COMPONENTES PRINCIPALES DE LA UVA Y DE LOS VINOS

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1 COMPONENTES PRINCIPALES DE LA UVA Y DE LOS VINOS CONSELLERÍA DO MEDIO RURAL ESTACIÓN DE VITICULTURA E ENOLOXÍA DE GALICIA (EVEGA). Telf. 988 / Fax: 988 / PONTE SAN CLODIO Leiro (Ourense)

2 Composición Hidratos de carbono Ácidos orgánicos Alcoholes Sustancias nitrogenadas Enzimas Vitaminas Sustancias minerales Sustancias pécticas Compuestos aromáticos Compuestos fenólicos

3 HIDRATOS DE CARBONO Están esencialmente representados por 2 monosacáridos: GLUCOSA Y FRUCTOSA. Pertenecen al grupo de las hexosas (C 6 H 12 O 6 ). Se sintetizan directamente mediante hidrólisis de la sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) en todas las partes herbáceas de la planta, principalmente en las hojas, dando lugar a la formación de glucosa y fructosa. Se sintetizan indirectamente mediante hidrólisis del almidón (C 6 H 10 O 5 ) n, el cual actúa como reserva. Se encuentran en el mosto en concentraciones comprendidas entre 150 y 250 g/l. Son fermentables, ya que las levaduras los transforman en alcohol. Desvían la luz polarizada (la glucosa es dextrógira [+] y la fructosa es levógira [-]). Son reductores, pudiendo oxidarse formando el ácido glucónico.

4 O C H CH 2 OH H C OH C O HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH CH 2 OH D-glucosa CH 2 OH D-fructosa La relación glucosa/fructosa disminuye regularmente durante la fermentación, como consecuencia de la mayor actividad de las levaduras en la degradación de la glucosa. Mosto: G/F = Vino: G/F < 1.0

5 Otros hidratos de carbono Monosacáridos -Hexosas: D-galactosa: ~0.1 g/l -Pentosas: Σ= g/l L-arabinosa D-xilosa D-ribosa L-ramnosa Disacáridos trehalosa (glucosa+glucosa): 150 mg/l en vino melibiosa (galactosa+glucosa) lactosa (glucosa+galactosa) maltosa (glucosa+glucosa) sacarosa (glucosa+fructosa): 2-5 g/l en uva

6 Azúcares reductores Disponen de una función aldehído o cetona con capacidad para reducir los licores alcalinos cúpricos: -hexosas -pentosas Reglamento CE 1493/99 para vinos espumosos Producto Extra Brut Brut Extra Seco Seco Semiseco Dulce Conc. (g/l)

7 ÁCIDOS ORGÁNICOS Se acumulan principalmente en la pulpa, en formas libres y combinadas (sales de potasio). Son responsables del carácter ácido del vino. Compuesto Ác. tartárico Ác. málico Ác. cítrico Fórmula HOOC-CHOH-CHOH-COOH HOOC-CH 2 -CHOH-COOH HOOC-CH 2 -COH-CH 2 -COOH COOH pka pk 1 = 3.04; pk 2 = 4.37 pk 1 = 3.46; pk 2 = 5.13 pk 1 = 3.15; pk 2 =4.71; pk 3 = 6.41

8 Compuesto Isómero Mosto (g/l) Vino (g/l) Ácido tartárico L(+) Ácido málico L(-) Ácido cítrico Los ácidos tartárico y málico representan el 90% de la acidez total del mosto.

9 Ácido tartárico Es sintetizado, en las partes verdes de la planta, como producto secundario del metabolismo de los azúcares. Es el ácido más abundante en mostos y vinos, y, además, es el más fuerte. El ph del vino depende, en gran medida, de su contenido en ácido tartárico. La disminución de la concentración de ácido tartárico en el vino se debe a la menor solubilidad de los tartratos (bitartrato potásico y tartrato neutro de calcio) en presencia de etanol. Medio Agua Disol. hidroalcohólica 10% (v/v) Solubilidad bitartrato potásico (g/l)

10 Ácido málico Está presente en diversas frutas (manzanas, grosellas, ciruelas, peras, melocotones y albaricoques). Proviene de la hidrogenación del ácido oxalacético. Su concentración disminuye durante la fermentación alcohólica y maloláctica: Fermentación alcohólica: levaduras género Schizosaccharomyces HOOC-CH 2 -CHOH-COOH 2 CO 2 +CH 3 -CH 2 OH Fermentación maloláctica HOOC-CH CH 2 -CHOH-COOHCOOH CO 2 + CH 3 -CHOH-COOHCOOH

11 Ácido cítrico Se encuentra presente en la fruta (limones, pomelos, melocotones y albaricoques). Su concentración aumenta en el caso de uvas afectadas por Botrytris cinerea. Su contenido disminuye durante la fermentación maloláctica debido a la acción de las bacterias lácticas, originando ácido acético. Forma complejos solubles con el ión Fe 3+.

