TRABAJO FIN DE GRADO. Contribución a la estabilización del color de vinos mediante la adición de taninos de distinto origen

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1 TRABAJO FIN DE GRADO Título Contribución a la estabilización del color de vinos mediante la adición de taninos de distinto origen Autor/es Bárbara Palacios López-Montenegro Director/es Ana Rosa Gutiérrez Viguera y Fernando Ayala Zurbano Facultad Facultad de Ciencias, Estudios Agroalimentarios e Informática Titulación Grado en Enología Departamento Curso Académico

2 Contribución a la estabilización del color de vinos mediante la adición de taninos de distinto origen, trabajo fin de grado de Bárbara Palacios López-Montenegro, dirigido por Ana Rosa Gutiérrez Viguera y Fernando Ayala Zurbano (publicado por la Universidad de La Rioja), se difunde bajo una Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 Unported. Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden solicitarse a los titulares del copyright. El autor Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, 2014 publicaciones.unirioja.es publicaciones@unirioja.es

3 Título TRABAJO FIN DE GRADO Contribución a la estabilización del color de vinos mediante la adición de taninos de distinto origen. Autor/es Bárbara Palacios López-Montenegro Tutor/es Ana Rosa Gutiérrez Viguera y Fernando Ayala Zurbano Facultad Facultad de Ciencias, Estudios Agroalimentarios e Informática Titulación Enología Departamentos Agricultura y Alimentación y Química Curso Académico 2013/2014

4 AGRADECIMIENTOS AGRADECIMIENTOS En primer lugar quisiera agradecer a la Familia Ochoa y demás trabajadores de Bodegas Ochoa: la oportunidad de trabajar con ellos, la confianza que han demostrado tener en mí, poniendo en mis manos el seguimiento del proyecto; y en especial a Adriana Ochoa, que me ha facilitado todo lo necesario para seguir de cerca la evolución del estudio. A Javier Mellado, de la empresa Enonatura, que me ha ayudado y asesorado ante las dudas referentes a las analíticas realizadas a los vinos. A mis tutores de trabajo, Ana Rosa Gutiérrez Viguera y Fernando Ayala Zurbano, por su ayuda, paciencia y asesoramiento a la hora de realizar y corregir el trabajo. A amigos y compañeros, que me han ofrecido su ayuda a la hora de desarrollar el trabajo. A mis padres y hermana, por su ayuda a la hora de corregir el trabajo. 2

5 RESUMEN El color es la tarjeta de presentación de un vino tinto y su estabilidad a lo largo del tiempo junto a la calidad organoléptica la principal preocupación de los enólogos. Las experiencias ya realizadas en otras partes del mundo invitan a innovar, utilizando y adaptando técnicas a nuestras regiones. Hoy en día existen diferentes formas de aportar taninos al vino, por una parte taninos comerciales, madera de roble en diversos formatos como son las virutas, bloques, Así como otros métodos tradicionales como es la cofermentación de uvas tintas y blancas, utilizada en zonas de Francia y Australia. El objetivo de este trabajo fue elaborar vinos a base de Tempranillo, con un perfil joven, de color brillante y estable, obtenidos mediante la adición de taninos de diversos orígenes, Los resultados muestran que el uso de tanino de roble no ofrece mejorías, pero un pequeño porcentaje de uva blanca puede contribuir a la estabilidad del color, aportando además aromas y sensaciones que dan lugar a un vino complejo y original. 3

6 ABSTRACT Colour is the presentation card of a red wine, the stability over time and organoleptic qualities are the main concern of winemakers. Experiments already made in other parts of the world, they invite us to innovate, using and adapting those techniques in our regions. Today there are different ways to provide tannins to wine: commercial tannins, small oak wood pieces as chips, blocks; other traditional techniques like co-fermentation of red and white grapes, already used in France and Australia. The aim of this project is to produce wines from Tempranillo., It has a young profile, with bright colour obtained through color stability by the addition of diverse sources of tannins. The results show that using oak tannins has not made any improvement. Although, a small percentage of white grapes can contribute to the stability of colour and also provides aromas and sensations to red wine, enhancing its complexity and individual body. 4

7 ÍNDICE 1 EL COLOR DEL VINO Los compuestos fenólicos Evolución de los compuestos fenólicos durante la maduración Extracción durante el proceso de elaboración del vino Factores que influyen en el color del vino Influencia del ph en la estabilidad del color La Copigmentación Reacciones químicas de los compuestos fenólicos Incidencia a nivel organoléptico Técnicas utilizadas para incrementar la concentración de polifenoles en el vino 15 2 BODEGAS OCHOAY EL I+D+I 16 3 OBJETIVOS 19 4 MATERIAL Y MÉTODOS Materiales Experiencia previa Experiencia Métodos analíticos Análisis del color del vino Análisis de Compuestos fenólicos Análisis Sensorial 28 5

8 5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN Parámetros del Espacio CIELAB Evolución de la Intensidad colorante Evolución de la Tonalidad Evolución del IPT Evolución de los Antocianos Evolución de los Taninos Evolución del Índice de Etanol Evolución del Índice de HCl Evolución del Índice de Gelatina Discusión del análisis sensorial Destino final para los vinos de la Experiencia CONCLUSIONES 40 BIBLIOGRAFIA 41 Índice Figuras Figura 1: Clasificación de los Compuestos Fenólicos 7 Figura 2: Esquema comparativo de las pruebas efectuadas en 2012 y en Figura 3: Diagrama de Flujo de la Vinificación de la Experiencia Índice Tablas Tabla1: Resultados 29 Tabla2: Resultados Espacio Cielab 29 Índice Gráficos Gráfico 1: Evolución de la Intensidad colorante 30 Gráfico 2: Evolución de la Tonalidad 31 Gráfico 3: Evolución del IPT 31 Gráfico 4: Evolución de los Antocianos 32 Gráfico 5: Evolución de los Taninos. 33 Gráfico 6: Evolución del Índice del Etanol 33 Gráfico 7: Evolución de Índice de HCl 34 Gráfico 8: Evolución del Índice de Gelatina 35 Gráfico 9: Perfil aromático de los Vinos de la Experiencia Gráfico 10: Perfil en boca de los Vinos de la Experiencia Gráfico 11: Perfil aromático de los Vinos de la Experiencia Gráfico 12: Perfil en boca de los Vinos de la Experiencia

