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1 FERMENTACIÓN MALOLÁCTICA CON PRODUCTOS ALTERNATIVOS A LA BARRICA DE ROBLE. EFECTOS EN EL COLOR Y LA COMPOSICIÓN ANTOCIÁNICA DE UN VINO TINTO A. González del Pozo, I. Arozarena (1), M. Navarro, A. Casp Dpto. Tecnología de Alimentos- E.T.S.I.A.- Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía s/n, Pamplona, España (1) inigo.arozarena@unavarra.es RESUMEN La realización de la técnica de la fermentación maloláctica (FML) en barrica constituye una herramienta usada por las bodegas para obtener cambios positivos en la estructura, la composición fenólica y los atributos sensoriales del vino. En este trabajo se compara el efecto de la FML conducida en cuatro condiciones distintas sobre el color y la composición antociánica de un vino de Merlot. Se utilizaron barricas (B) y tres depósitos, uno sirvió de testigo (T) y en los otros dos, se experimentó con dos alternativas a la barrica: duelas (D) y piezas rectangulares (P) y se aplicó una baja dosis de micro-oxigenación. Los vinos fermentados en barrica presentaron una pérdida de color y una evolución del mismo hacia tonalidades anaranjadas superiores al resto. Lo contrario se observó para el vino testigo, mientras que los vinos tratados con duelas y piezas presentaron un comportamiento intermedio entre los vinos B y T. Palabras clave: FML, barrica, roble, oxigenación, color. ABSTRACT The use of malolactic fermentation (MLF) in wood barrels is a tool that the winery used to get positives changes in the structure, the phenolic composition and the sensorial attributes of wines. In this work we studied how MLF carried out in different conditions affected the colour and the anthocyanin composition of a Merlot wine. MLF was driven in four different conditions: in a tank (T), in oak barrels (B), and in two tanks both put under a very low micro-oxygenation dose, and with two different oak wood products: tank staves (D) and rectangular pieces of planks (P), respectively. After the MLF the wine from barrels showed the biggest loss and the most developed colour from all the treatments. The wines from tanks D and P showed values in all variables between wines B and T. Colour of the tank T presented the best evolution of all the wines. Key words: MLF, barrel, oak, oxygenation, colour. RÉSUMÉ Le développement de la fermentation malolactique (FML) dans le fût de chêne c est un outil employé par les caves pour obtenir des changements positifs pour la structure, la composition phénolique et les caractéristiques sensorielles du vin. Dans cette étude nous faisons une comparaison de l effet de la FML mené en quatre conditions différentes sur la couleur et la

2 composition anthocyanique d un vin de Merlot. La FML s'est développé dans les conditions suivantes: dans une cuve témoin (T), dans des fûts de chêne (B) et deux cuves qui on subi une très douce micro-oxygénation et avec deux produits de bois de chêne: douelles (D) et morceaux de planches (P). Les vins qui ont subi la fermentation dans des fûts de chêne ont présenté une perte et une évolution vers la tonalité orange plus importante que le reste des vins. Le vin témoin suit un comportement contraire, tandis que les vins avec les douelles et les morceaux de planches présentent une évolution intermédiaire parmi celle des vins B et T. Mots clés: FML, fût, chêne, oxygénation, couleur INTRODUCCIÓN La realización de la fermentación maloláctica (FML) en barrica es un procedimiento cada vez más empleado en las bodegas hoy en día. Diferentes estudios exponen los efectos que esta técnica ejerce sobre las propiedades sensoriales del vino (Davis et al., 1985). La FML en barrica produce ligeros cambios en el perfil aromático (Sauvageot and Vivier, 1997). En el caso de vinos tintos, estos cambios de aroma son preferibles a los realizados con esta misma fermentación en depósitos. La naturaleza del recipiente de fermentación provoca también variaciones en la composición fenólica que tienen su reflejo en los atributos sensoriales del vino (Vivas et al., 1994, 1995). La búsqueda de alternativas a la barrica de roble para el desarrollo de la FML obedece a razones de índole fundamentalmente económica (Gutiérrez-Alonso, 2003), dado el elevado coste de las barricas de roble, pero que también tienen que ver con la mayor facilidad de gestión y la higiene asociadas al empleo de depósitos de acero inoxidable en esta etapa de la elaboración del vino. En este proyecto se compara el resultado de desarrollar la FML de un vino de Merlot en distintas condiciones: en barricas y en depósito, puesto el vino en contacto con productos de madera de roble de diferentes características, en combinación con una muy ligera microoxigenación. MATERIALES Y MÉTODOS El estudio se realizó a nivel comercial, en las instalaciones de Bodegas Piedemonte (Olite, Navarra). Se elaboraron más de litros de vino, siguiendo el protocolo de elaboración de la bodega. Tras el descube, el vino se trasegó, mezcló cuidadosamente, se incoculó con bacterias lácticas (Oenococcus oeni de MBR, cepa Uvaferm beta) y se repartíó en tres depósitos de L y en las barricas (B). En la figura 1 se esquematiza el proceso. Uno de los depósitos sirvió de testigo (T) mientras que en los otros dos se introdujeron las piezas de madera alternativas a las barricas, duelas (D) y piezas rectangulares (P). Las barricas utilizadas en este estudio son de roble americano, de tostado medio y de segundo año de uso. Los productos de madera alternativos usados, tanto las duelas como las piezas