12 Otros ácidos orgánicos La uva también contiene otros ácidos en menores contenidos ( decenas de mg/l). No juegan un papel importante en la acidez, pero participan en mecanismos complejos, algunos de los cuales influyen en los caracteres organolépticos de los vinos. Los ácidos glucónico y 2-ceto2 ceto-glucónico proceden de la oxidación n de la función n aldehído do de la glucosa y de la función alcohol primario del C1 de la fructosa en vendimias afectadas por la podredumbre noble y/o gris. El ácido múcico, formado a partir de la oxidación n de la función n aldehído do y de la función n alcohol primario del C6 de la galactosa, fue identificado en algunos vinos de podredumbre noble. Ácido ascórbico. Ácidos fenoles: ácido p-cump cumárico y cumariltartárico rico.

13 Ácidos orgánicos producidos en la fermentación Compuesto Ácido láctico Ácido succínico Ácido acético Isómero D(-), L(+) Vino (g/l) Compuesto Ác. láctico Ác. succínico Ác. acético Fórmula HOOC-CHOH-CH 3 HOOC-CH 2 -CH 2 -COOH CH 3 -COOH pka pk= 3.81 pk 1 = 4.18; pk 2 = 5.23 pk=4.73

14 Ácidos orgánicos producidos en la fermentación Ácido D(-) ) lácticol L(+) lácticol Succínico Acético Origen Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólica Degradación de ác. málico por bacterias lácticas. Fermentación maloláctica Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólica Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólica Degradación de ác. cítrico por bacterias lácticas. Fermentación maloláctica Oxidación del etanol por bacterias acéticas ( picado acético ). Alteraciones lácticas. Oxidación química del etanol catalizada por metales.

15 ALCOHOLES El etanol es, después del agua, el constituyente más importante del vino. El etanol procede de la fermentación alcohólica del azúcar del mosto, existiendo cierta contribución de la fermentación gliceropirúvica: C 6 H 12 O 6 2CH 3 -CH 2 OH +2 CO 2 glucosa/fructosa etanol dióxido de carbono C 6 H 12 O 6 glucosa/fructosa CH 2 OH-CHOH CHOH-CH 2 OH + CH 3 CO-COOHCOOH glicerol ác. pirúvico CH 3 CO-COOHCOOH ác. pirúvico -CO 2 enzim. CH 3 -CHO etanal NADH 2 CH 3 -CH 2 OH etanol

16 Hidrólisis enzimática de las pectinas Otros alcoholes Compuesto Concentración media (g/l) Compuesto Concentración media (g/l) metanol metil-1-butanol propanol metil-2-butanol? 2-propanol Trazas 1-hexanol butanol Trazas 2-hexanol? 2-metil-1-propanol heptanol Trazas 2-metil-2-propanol? 2-heptanol? 2-butanol Trazas 1-octanol? 2,3-butanodiol 1 2-octanol? 1-pentanol Trazas 1-nonanol? 2-pentanol Trazas 2-nonanol? 3-pentanol? 1-decanol? 3-metil-1-butanol feniletanol 0.05 Alcoholes superiores: monoalcoholes de más de 2 átomos de carbono.

17 Compuesto Polioles Concentración (mg/l) Origen Glicerol 2,3-Butanodiol Eritritol Arabitol Manitol Sorbitol Mesoinositol Fermentación gliceropirúvica -Podredumbre noble -Prod. secundario ferm. alcoh. -Fermentación maloláctica -Levaduras -Levaduras -Bacterias lácticas -Botrytis cinerea -Bacterias lácticas -Botrytis cinerea -Botrytis cinerea -Fermentación alcohólica -Uva El glicerol puede considerarse como el constituyente químico del vino más importante después del agua y del etanol, aportando sensación de untuosidad y suavidad.

18 Ésteres O R C OH + CH 3 CH 2 OH O R C O CH 2 CH 3 + H 2 O Compuesto Origen Acetato de etilo Acetato de isobutilo Acetato de hexilo Acetato de isoamilo Acetato 2-fenilo2 Hexanoato de etilo Octanoato de etilo Decanoato de etilo Lactato de etilo Fermentación alcohólica Acción de bacterias acéticas durante conservación Fermentación alcohólica Fermentación maloláctica Reacción química durante envejecimiento

19 SUSTANCIAS NITROGENADAS Clasificación n de acuerdo a su comportamiento químico: Nitrógeno inorgánico: catión amonio (NH 4+ ) es la forma más directamente asimilable por las levaduras. -Representa el 5-10% del nitrógeno total en mosto (> 50 mg/l). -Interviene en la fermentabildad del mosto. Nitrógeno orgánico: -Aminoácidos (1-4 g/l; 30-40% del nitrógeno total): alanina, arginina, prolina, serina, ácido glutámico y glutamina. Fórmula: R-CHNH 2 -COOH (M < 200). Función: intervienen en el desarrollo de microorganismos. -Péptidos: glutatión (M < 10000). -Proteínas ( mg/l mosto): M > su precipitación por los taninos causa quiebra proteica en vinos blancos, ya que los vinos tintos no contienen proteínas en estado libre.