9 INTRODUCCIÓN 1 EL COLOR DEL VINO El color del vino es uno de los aspectos organolépticos más importantes, ya que es el indicador de otros aspectos relacionados con su aroma, su sabor, siendo, además, y el primer atributo percibido. Con el color podemos tener una idea de su edad, de su concentración tánica, de su estado de conservación, e incluso podemos adivinar algunos defectos (Zamora, 2003). Los componentes responsables de estas características son los compuestos fenólicos, que intervienen directamente en la calidad del vino debido a su influencia en el color, en las sensaciones gustativas y en su aptitud al envejecimiento. 1.1 LOS COMPUESTOS FENÓLICOS Los compuestos fenólicos son sustancias con uno o más anillos aromáticos (benceno) y, al menos, un sustituyente hidroxilo. Si en el benceno se sustituye un hidrógeno por un hidroxilo se obtiene un fenol. Existen dos grandes grupos de compuestos fenólicos (Figura 1): los No flavonoides (ácidos fenólicos y estilbenos) y los flavonoides (flavonoles, antocianos y flavanoles). Las diferencias de estructura entre ambos grupos consisten principalmente en que los ácidos fenólicos tienen un único anillo, mientras que los flavonoides están formados por dos anillos fenólicos unidos por una cadena de tres átomos de carbono. De todos ellos los antocianos y flavanoles son los que más influencia tendrán en el color. Con el paso del tiempo, los compuestos fenólicos experimentan transformaciones que conducen a importantes cambios en la composición de los vinos, por lo que su concentración inicial determinará su aptitud al envejecimiento. Las características de calidad de un vino, están directamente relacionadas con su composición en compuestos fenólicos. Figura 1: Clasificación de los Compuestos Fenólicos (Cheyner, V et al., 2000) Á. Benzoicos Ácidos fenoles No flavonoides Á. Cinámicos Estilbenos Flavonoles Flavonoles y flavonas Antocianos Flavonoides Catequinas Flavanoles Procianidinas Taninos condensados Prodelfinidinas 7

10 No flavonoides: Ácidos Fenoles: Compuestos que carecen de color, pero que pueden oxidarse dando lugar a pardeamientos. Presentan un papel primordial en la evolución del color de los vinos blancos y no tiene tanta importancia en vinos tintos. En cambio, sí que formarán parte en el color de vinos tintos jóvenes dentro del fenómeno de pigmentación. Estilbenos: Compuestos cuya función biológica parece estar relacionada con mecanismos de defensa de las bayas de uva contra los ataques fúngicos. No tienen ninguna incidencia en el color, pero sí en la salud. Últimamente han cobrado relevancia científica debido a los beneficios del resveratrol. (Bourzeix et Al. 2000, Lamuela-Raventos et al. 1999) Flavonoides Flavonoles: Sólo se encuentran en los hollejos, y se les considera los responsables del color amarillo en vinos blancos. En vinos tintos no tienen gran relevancia, se limitan a contribuir en una pequeña parte de su componente amarilla. Antocianos: Son los responsables del color rojo de las uvas tintas. Su presencia en la uva se limita a los hollejos, aunque en variedades tintoreras los encontramos también en la pulpa. Taninos condensados (flavanoles): Representan una gran y compleja familia compuesta por diferentes formas isoméricas de la catequina y sus polímeros. Los flavanoles polímeros reciben el nombre de taninos condensados y corresponden a cadenas de diferente número de unidades de diversos flavanoles monómeros. Las procianidinas son responsables del sabor amargo y la astringencia del vino. Pero también forman parte de la componente amarilla y la capacidad del vino para envejecer y mantener el color a lo largo del tiempo. 1.2 EVOLUCIÓN DE LOS COMPUESTOS FENÓLICOS DURANTE LA MADURACIÓN Los antocianos se encuentran en la piel de las uvas tintas, concretamente en las vacuolas de las células de los hollejos. Las células más cercanas a la pulpa están más pigmentadas que la epidermis. También encontraremos taninos en las células de la piel y las pepitas. Durante la maduración de las uvas, la concentración de los compuestos fenólicos aumenta. Los antocianos aparecen en el envero y alcanzan su máximo al final del período de maduración, aunque pueden llegar a disminuir en caso de sobremaduración (Glories, 1999). Los taninos de la piel tienen un comportamiento 8

11 similar. Dicho incremento dependerá del medio, las labores realizadas en el campo, del clima, y por supuesto de la variedad. Los perfiles antociánicos son relativamente constantes para cada variedad de uva, ya que están condicionados fundamentalmente por los factores genéticos (Roggero et al., 1988; González-SanJosé & Diez, 1993; González-Neves et al., 2007; Ortega-Regules et al., 2008). Se encuentran variaciones importantes en los contenidos de antocianos y polifenoles en función de la variedad, si bien la variabilidad interanual es muy significativa (Sella et al., 1998). No en todas las variedades de uvas tintas la madurez tecnológica coincide con el máximo contenido en compuestos fenólicos (Martínez et al., 2001). Se ha demostrado que los valores máximos de antocianos extraíbles se encuentran después de la madurez tecnológica (Glories, 1999). Por otra parte, las diferentes partes del racimo contienen compuestos fenólicos de diferentes características. Las pieles presentan una alta concentración de taninos asociados con polisacáridos y proteínas que proporcionarán una sensación suave y equilibrada. Los raspones y las pepitas tienen altas concentraciones de procianidinas polimerizadas y taninos condensados, que provocan una astringencia tánica muy acusada, potenciada por los sabores herbáceos. 1.3 EXTRACCIÓN DURANTE EL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL VINO. El estado de madurez fenólica influirá a la hora de la extracción de estos compuestos durante la fermentación. Dicha extracción será tanto más fácil cuanto más debilitadas estén las paredes de los granos, o lo que es lo mismo, cuanto más maduros estén. Los antocianos comienzan a extraerse al inicio del encubado, en la fase acuosa (Maceración Prefermentativa) y a lo largo de la fermentación alcohólica. Los taninos del hollejo se extraen a lo largo del encubado, principalmente en la fase alcohólica. La extracción de los taninos de las pepitas se producirá cuando la concentración de etanol es elevada, principalmente en maceraciones muy prolongadas. La extracción de pigmentos antes, durante y después de la fermentación alcohólica no llega a ser completa, solo se consigue del 30 al 40% de los pigmentos presentes en la uva. Se debe establecer un equilibrio adsorción/deserción entre la parte líquida y partes sólidas a medida que aumenta la concentración de etanol en el medio, hasta el punto de que no se extraerán más antocianos (Boulton, 2001). 9