3 rectangulares, son de roble americano que en su proceso de fabricación sufrieron un tratamiento de secado al aire mínimo durante 24 meses y un proceso de tostado medio (Moxon) Fermentación Alcohólica Merlot Inoculación UVAFERM BETA 1g/Hl. FML Testigo (T) Duelas (D) Piezas (P) Dosis de O 2 0,1 mg/l/mes Fig1. Esquema de la FML para los 4 vinos experimentales Barricas (B) El cálculo del número de duelas y de piezas rectangulares se realizó tratando de asemejar la superficie de contacto por unidad de volumen de vino que tiene lugar en las barricas, y considerando que el aporte al vino de la madera de segundo uso se reduce a la mitad? Respecto al la madera nueva. En el depósito D se colocaron 668 duelas repartidas en forma de abanicos de 35 duelas cada uno. Por supuesto estos abanicos se distribuirán de manera homogénea por los depósitos. En el caso las piezas rectangulares, dado su tamaño, se utilizaron mallas de polipropileno de gado alimentario para agruparlas en sacos de 10 Kg. cada uno. En el depósito P se colocaron 18 sacos repartidos de la forma más homogénea posible. La micro-oxigenación en los depósitos D y P dosificador MicroSafeO 2 (AEB Ibérica) con un difusor de bujía de acero inoxidable con tamaño de poro de 5µm. El objetivo es que el aporte sea igual en la barrica que los tanques. Se aplicó una dosis muy baja, considerada semejante al aporte de oxígeno de una barrica de 2º año: 0,1-0,2 mg/l/mes. Una vez concluida la FML, los vinos se trasegaron, se sulfitaron adecuadamente y volvieron a ser colocados en las mismas condiciones que anteriormente, bien en depósito, bien en barricas. Se obtuvieron muestras durante y tras la FML a la misma altura de cada depósito y en tres barricas distintas. Cada parámetro se analizó por triplicado. Se determinaron los siguientes parámetros: - Intensidad colorante (IC), tonalidad (T) y los porcentajes de color rojo (P_520), amarillo(p_420) y azul (P_620) (Glories, 1984)

4 - Parámetros de Somers y Evans (1974,1977): color del vino (WC), el color debido a los pigmentos poliméricos (PPC), color debido a los antocianos libres (AC) y la edad química del vino (CAW) - Determinación de antocianos libres (AL) mediante HPLC a partir del método descrito por García-Baneytez et al.(2002). Se cuantificaron por medio de un patrón de monoglucósido de malvidina (Polyphenols Laboratories, Norway) - Determinación de antocianos totales (AT), mediante el método de Ribereau-Gayon y Stonestreet (1965). Se cuantificó también por medio del mismo patrón comercial de monoglucósido de malvidina. - Para determinar la concentración de oxígeno disuelto en el vino se uso un equipo instrumental de alta sensibilidad, capaz de determinar en el rango de 0.1 ppb a 20 ppm: registrador de datos Micro O 2 Loger 3650, con sensor electroquímico de oxígeno 311xx, con membrana 2956A (Orbisphere Laboratories, Francia). RESULTADOS Y DISCUSIÓN La fermentación maloláctica transcurrió de forma distinta en los distintos vinos. Duró alrededor de cinco semanas en los tres vinos fermentados en depósito. En las barricas el proceso fue más lento, y se prolongó por un total de diez semanas. Esto evidentemente influyó notablemente en la evolución del color y composición de los vinos. A comienzos del mes de enero los vinos en depósitos terminaron la FML y los depósitos fueron trasegados y sulfitados. Este mismo proceso se realizó en las barricas cuando terminaron de realizar la FML más de un mes después. En la figura 2 se observa la evolución del oxígeno disuelto en los 4 vinos experimentales durante el primer mes y medio del estudio. Las concentraciones de oxígeno disuelto en el vino testigo fueron más bajas, aunque cercanas a las observadas en los dos vinos micro-oxigenados, D y P. En estos vinos la concentración en oxígeno nunca alcanzó, como se pretendía, la observada en las barricas, que fue siempre superior al resto de vinos Oxígeno disuelto (microgramos/l) D P T B /10/ /11/ /11/ /11/ /12/ /12/2007 Fig.2. Evolución del oxígeno disuelto en los cuatro vinos experimentales durante el primer mes y medio