20 ENZIMAS Actividad prefermentativa de la vendimia. Inicio de la fermentación. Evolución de los vinos (desfangado y clarificación). Oxidasas: polifeniloxidasa (PFO) o tirosinasa; laccasa (podredumbre). Hidrolasas: proteasas; pectinasas o enzimas pectolíticos.

21 VITAMINAS Vitamina C B Función bloqueante de la oxidación de los constituyentes del vino (polifenoles). Intervienen en la fermentación alcohólica como activadores e influyen en el desarrollo de las levaduras.

22 SUSTANCIAS MINERALES Proceden del suelo y se localizan, principalmente, en las partes sólidas de la uva: hollejos, semillas y paredes celulares de la pulpa. Anión Cloruro Sulfato Fosfato Mosto (mg/l) Vino (mg/l)

23 Catión Mosto (mg/l) Vino (mg/l) Potasio Calcio Sodio Magnesio Manganeso Hierro Cobre Cinc Quiebra férrica: 4-5 <5 En vinos blancos, se forma un coloide inestable como resultado de la reacción entre el ión Fe +3 y el ácido fosfórico. En vinos tintos, el Fe +3 se combina con los compuestos fenólicos dando lugar a complejos coloreados que precipitan. Quiebra cuprosa: En ambiente reductor, el Cu +1 se combina con anhídrido sulfuroso formando sulfuros insolubles en presencia de luz, elevada temperatura, [Cu]>0.5 mg/l, abundancia de SO 2 y presencia de proteínas.

24 SUSTANCIAS PÉCTICAS En la uva, están presentes en las paredes celulares del hollejo y de la pulpa, y se solubilizan en el mosto tras la degradación enzimática de dichas paredes. Sustancias pécticas mayoritariamente ácidas (pectinas): Formadas por cadenas de ácido galacturónico parcialmente esterificadas con metanol. Representan prácticamente la mitad de los coloides del mosto obtenido por prensado de las uvas. Sustancias pécticas mayoritariamente neutras (gomas): Contienen ácido galacturónico y osas neutras (principalmente arabinosa, ramnosa, galactosa).

25 COMPUESTOS AROMÁTICOS Aromas primarios: aromas varietales. Son propios de cada variedad. -Sustancias volátiles aromáticas libres: responsables del aroma de la uva y del vino, tales como terpenoles (linalol y óxidos, geraniol, nerol y óxidos, citronelol, α-terpineol, hotrienol) presentes mayoritariamente en los hollejos. -Sustancias volátiles combinadas: precursoras de los aromas, incluyendo polioles (derivados polihidroxilados del linalol) libres o glicosilados y terpenilglicósidos (ramnosil glucósidos y arabinosil glucósidos). Aromas secundarios: aromas prefermentativos y fermentativos. Aromas terciarios: aromas postfermentativos.

26 Terpenos

27 Terpenos en variedades gallegas ITL ITP TORRONTES TREIXADURA GODELLO LOUREIRA ALBARIÑO

28 Terpenoles libres en variedades gallegas µg/l TERPENOLES ALBARIÑO LOUREIRA GODELLO Linalol a-terpineol Citronelol Nerol Geraniol Ho-trienol t-ox-lin-furan c-ox-lin-furan t-ox-lin-piran c-ox-lin-piran

29 Terpenoles ligados en variedades gallegas µg/l TERPENOLES ALBARIÑO LOUREIRA GODELLO Linalol a-terpineol Citronelol Nerol Geraniol Ho-trienol t-ox-lin-furan c-ox-lin-furan t-ox-lin-piran c-ox-lin-piran

30 COMPUESTOS FENÓLICOS En la uva, están localizados mayoritariamente en las pepitas y el hollejo. Son responsables del color y de gran parte del sabor de los vinos tintos. Son sintetizados por la vid, como producto secundario del metabolismo de los azúcares, durante todo su ciclo vegetativo.

31 Pigmentos (flavonoides) -Antocianos: color rojo o azul en las variedades tintas. -Flavonoles: color amarillo en variedades tintas y blancas. -Flavanoles: color amarillo, amargor, astringencia, estructura, cuerpo y estabilidad del vino en variedades tintas y blancas. Compuestos incoloros (no flavonoides) -Ácidos fenólicos: benzoicos y cinámicos en variedades tintas y blancas. -Estilbenos.

32 CONTENIDO Y LOCALIZACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS EN LA UVA (mg/kg bayas) Pulpa Hollejos Pepitas Taninos trazas Antocianos 0 (1) (2) 0 Ácidos fenólicos (1) Excepto variedades tintoreras. (2) Contenido en variedades tintas.