12 1.4 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL COLOR DEL VINO Influencia del ph en la estabilidad del color. En una solución hidroalcohólica los antocianos de encuentran en diferentes formas. A ph muy ácido la forma mayoritaria es el catión flavilio (A + ), de color rojo. A medida que el ph del medio va subiendo, la forma A + se convierte en base quinona (AO) y ésta en Carbinol (AOH). Por otra parte, la forma AOH puede transformarse en calcona cis y trans, de color amarillo. Esta última transformación se ve favorecida por las altas temperaturas. Finalmente, la calcona trans puede ser oxidada en ácidos fenoles. Todas estas reacciones son reversibles con excepción de la última que comportaría la pérdida irreversible del color del vino (King, G.A. et al., 1980). Al ph del vino existe un equilibrio entre las formas A +, AO y AOH. A un ph bajo predominarán los colores rojos más intensos y a medida que el ph suba perderá intensidad y predominarán las tonalidades azules. A un ph 3,5 solo del 20 al 30% de los antocianos son coloreados, ya que el resto son incoloros (Glories, 1984) La Copigmentación La copigmentación contribuye a la estabilidad del color del vino. La copigmentación es el aumento del color de los pigmentos gracias a la presencia de compuestos incoloros. Fue estudiado por Robinson y Robinson en Este proceso implica la unión de antocianos libres con un grupo de compuestos, ya sean fenólicos o no, llamados copigmentos. Se forma un apilamiento tipo sándwich (Boulton, 2001) y las moléculas de azúcar del antociano en la parte externa se unen al copigmento evitando la hidratación y haciendo que el equilibrio de las formas de los antocianos se desplacen hacia las formas coloreadas. Los copigmentos poseen sistemas capaces de asociarse al catión flavilio (Bakowska et al, 2002) evitando la decoloración del antociano. Dentro de las reacciones de copigmentación intervienen los ácidos hidroxicinámicos y los flavonoides, que actúan sobre la coloración de los antocianos, en diferentes condiciones de ph y temperatura aumentando la intensidad colorante (efecto hipercrómico) y el desplazamiento de la longitud de onda que produce el máximo de absorbancia, coloreándose estos antocianos de rojo (efecto batocrómico) (Baranowski y Nagel, 1983; Brouillard et al., 1989; Bloor y Falshaw, 2000). En mostos y vinos los cambios de color se producen bien por la asociación de los antocianos con metales o con copigmentación con moléculas de diferentes orígenes. El único requisito es que tengan una configuración plana para poder asociarse con los antocianos. Los copigmentos que están en la pulpa de la uva, tienen poco efecto en la formación de complejos, mientras que los que se 10

13 encuentran en los hollejos determinan el impacto de la copigmentación (Boulton, 2001). Hay diferentes mecanismos en la copigmentación. En algunos casos la parte cromófora del antociano se une mediante un enlace covalente a diferentes ácidos orgánicos, anillos aromáticos, flavonoides o una combinación de todos ellos. En otros, tiene lugar el fenómeno de la autoasociación, donde los antocianos crean complejos o apilamientos entre ellos con la participación de los copigmentos. Se crea una disposición hidrófoba, que evita la hidratación y la consecuente pérdida de color (Hoshino, 1991 y 1992). No todas las variedades de uva tienen la capacidad de formar estas asociaciones. La copigmentación se ve más influenciada por la estructura del copigmento y el ph que por la estructura del antociano (Donner et al., 1998). El efecto de la copigmentación se ve influenciado por el ph, temperatura, contenido en alcohol del medio y la relación molar entre el copigmento y el antociano. Un alta temperatura e importante concentración de alcohol disminuirá el efecto de la copigmentación, una alta relación copigmento/antociano lo aumentará. Una mayor concentración de copigmentos desplaza las formas incoloras a coloreadas (Darías- Martín et al, 2001). Durante la maceración en el mosto, el que haya una mayor o menor concentración de copigmentos en la uva, va influir en la intensidad y estabilidad del color del vino. El hecho de que las uvas contengan compuestos incoloros puede hacer que los pigmentos sean más rojos, pero se deberá tener cuidado ya que los antocianos son propensos a oxidarse. La utilización de variedades blancas puede ser interesante, al ser rica en copigmentos. Al cofermentar con variedades tintas, los copigmentos de las variedades blancas capturan a los antocianos libres dando un vino con más intensidad colorante. Timberlake (1981), demostró que al vinificar vinos tintos con variedades blancas, el color del vino se realzaba. El porcentaje debe ser bajo, ya que una alta concentración podía originar la adsorción del color por parte de pulpas y pieles, con su consecuente disminución de color. Se sigue investigando, pero se ha demostrado que no todas las variedades blancas resultan adecuadas (Boulton, 2001). Aunque Robinson y Robinson (1931) enunciaron las primeras hipótesis sobre la copigmentación, no ha sido hasta más adelante cuando otros autores han demostrado como el efecto de la copigmentación contribuye a explicar la coloración de los vinos tintos jóvenes y como favorece a los procesos de condensación responsables de los cambios de color durante el envejecimiento Reacciones químicas de los compuestos fenólicos Durante la fermentación alcohólica y el envejecimiento del vino los antocianos y los taninos reaccionan dando compuestos coloreados. En vinos de un 11