5 En el cuadro 1 se representan los resultados del análisis de la varianza en función del tratamiento aplicado a cada uno de los parámetros analizados en la última muestra del estudio, alrededor de dos meses después de que los vinos en barricas finalizaran su FML y fueran trasegados y sulfitados. Cuadro1. Análisis de la varianza para los distintos vinos (1) Parámetros Testigo (T) Duelas (D) Piezas (P) Barrica (B) IC 15,7± 0,07d 14,4± 0,01c 13,9± 0,18b 13,7± 0,02a T 0,56± 0,00a 0,58± 0,00b 0,58± 0,00c 0,60± 0,00d P_420 (%) 31,9± 0,1a 32,5± 0,0b 33,2± 0,4c 33,5± 0,0c P_520 (%) 56,4± 0,1b 55,9± 0,1ab 56,4± 0,6b 55,4± 0,0a P_620 (%) 11,7± 0,0c 11,6± 0,1b 11,6± 0,0bc 11,00 0,0a WC 8,8± 0,0d 8,1± 0,0c 7,8± 0,0b 7,6± 0,0a PPC 3,3± 0,0c 3,1± 0,0a 3,2± 0,0b 3,1± 0,0a AC 5,5± 0,0c 4,9± 0,0c 4,7± 0,0d 4,4± 0,0a CAW 37,4± 0,0a 38,9± 0,0b 40,4± 0,0c 41,5± 0,0d AT(mg/l) 772± 2b 796± 1c 796± 5c 762± 3a AL(mg/l) 731± 31a 716± 20a 758± 44a 712± 16a (1) medias ± desviaciones típicas. Para cada parámetro valores seguidos por letras distintas difieren significativamente al 95% de confianza. Se observan diferencias en todos los parámetros. El vino testigo presentó mayor intensidad del color frente a los tratados. Es el vino de barrica el que presentó menor intensidad de color, dos unidades menos que el testigo. Para los vinos con alternativas a la barrica, son los de piezas rectangulares los que pierden mayor intensidad. Respecto a la tonalidad estos valores cambian, ya que los vinos en contacto con madera presentaron mayores valores, en especial los que han realizado la FML en barrica. Atendiendo a las contribuciones amarilla, roja y azul a la intensidad de color los resultados varían. Para P_420, el testigo es el menos evolucionado presentando para este parámetro valores más bajos. En caso de los vinos con madera, mostraron mayor contribución del matiz amarillo los vinos del depósito P y las barricas. El vino en barrica presentó el menor valor en la contribución roja P520, aunque sin diferencias significativas frente los vinos con duelas. En cuanto a la P_620, o matiz azul, es el testigo el que presenta mayor concentración seguido de los tratados con las alternativas a la barrica. Los vinos en barricas son los que presentan menor contenido en esta fracción del color. En la figura 3 se puede observar la evolución de WC, AC y PPC (parámetros de Somers y Evans), desde el estado inicial del vino hasta el momento final del estudio. Se puede observar como el color del vino (WC) disminuyó de forma importante en todos los vinos, aunque en menor medida en el vino testigo. Esta caída del color fue debida principalmente a la disminución del color asignado a los antocianos libres, AC, que son los compuestos más influenciados por el descenso de acidez y aumento de ph asociado a la FML. El descenso de valor de AC fue menos acusado en los vinos testigo, mientras que el vino de barrica sufrió la mayor pérdida de esta fracción del color. PPC es la fracción del color asignable a los pigmentos resistentes a la decoloración mediante bisulfito. Esta parte del color aumentó en todos los vinos fruto del natural proceso de

