polifenólica (mg ácido gálico/g serrín) de madera de roble. Medida de color y determinación de Fenoles Totales ESPECIE D.O. (420nm) COLOR Des. estandar D.O. (750nm) Fenoles Totales PT (mg gálico/g serrín) Des. estandar Q.Alba americano comercial 0,225 0,067 0, ,66 51,49 Q.Petraea francés, Limousin 0,332 0,076 0, ,16 60,23 Q.Petraea español, Navarra 0,299 0,039 0, ,91 150,04 Q.Robur gallego 0,256 0,043 1, ,08 67,78 Q.Pyrenaica Riaza, Segovia 0,369 0,027 0, ,92 79,25 Q.Pyrenaica C.Rodrigo, Salamanca 0,464 0,028 0, ,83 81,56 Q.Alba Missouri 0,268 0,064 0, ,66 56,25 Q.Alba Missouri Tostado 0,448 0,029 0, ,17 36,71 Q.Petraea Vosgues 0,358 0,061 0, ,17 36,75 Q.Petraea Vosgues Tostado 0,384 0,055 0, ,17 37,63 4. Conclusiones. En relación a las propiedades físicas la madera del Quercus petraea (Navarra) tiene un comportamiento muy similar a las dos procedencias de petraea francés (Limousin y Vosgues) y al Quercus alba (Kentucky) tradicionalmente más usados en tonelería. La madera del Quercus robur (Galicia) y de las dos procedencias de Quercus pyrenaica (Riaza y Salamanca) son muy similares al Quercus alba de Missouri. Teniendo en cuanto la composición polifenólica, de reconocidas características sensoriales, se puede concluir que la madera de Quercus robur (Galicia), Quercus petraea (Navarra) y Quercus pyrenaica (Riaza) poseen una calidad enológica semejante a los robles Quercus petraea francés y Quercus alba americano. 5. Bibliografía. 1. VIVAS, N.; Manuel de Tonnellerie à I usage des utilisateurs de futaille. Ediciones Féret. 2. FERNÁNDEZ DE SIMÓN, B.: CADAHÍA, E.; CONDE, E.; GARCÍA-VALLEJO, M.C Low molecular weight phenolic compounds in Spanish oakwods. J. Agric. Food Chem. 44, FERNÁNDEZ DE SIMÓN, B.: CADAHÍA, E.; CONDE, E.; GARCÍA-VALLEJO, M.C. 1999a. Ellagitannins in wood of Spanish oak, French and American oaks.holzforschung 53, CADAHÍA, E.; FERNÁNDEZ DE SIMÓN, B.;VAREA, S.; GARCÍA-VALLEJO, M.C Variación de la composición fenólica de madera de duramen de roble español después del proceso de tostado: Comparación con madera de roble francés y americano. Congreso Forestal Español, Granada CADAHÍA, E.; FERNÁNDEZ DE SIMÓN, B.;VAREA, S.; GARCÍA-VALLEJO, M.C Variación de la composición fenólica de madera de duramen de roble español durante el proceso de secado natural: Comparación con madera de roble francés y americano. Congreso Forestal Español, Granada. Página GARCÍA, A Caracterización de algunas especies del género Quercus para su aplicación enológica. Proyecto Fin de Carrera, Universidad Politécnia de Madrid (Autor: Ana García Rubio; Director: Santiago Vignote Peña, Abril 1999).

5 AGRADECIMIENTOS. Los autores quieren expresar su agradecimiento al INIA VIN C2 y a la Junta de Castilla y León VA124/04