14 año de edad, casi el 50% del color se debe a estos agregados. En vinos más viejos esta proporción aumenta (Ribéreau-Gayon, 1982). La pérdida de color se verá reducida ya que los antocianos libres crearán combinaciones con taninos y otros componentes formando pigmentos estables. No se debe olvidar el equilibrio establecido por el ph y como afectan éstos al catión flavilio y a la base carbinol en su transformación en pigmentos más estables Reacciones de complejación de las proantocianidinas Las proantocianidinas también pueden unirse a polisacáridos, proteínas y péptidos lo que se traduce en una disminución de proantocianidinas y una disminución de la astringencia y sabor amargo (Saucier et al., 2000). La unión a pequeñas moléculas, cumpliendo una función protectora, evita la precipitación de taninos y de las uniones T-A, y favorece la redondez del vino en boca Condensación de Antocianos y Taninos Estas reacciones tienen su fundamento en procesos de adición nucleofílica en donde los antocianos y taninos pueden actuar como agentes electrófilos y como nucleófilos. Los antocianos pueden actuar como electrófilos debido a su carga positiva en la forma catión flavilio (A+) y los flavonoides neutros, los taninos, pueden comportarse como nucleófilos. Por otra parte, las formas hidratadas de los antocianos pueden tener carácter nucleófilo y las rupturas de los enlaces C-C de los taninos formar carbocationes (T+) intermediarios que son nucleófilos. Remy et al. (2000) pudieron confirmar que estas uniones proporcionaban estructuras más complejas que los antocianos monómeros y de un color similar a los antocianos libres. Condensación Tanino-Antociano (T-A): Los taninos en medio ácido se pueden hidrolizar formando un carbocatión reaccionando con el antociano y produciendo un compuesto incoloro y que se colorea de rojo-anaranjado después de su hidratación (Haslam, 1980). Esta condensación se verá favorecida por la ausencia de oxígeno y la temperatura, justificando la evolución de los vinos en depósito o en botella. Este proceso tendrá incidencia a nivel organoléptico, debido al aumento del grado de polimerización y su consecuente disminución de astringencia en el vino. Esto se verá determinado por la cantidad de antocianos en el medio y la naturaleza del carbocatión. Condensación Antociano-Tanino (A-T): Los antocianos en su forma catión flavilio (A + ) reaccionan con las posiciones negativas del tanino formando una estructura incolora que se coloreará de rojo en presencia de oxígeno, al establecerse un equilibrio entre ambas. La proporción de esta forma al ph del vino es muy escasa, por lo que se justifica que el proceso sea lento y corto. La conservación al abrigo del aire produce estas condensaciones A-T y a temperaturas mayores producen una disminución de color, que puede ser reversible 12

15 recuperándose el color, o evolucionar a tonalidades amarillas produciéndose pérdida de color. El color de estos compuestos es parecido al de los antocianos. Pero los compuestos A + -T serán más resistentes a la decoloración por el sulfuroso que los compuestos T-A + que están más expuestos al efecto del sulfuroso y a la hidratación. Tanto los antocianos como los taninos pueden unirse mediante una reacción en la que interviene el acetaldehído, formando productos enlazados tipo T-etil-T, A-etil-A y T-etil-A (Cheynier, 2003), donde los antocianos hidratados forman la parte nucleófila y los taninos con el carbocatión provocarán la unión al acetaldehído. Estas uniones son de color púrpura y más estable que los antocianos libres. Se ha demostrado que la unión entre antocianos es: A + -etil-aoh causando un cambio del color rojo al púrpura y un incremento de la Intensidad Colorante. Estas reacciones se ven favorecidas por la presencia de oxígeno y un ph ácido, las bajas temperaturas también favorecerán la formación de pigmentos de forma lenta y estable Polimerización de los taninos. Los taninos tienen una clara tendencia a polimerizar, estas uniones provocarán una subida de astringencia (Cheyner et al., 2000), una disminución del sabor amargo (Arnold et al., 1979) y un incremento del color amarillo (Ribéreau- Gayon et al., 1999). Pero hay que tener en cuenta que, conseguido cierto grado de polimerización, la astringencia disminuirá y algunas moléculas precipitarán. En el vino se dan diferentes tipos de polimerización: P. Lineal Este fenómeno se basa en la capacidad de los taninos de crear un carbocatión en un medio ácido. Esta reacción es reversible, por lo que se podrán realizar nuevas recombinaciones a lo largo del envejecimiento, aumentando el grado de polimerización de las mismas. No requiere presencia de oxígeno por lo que se realizarán a lo largo de la vida del vino P. Cruzada Se dan dos tipos de polimerizaciones. Por una parte, la formaciones de semiquinonas en presencia de oxígeno y en presencia de hierro o cobre como catalizadores y, por otra parte, la formaciones de semiquinonas capaces de formar enlaces estables dando lugar a la unión de dos moléculas de procianidinas. Como ya se ha comentado, también forman uniones con el acetaldehído, que en presencia de Fe o Cu forman un carbocatión, éste reacciona con dos moléculas de flavanol formando un puente etilo. Estas uniones se traducen en un aumento del grado de polimerización (Es-Safi et al., 1999; Quintana, 2001). La ruptura de estos 13

16 polímeros podría generar vinilflavanol, responsable de la formación de nuevos pigmentos. Estas polimerizaciones dan lugar a moléculas amarillas, menos reactivas, que actúan disminuyendo la astringencia dándole volumen en boca al vino Formación de nuevos pigmentos: Los piroantocianos Estos pigmentos tienen su origen en las uniones de antocianos con compuestos de bajo peso molecular de diferentes procedencias, produciéndose una reacción de cicloadición formándose la vitisina A y la vitisina B. Estos pigmentos absorben longitudes de onda bajas, de ahí el cambio de color rojo-violeta a rojo-anaranjado. Estos compuestos son mucho más estables a lo largo del envejecimiento del vino. 1.5 INCIDENCIA A NIVEL ORGANOLÉPTICO Todas las reacciones que se han descrito anteriormente tienen lugar a lo largo de la elaboración del vino, y tendrán incidencia en la estabilidad del color, pero también en otros aspectos relacionados con las características organolépticas del vino. Por una parte, la oxidación de antocianos dará una pérdida de color irreparable que se deberá tratar de minimizar. La unión de taninos con proteínas, sobrellevará a una precipitación de los mismos, disminuyendo la astringencia y el gusto amargo. También tendrá lugar la combinación de taninos con péptidos, polisacáridos y sales, esto supone la disminución de astringencia pero sin perder el cuerpo. Las combinaciones antociano-tanino producirán un incremento de la estabilidad de color y disminución de la astringencia. Algunas de estas combinaciones son inicialmente incoloras, pero la adición de oxígeno de forma moderada permitirá la recuperación del color, así como la formación de combinaciones de antociano-tanino mediante puentes de etilo, que incrementa el color violáceo del vino. Para que todas estas combinaciones ocurran, la concentración de antocianos y taninos debería ser equivalente. Pero no suele ser el caso, y la concentración de antocianos suele ser mucho mayor que la concentración de taninos. Por ello, en la actualidad se recurre a la adición exógena de taninos, para asegurar la estabilidad de la materia colorante sin perder la armonía y equilibrio gustativo del vino. 14

17 1.6 TÉCNICAS UTILIZADAS PARA INCREMENTAR LA CONCENTRACIÓN DE TANINOS EN EL VINO En la actualidad, se conocen diferentes herramientas enológicas y alternativas de adición de taninos que influyen de forma directa o indirectamente en la estabilidad del color Adición de Tanino enológico Consiste en añadir tanino comercial (elágico, gálico y proantocianídico) a la uva durante la vinificación o en el momento de descube después de la fermentación alcohólica. Su función es la de dar estructura a los vinos además de favorecer la estabilidad del color. No todos los vinos son aptos para la adición de tanino comercial; la estabilización no se hace con los taninos naturales de la uva sino con los añadidos y puede generar aromas diferentes a los obtenidos en el vino de manera natural Adición de taninos en forma de chips, duelas u otro alternativos. Al igual que los taninos comerciales, el aporte de virutas de roble u otros alternativos van a contribuir en la estabilidad del color y en el incremento de polifenoles. Esta alternativa tiene como añadido la cesión de aromas que aportan el tostado de la madera y también el aporte de polisacáridos al vino. La aplicación se hará en el momento del encubado o después del descube. Es una técnica que se debe controlar ya que una maceración larga podría saturar el vino de aromas a tostados, vainillina, etc. El objetivo de esta modalidad es la estabilización del color del vino, no la aromatización para sustituir la crianza Cofermentación de variedades de uvas tintas y blancas Consiste en añadir uva o mosto blanco a la uva tinta antes del comienzo de la fermentación alcohólica. Como beneficio, respecto a las otras técnicas definidas, el tanino que se añade es natural y de bajo peso molecular. Este tanino se combina con los antocianos susceptibles de precipitar, dando estructura el vino y estabilidad al color, además de aportar suavidad en boca y aromas sutiles de la variedad. Por otra parte, es una técnica poco conocida y se debe definir la cantidad de uva blanca necesaria para que el tratamiento sea efectivo. Además, no todas las variedades son compatibles entre sí. En este estudio cabe destacar el uso de la variedad Viognier, muy rica en tanino y flavonoides Envejecimiento en barrica Esta etapa requiere más tiempo, pero no todos los vinos son aptos para la crianza en barrica, éstos deben tener una calidad alta y gran potencial polifenólico. La barrica va a aportar las características aromáticas del roble, tanino elágico propio del roble a la vez que suaviza los taninos del vino y los estabiliza gracias a la ligera oxigenación que se produce a través de los poros de la madera. 15

18 BODEGAS OCHOA Y EL I+D+I 2 BODEGAS OCHOA Y EL I+D+I Bodegas Ochoa es una empresa familiar de larga tradición situada en Olite, dedicada a la elaboración y crianza de vinos tintos, blancos y rosados bajo la Denominación de Origen Navarra. La Bodega fue creada en 1845, y es a partir de que Javier Ochoa se hace cargo de la bodega que ha recibido gran reconocimiento por su crecimiento y calidad en sus vinos. Dentro de la D.O. se sitúa en la Ribera Alta, zona de transición hacia el sur de la región, con un suave relieve en el norte y que se va haciendo más llano, cohabitando viña y cereal. La variedad que predomina es el Tempranillo en tintas y Chardonnay y Moscatel en blancas. Abarca suelos desarrollados sobre varios tipos de relieve y materiales diferentes. En la mayor parte de las laderas ocupa suelos de espesor y pedregosidad variables, salvo en algunas áreas con alternancias de margas y yesos. En zonas de terrazas más altas son más frecuentes las costras calcáreas a poca profundidad. Climatológicamente, es una zona de transición ubicada entre la zona seca superior y la semiárida, con una precipitación de entre 350 a 500 mm al año. La superficie de viñedo de la bodega es de 143 hectáreas. Las cepas más antiguas se localizan en la Finca el Montijo, vecinas a la bodega. Aunque la mayor parte del viñedo se encuentra en la Finca El Bosque, ubicado en Traibuenas. Los viñedos proceden de sus antepasados después de haber realizado una selección de las mejores cepas para multiplicar su material vegetal La vendimia se hace en función de la añada, cosechando la uva en su momento óptimo de madurez que, como es evidente, no es el mismo para todas las variedades. Los depósitos de diferentes capacidades permiten elaborar los vinos por parcelas, facilitando así el control de las fermentaciones con temperaturas controladas, largas maceraciones y continuos remontados para extraer el color, aromas y sabor de la fruta. La selección de las viñas, poda, suelos y elaboración intervienen en el resultado final donde se decide que vinos serán aptos para el envejecimiento en barrica. Respecto a la crianza, la filosofía de la bodega es que a cada variedad le corresponde un tipo de roble siendo el americano el preferido para el Tempranillo y el Cabernet Sauvignon, y el francés para el Merlot. Bodegas Ochoa cuenta con un parque de barricas bordelesas de 225 litros y con tostado medio. Los vinos permanecerán un mínimo de un año, y por cata se decidirá cuándo ha llegado el momento de finalizar su crianza. Tras la crianza en barrica los vinos son sometidos a una segunda crianza en botella. Se busca que el vino repose, se redondee y muestre su complejidad. Todo esto se lleva con una rigurosa trazabilidad, control analítico organoléptico que permita conocer la evolución del vino en todo el proceso. 16

19 Todos los años, la Bodega invierte un 1% de su presupuesto en acciones de investigación lo que les permite combinar el saber hacer tradicional con los conocimientos científicos más avanzados, aportando a su producto un valor añadido. La Bodega cuenta con una colaboración habitual con el Dpto. de Producción Agraria de la Universidad Pública de Navarra y su sección de Viticultura. Fruto de esta colaboración cuenta con parte de su viñedo de Traibuenas monitorizado y sujeto a distintas experiencias de I+D, que son la base de distintos proyectos fin de carrera y tesis doctorales. En 1994, con el apoyo del CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial) Bodegas Ochoa se convierte en pionera en la producción de vino blanco de Moscatel. En relación a la I+D, OCHOA cuenta con una estrategia proactiva de desarrollo de productos y procesos tanto en campo como en bodega con una clara orientación al mercado. Como muestra, cabe señalar el Moscatel de grano menudo, Moscato de Ochoa (MdO) o el vino de moscatel NOVIEMBRE que se han lanzado al mercado cuando todavía no se había finalizado la última parte del proyecto, o inmediatamente tras su finalización. El vino varietal Tempranillo es el principal producto de la bodega, sólo él representa el 25% de la ventas totales. Sin embargo, el mercado y la incorporación de consumidores noveles, hace necesaria la evolución hacia nuevos perfiles sensoriales. Realizar un vino tinto a base de Tempranillo más estructurado y afinado con técnicas de estabilización es una de las nuevas líneas de Investigación y Desarrollo que propone las Bodegas Ochoa y en la que basamos este trabajo de investigación. Se plantea el desarrollo de una alternativa inédita en el mercado español para la estabilización de la estructura de vinos tintos, como es la adición de tanino de origen natural procedente de otras variedades de uva. En este proyecto se considera la adición de uva o mosto de la variedad blanca Viognier, debido a su alto contenido en tanino. El carácter inédito de la alternativa que se plantea se debe principalmente a la ausencia de coexistencia en una misma zona geográfica de estas variedades (Tempranillo y Viognier), lo que ha generado que haya sido una alternativa no analizada hasta la fecha. Sin embargo, la globalización en el sector vitivinícola y consiguiente apertura a nuevas variedades presenta nuevas posibilidades de desarrollo que Bodegas Ochoa se plantea explotar en el presente proyecto. El Tempranillo presenta una buena madurez y habitualmente es cosechado en plena maduración, lo cual permite la obtención de un mayor potencial colorante y aromas frutales, pero desestabiliza el contenido en tanino frente a antociano, lo cual debe ser corregido. 17

20 La alternativa de adición de uva de Viognier como fuente de tanino cuenta con el único precedente de su utilización en algunas zonas de Francia (Chateauneuf de Pape y Condrieu) y Australia, aunque siempre sobre vinos tintos elaborados en base a uva de variedad Syrah. La principal novedad del proyecto es el planteamiento de esta alternativa sobre vinos tintos en base a Tempranillo, lo que presenta una problemática diferenciada, debido a la diferente química de oxidorreducción de la combinación Tempranillo-Viognier. La Viognier es una variedad de uva blanca minoritaria de origen francés, con escasísima implantación en España, que se caracteriza por requerir un manejo difícil pero que presenta características muy interesantes, como son: alto contenido aromático, alta concentración de taninos y baja acidez. Las variedades de uva tinta Syrah y Tempranillo presentan características estructurales, analíticas y organolépticas, así como zonas de cultivo totalmente diferenciadas que hacen que los resultados obtenidos en la cofermentación con uvas de la variedad Viognier no puedan ser automáticamente trasladados de una variedad a otra. Desde el punto de vista enológico, el Tempranillo es muy diferente al vino de Syrah, ya que en el primero el color (representado por los antocianos) que no polimeriza con los taninos se une con cationes de potasio entre otros, que a la larga precipitan y dan como consecuencia una caída de color. Igualmente, cabe señalar que la estabilidad de los antocianos libres en vinos tintos es muy sensible a otros factores como las variaciones de ph, presencia de oxígeno y contenido en sulfuroso, a tener en cuenta a la hora de controlar la dinámica de polimerización antocianos-taninos. Lo que se plantea en el proyecto por parte de Bodegas Ochoa es la adición de taninos que mediante una estrategia competitiva evite la polimerización de los antocianos con el potasio, logrando un vino tinto más estable. La principal dificultad a superar es, por un lado, la identificación de los mecanismos de interacción específicos Tempranillo & Viognier, que actualmente son desconocidos por ausencia de experiencias empleando ambas variedades, se necesita determinar las condiciones óptimas de elaboración, teniendo en cuenta esos mecanismos. 18

21 OBJETIVOS 3 LOS OBJETIVOS Los objetivos a investigar en el proyecto son: Estudiar el efecto de la adición de la variedad Viognier, después de haber fermentado y en uva recién cosechada, en la elaboración de vinos tintos de tempranillo. Identificar la cantidad de variedad Viognier a incorporar y su momento óptimo de vendimia. Analizar la utilización de otras técnicas complementarias para el mantenimiento del color en vino tinto. Determinar cuál sería el mejor destino comercial los vinos obtenidos. 19

22 MATERIAL Y MÉTODOS 4 MATERIALES Y MÉTODOS 4.1 Materiales Experiencia previa En la primera parte del proyecto se compararon la calidad de vinos de Tempranillo 100% con vinos enriquecidos en taninos por distintas vías: cofermentados con uvas de la variedad Viognier, vino de Tempranillo al que se le añadió vino de Viognier, una vez terminada la fermentación de ambos, y vinos a los que se le añadió tanino comercial durante la elaboración y madera de roble en formato de chip. Se realizó una primera aproximación a los porcentajes de Viognier a añadir, que inicialmente se estimaron entre un 3% en uva y alrededor de un 10% en vino. A continuación se procedió a la crianza en barrica hasta alcanzar las características de los vinos que se pretendía conseguir, con un equilibrio entre fruta madura, madera, grado alcohólico y acidez. En principio estimaron que el desarrollo del proyecto requería barricas de roble americano que permitiera el aporte lento de compuestos complejos de la madera al vino, así como crianzas en barrica de entre 6 meses y un año en función de los distintos vinos. Finalmente, se procedió a realizar distintas analíticas y catas en las pruebas experimentales para analizar la evolución del color y estructura del vino y su estabilidad en el tiempo Experiencia 2013 A partir de los resultados obtenidos en el año 2013, se introdujeron algunas variantes en el proyecto. En primer lugar, se eliminó la prueba en la que se añadía tanino enológico, porque el aporte de tanino en boca disminuía mucho la calidad respecto a los otros vinos sin aportar beneficios en la estabilidad del color. Se eliminó la prueba en la que el Viognier se añadía como vino, ya que este aporte no presentaba ventajas de cara a la estabilidad del color. Y por otra parte, se eliminó la fase de la crianza, porque los aromas que ofrecía la barrica eran excesivos, dejando vinos saturados por el roble tanto en la nariz como en la boca. En la Figura 2, se observa las diferentes variantes que se realizaron de la Experiencia 2012 a la Experiencia realizada en

23 Figura 2 Esquema comparativo de las pruebas efectuadas en 2012 y en 2013 Las características del año 2013 fueron totalmente diferentes al 2012, con un retardo en la madurez de hasta 15 días. Por lo que cuando se cosecho el Viognier su grado alcohólico probable era de 13º respecto a los 14º e incluso 15º que tenían alguno de los vinos de El ensayo se realizó con uva 100% Tempranillo de la parcela conocida como Santa Cruz cosechada con máquina de madrugada para conseguir temperaturas de 10º C. Una vez recibida la uva en la bodega, se realizó el despalillado y estrujado, procediendo a la realización de pruebas de elaboración con el diseño experimental presentado en la Figura 3. El testigo se elaboró en un depósito de kg, siguió una maceración prefermentativa en frío y una vez fue inoculada con LSA (Levadura Seca Activa) empezó la fermentación controlada por un sistema de refrigeración automático para asegurar una temperatura de 24ºC. Se realizaron remontados frecuentes para asegurar una buena extracción de los compuestos fenólicos y el mojado continuo del sombrero de hollejos. Durante la fermentación se le añadió oxígeno para el correcto desarrollo de la fermentación (mismo efecto que los remontados aireados). Una vez terminada la fermentación se procedió a una maceración postfermentativa, bajando la frecuencia de los remontados para no extraer 21

24 excesivamente. Por cata, se determinó que la maceración había sido suficiente, se descubó y se prensaron los hollejos separando el vino en diferentes calidades (flor y prensa) siendo el primero el único utilizado para el ensayo. Las pruebas realizadas fueron tres: Prueba 1: Se añadió Tanino de Madera en formato Chip en el momento del encubado a la vez que se iba llenando el depósito. A una dosis de 1g/kg. Prueba 2: La uva se recogió en su momento óptimo de madurez por lo que procedimos a elaborarlo por separado en un depósito de litros. Se mezclaron kg de uva de la variedad Viognier que había sido vinificada. con kg Tempranillo el día que éste fue cosechado (3%). El vino se elaboró en un depósito de litros siguiendo el mismo esquema que el testigo. Prueba 3: Se mezclaron kg de uva de la variedad Viognier con kg de Tempranillo en la tolva de recepción (10%). Se vinificó en un depósito de kg, siguiendo el mismo esquema que las otras pruebas. En esta prueba, el Tempranillo estaba en el momento óptimo de cosecha. En cambio, no era el momento de recogida de la variedad blanca, que mostraba claras muestras de sobremaduración. Respecto a la experiencia del año 2012, se repitió el 3%, pero aunque la uva ya había sido fermentada todavía no se había separado el vino y los hollejos, y muchos de los copigmentos de la uva están presentes en la pulpa y las pieles. Se utilizó el 10% para estudiar el efecto de un porcentaje más alto y si había mayor aporte de copigmentos y taninos aumentando la estabilidad del color. 22

25 Figura 3: Diagrama de Flujo de la Vinificación de la Experiencia Métodos analíticos Se realizaron analíticas sobre el color de los vinos una vez que se había dado por terminada su elaboración y en el momento en que los vinos iban a ser destinados a formar parte de mezclas de otros vinos. Pero se guardaron en todos los casos, en depósitos de menor capacidad para poder comprobar la evolución de estos vinos, sobre todo, la estabilidad del color en este tiempo. Los parámetros analizados son Coordenadas de Color según el Método Oficial de determinación de color del vino: Espacio CIElab, D.O. 420 nm, D.O. 520 nm, D.O. 620 nm, Intensidad Colorante, Tonalidad, IPT, Antocianos, Taninos, Índice de Etanol, Índice de HCL, Índice de Gelatina Análisis del color del vino Método oficial de determinación de color del vino espacio CIELAB La Commission Internationale de l Eclairage (CIE) estableció unas normas, aceptadas hoy día internacionalmente, destinadas a la correcta definición del color (CIE, 1986). Estas normas hacen referencia a las características de los iluminantes, a las condiciones de observación y a las curvas espectrales de sensibilidad del ojo humano para los tres estímulos luminosos convencionales que el ojo es capaz de percibir, denominados X, Y y Z. Muchos de los laboratorios disponen de espectrofotómetros de barrido y pueden utilizar este método de referencia. Si no 23

26 se dispone de ellos, se puede utilizar el siguiente método simplificado para calcular los tres valores triestímulo X, Y y Z (Pérez-Caballero et al. 2003). X = 19,717 T ,884 T ,539 T ,474 T630 1,841 Y = 7,950 T ,764 T ,736 T ,759 T630 1,180 Z = 103,518 T ,190 T ,251 T ,831 T630 0,818 donde las medidas deben realizarse en cubetas de 2 mm para tintos y rosados y de 10 mm para blancos. En el presente trabajo, se ha utilizado este método simplificado. A partir de estos valores triestímulo se calculan las coordenadas de color L*, a* y b* en el sistema CIELAB. Este método es el recomendado actualmente por la OIV (OIV, 2012) para determinar el color del vino, con referencia al iluminante D65. La coordenada L* está relacionada con la Claridad y puede tomar valores entre 0 y 100, donde el valor 0 corresponde al negro y el 100 al blanco. Las coordenadas colorimétricas a* y b* forman un plano perpendicular a la Claridad. La coordenada a* define la desviación del punto acromático correspondiente a la Claridad, hacia el rojo si a*>0 o hacia el verde si a*<0. Análogamente la coordenada b* define la desviación hacia el amarillo si b*>0 o hacia el azul si b*<0. El cálculo de L*, a* y b* se determina a partir de los valores X, Y y Z de acuerdo a las siguientes ecuaciones: L* = a* [( ) ( ) ] b* [( ) ] Si se transforma este sistema de coordenadas cartesianas L*, a*, b* en otro de coordenadas cilíndricas, se definen las tres magnitudes que están relacionadas con atributos psicológicos del color: L*, relacionada con la Claridad, como hemos visto. C*ab, relacionada con el Croma, o Saturación. Tiene el valor 0 para estímulos acromáticos y, por lo general, no pasa de 150 aunque puede superar ese valor. hab, relacionada con el Tono, según el cual, el estímulo parece ser similar a uno de los colores percibidos. Sus valores oscilan entre 0º y 360º y para estímulos acromáticos (a*=0, b*=0) es una magnitud no definida. La Saturación y el Tono se obtienen mediante las expresiones: 24

27 ( ) Parámetros estándar La determinación de las características cromáticas de los vinos se realiza tras la medida de absorbancia a 420 nm y 520 nm con las cuales se definirá la densidad del color con el índice Intensidad de color y el matiz con el índice Tonalidad (Sudraud, 1958). Glories (1984) propone una nueva IC que consiste en medir en una cubeta de 1 mm las absorbancias a 420, 520 y 620 nm del vino previamente centrifugado. El resultado se multiplica por 10 para referirlo a la cubeta estándar de 10 mm de camino óptico. Intensidad Colorante La Intensidad Colorante nos dará una idea de cuánto color posee el vino, será la suma de cada una de los componentes (A420, A520, A620) Intensidad Colorante (I.C.) = A420 + A520 Intensidad Colorante Modificada (I.C.M.) = A420 + A520 + A620 Los valores altos corresponden, evidentemente, a vinos de color más intenso. Tonalidad La Tonalidad nos indica la importancia relativa de la componente amarilla sobre la roja. Se expresa en tanto por ciento. Tonalidad = (A420/A520) x 100 Los valores altos, por ejemplo superiores a 0,8, corresponden a vinos tejas envejecidos; los valores bajos corresponden a colores rojos púrpuras de los vinos jóvenes Análisis de Compuestos fenólicos Determinación de Antocianos. Método de decoloración por SO2. Ribéreau-Gayon/Stonestreet Los antocianos presentan dos formas en equilibrio, una coloreada y otra incolora. El equilibrio se desplaza bien hacia la forma coloreada por el aporte de iones H +, bien a la forma incolora por el aporte de iones HSO3. Se provoca una variación de la intensidad colorante proporcional al contenido de antocianos y se valora por la diferencia de absorbancia a la longitud de onda de 520 nm. 25

28 Dentro de un vaso de precipitados se añade: 1 ml de vino 1 ml de etanol 20 ml de HCL al 0,7% Se separan en dos tubos a los que se les añade, a uno 5 ml de la mezcla y 2 ml de agua destilada y al segundo 5 ml de la mezcla y 2 ml de NaHSO3 al 7%. Se agitan y después de haber pasado 10 minutos se mide la absorbancia a 520 nm en una cubeta de 10 mm. La concentración en antocianos se calcula de acuerdo a la siguiente expresión: Antocianos Totales (mg/l) = (ΔA520) x 875 El coeficiente de 875 es el coeficiente de extinción molar de la malvidina corregido para dar directamente el resultado en mg/l Determinación de los Taninos. Método Pompei y Peri. (Pompei y Peri, 1971) Este método para determinar catequinas, al reaccionar el anillo floroglucínico de éstas con la vanillina, produce un color rojo, relativamente estable, en presencia de una alta concentración de ácidos minerales fuertes. En un matraz aforado de 25 ml, se colocan: 1 ml del vino a analizar 10 ml de HCl 5 ml de solución de Vanillina (al 1% en alcohol etílico de 96%) Completar el volumen con alcohol etílico absoluto. Después de preparar la mezcla se deja reposar entre 10 y 30 minutos. En el transcurso de la misma se mide la absorbancia a 500 nm en un espectrofotómetro con una cubeta de 10 mm. Se prepara el blanco, utilizando 1 ml de agua destilada en lugar del vino. Se prepara una gráfica con (+) catequina pura y alcohol etílico de 96% en concentraciones que alcanzan un máximo a 3 mg de catequina, en el volumen de solución a leer (García Barceló, 1990) Determinación de los fenoles totales. Índice de polifenoles totales (IPT) La cuantificación global de los compuestos fenólicos de mostos y vinos se realiza por diversos métodos, los cuales tienen en cuenta su estructura fenólica (anillo fenol que absorbe fuertemente la luz U.V.). Hoy en día se emplean los métodos colorimétricos, que son más precisos. (García Barceló, 1990; Blouin 1992) Los anillos bencénicos a una longitud de onda comprendida entre 200 y 350 nm muestran una absorción inconfundible, con un máximo entre nm y 26

29 con un mínimo alrededor de los 245 nm. La absorbancia a 280 nm es constante en cualquier tipo de vino y para cualquiera de las sustancias fenólicas. Es muy común expresar el resultado como Índice de Polifenoles Totales (IPT) según la fórmula: IPT = A280 n Siendo n la dilución de la muestra y A280 la absorbancia a 280 nm medida en cubeta de 1 cm. Es necesario clarificar los vinos (centrifugación, filtro de membrana con poros de 0,45-3 μm) para eliminar las partículas en suspensión y realizar una lectura correcta Índice de Etanol Da el porcentaje de taninos coloidales, que están combinados con los polisacáridos y las sales. Se pone en un tubo 1 ml de vino y se le añaden 9 ml de etanol, se mezcla y se le deja reposar durante 24 horas. Posteriormente, se centrifuga, se elimina el precipitado y el sobrenadante se diluye en 1/100 con agua destilada (A2). Paralelamente, se toma el vino a analizar y se diluye a 1/100 (A1). Ambos se determinan mediante la absorbancia a 280 nm Índice de HCl Índice de etanol = 100 x (A1-A2) / A1 Índica en porcentaje el grado de polimerización de los taninos así como su condensación. Se mide la absorbancia a 280nm. Se preparan dos tubos con: 2 ml del vino 1 ml de agua destilada 3 ml de HCl 12N El contenido del segundo tubo se diluye inmediatamente a 1/30 y se mide la absorbancia a 280 nm (A2). El tubo 1 se deja a temperatura ambiente durante 7 horas exactas y luego se diluye a 1/30 y se mide su absorbancia a 280 nm (A1). Se calculará con la siguiente ecuación: Índice de HCl= 100 x (A1-A2) / A1 El valor de este índice oscila entre el 5 y el 40%. En vinos con valores por encima de 35-40%, es posible que presenten precipitaciones. Los valores considerados adecuados oscilan entre el 10-25% en vinos de crianza. 27