6 polimerización de los antocianos a lo largo del tiempo. El aumento de PPC fue más elevado en el vino testigo. De nuevo el vino de barrica presentó el menor valor de los cuatro tratamientos, mientras que los vinos D y P presentaron valores intermedios, siendo el vino realizado con piezas rectangulares el más semejante al elaborado en la barrica. Estos resultados parecen contradictorios con los datos relativos a la concentración de oxígeno. Una dosificación moderada y controlada de oxígeno, como en principio ocurrió en los vinos B, D y P, debería haber provocado un incremento del proceso de polimerización de los antocianos, que aquí no aparece reflejado. Absorbancia (UA) Vino inicial T c d d D a c c PPC AC P b b b WC = PPC + AC B a a a Fig. 3 Valor de los parámetros PPC, AC y WC para los vinos analizados al inicio de la FML y al final de la misma. (Letras distintas indican diferencias significativas entres los valores al 95% de confianza) En la figura 4 se puede observar la evolución de CAW a lo largo del estudio. CAW es la llamada a veces edad química del vino, que ilustra sobre qué proporción del color del vino es responsabilidad de los pigmentos poliméricos. Este parámetro aumenta a lo largo de la vida de cualquier vino tinto. Este incremento suele ser particularmente significativo en el transcurso de la FML, debido ya comentado descenso de AC y, por lo tanto, al incremento del peso de PPC en el color total del vino, dado que la naturaleza polimérica de nuevos pigmentos les hace poco o nada susceptibles al descenso de acidez y aumento de ph. Al final del estudio (cuadro 1), se observa que los vinos de madera presentaron un valor en CAW superior al resto, mientras que de nuevo fue el vino T el vino más distinto, con 5 unidades porcentuales menos en este valor que los vinos de barrica. En la figura 4 se aprecia que en la muestra número 6 (analizada la primera quincena de diciembre) se produjo un súbita subida en el valor de CAW para los vinos de los tres depósitos, que después disminuyó hasta valores más razonables (muestra 7). Ambos fenómenos se repitieron un mes después en el vino de barrica (muestras 7 y 8), como se puede en la muestra número 7. Esto cabe asociarlo al efecto sobre el color del sulfitado de los vinos una vez terminadas las fermentaciones malolácticas. El anhídrido sulfuroso provocó una caída rápida y temporal del color aportado por los antocianos libres AC, que tuvo su reflejo en un incremento del peso de PPC en WC.

7 50 45 CAW (%) B P D T Fig. 3 Evolución de CAW a lo largo del estudio. Finalmente, en los parámetros AT y AL no son especialmente útiles en la interpretación de los resultados. Los vinos P y D presentaron valor ligeramente superior al resto sin encontrarse diferencias significas entre ellos. El vino B mostró el menor contenido en antocianos. En la variable AL, la concentración en antocianos libres analizados mediante HPLC, ni siquiera se observaron diferencias significativas entre ninguno de los 4 vinos experimentales. CONCLUSIONES Los vinos tratados con las alternativas a la barrica, presentaron características finales intermedias entre el vino testigo fermentado en depósito y el vino fermentado en barrica. De las dos alternativas planteadas, el comportamiento del vino tratado con piezas rectangulares se aproximó más al del vino fermentado en barrica que el observado en el vino en el que se emplearon duelas. El vino fermentado en barrica sufrió una pérdida de color y una evolución del mismo hacia tonalidades anaranjadas más marcadas que el resto de vinos. Fue el vino testigo el que presentó la mejor evolución, con una concentración de color mayor, tanto en la fracción ligada a los antocianos monoméricos como la asignable a los pigmentos poliméricos, y con una tonalidad menos evolucionada. Por otra parte, se constató que la cantidad de oxígeno aportada mediante micro-oxigenación en los vinos con duelas y piezas rectangulares fue insuficiente para igualar la concentración observada en el vino mantenido en barricas. AGRADECIMIENTOS A la bodega Piedemonte (Olite, Navarra) por su interés en el desarrollo de este trabajo.

8 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Davis CR. et al Practical implication of malolactic fermentation: A review. Am J. Enol Vitic., 36(4): García-Beneytez E. et al Anthocyanin pattern of several red grape cultivars and wine made from them Eur. Food Res. Technol., 215: Glories Y. et al Rechercher sur la matière colorante des vins rouges. Thèse doctorat d état Université de Bordeaux Gutierrez-Afonso V.L Sensory descriptive analysis of red wines undergoing malolactic fermentation with oak chips J. Food Sci. 68 (3): Hernández et al Phenolic compounds in red wine subjected to industrial malolactic fermentation and ageing on lees. Anal. Chim. Acta 563 (1-2): Ribéreau-Gayon P., Stonestreet E., Le dosage des anthocyanes dans le vin rouge. Bull. Soc. Chim., 9: Sauvageot F., Vivier P Effects of malolactic fermentation on sensory properties of four Burgundy wines. Am J. Enol Vitic. 48(2): Somers T.C, Evans M.E Spectral evaluation of young red wines: anthocyanin equilibrium, total phenolics, free and molecular SO 2, Chemical age. J. Sci. Food Agric. 28: Vivas N. et al., 1994.Études sur la fermentation malolactique des vins rouges en barriques et en cuves. Iière partie. Rev. Fr. d Oenol. 149: Vivas N, et al The effect of malolactic fermentation in barrels and in tanks on the composition and the quality of the red wines. J. Sci. Tech Tonn 1: