COMPUESTOS VOLÁTILES EN VINOS BLANCOS ELABORADOS CON LAS VARIEDADES GUAL, MALVASÍA Y VERDELLO

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1 COMPUESTOS VOLÁTILES EN VINOS BLANCOS ELABORADOS CON LAS VARIEDADES GUAL, MALVASÍA Y VERDELLO José Elías Conde González1; Juan José Rodríguez Bencomo1; Hector Manuel Cabrera Valido1; Sergio Javier Pérez Oliveró1; Juan Pedro Pérez Trujillo1*; Vicente Ferreira González2; Juan Francisco Cacho Palomar2 1Dpto. de Química Analítica, Nutrición y Bromatología. Univ. de La Laguna 2Dpto. de Química Analítica. Universidad de Zaragoza * jperez@ull.es INTRODUCCIÓN El vino es probablemente la bebida más compleja que existe, y es precisamente en su aroma donde reside dicha complejidad. El describir la enorme variedad de matices y aromas que presenta un vino resulta tremendamente difícil. Normalmente las moléculas con propiedades organolépticas más importantes se encuentran en concentraciones bajas. Se puede decir que el análisis de los compuestos del aroma del vino es una determinación de cantidades traza de compuestos orgánicos en mezclas complejas. Los compuestos aromáticos que se encuentran en un vino en un momento dado pueden haberse originado en cualquiera de las etapas de la elaboración como son la maduración de la uva, el procesado de la uva, la fermentación alcohólica, la fermentación maloláctica y el envejecimiento. La fracción volátil de un vino está constituida por gran número de compuestos de familias químicas diferentes y en concentraciones muy variables que van desde los tantos por cien hasta las ng/l. De esta gran variabilidad y de la complejidad de la matriz se puede concluir fácilmente que no existe un método de análisis válido para todos los compuestos. Normalmente las moléculas con propiedades organolépticas más importantes se encuentran en concentraciones bajas. Sin embargo sus características organolépticas pueden ser apreciables incluso en estas concentraciones. Hay que tener en cuenta que no todos los compuestos volátiles contribuyen al aroma del vino, pues muchos de ellos no presentan ninguna sensación olfativa. También hay que considerar que entre los compuestos que contribuyen al aroma del vino no todos lo hacen en igual extensión. La importancia sensorial de cada compuesto va a depender de su concentración y de su umbral de percepción (concentración mínima de compuesto detectable sensorialmente). El "valor de aroma", que es la relación entre la concentración de compuesto y el umbral de percepción, y que se expresa en unidades de aroma, nos da una idea del potencial aromático de cada compuesto. Página 1

2 MATERIAL Y MÉTODOS Equipo: Para el análisis de volátiles minoritarios y traza se utilizó un cromatógrafo de gases Varian CP-3800 equipado con un muestreador automático Varian CP-8200 standalone y un detector de espectrometría de masas Varian Saturn Para el análisis de los volátiles mayoritarios (acetato de etilo, metanol, 2-butanol, 1-propanol, isobutanol y alcoholes amílicos) se usó un cromatógrafo de gases VARIAN STAR 3400 equipado con un muestreador automático VARIAN 8200 STAND ALONE y un detector FID. Muestras: Las muestras de vino de las variedades Gual, Malvasía y Verdello fueron suministradas por Bodegas Viñátigo, La Guancha, Tenerife. Análisis de volátiles mayoritarios: Este grupo de volátiles se analizó mediante inyección directa de las muestras de vino en el sistema cromatográfico (1). Las curvas de calibrado se prepararon por inyección directa de disoluciones patrón, utilizando el 4-metil-2- pentanol como patrón interno Extracción y análisis de los volátiles minoritarios y traza: Para el análisis de los volátiles minoritarios y traza se realizó un proceso de extracción previo al análisis (2) que consiste en una microextracción con 100 µl de diclorometano durante 1 hora en agitación de 10 ml de muestra de vino. Para favorecer la extracción se añaden 1,5 g de sulfato amónico. Los volátiles extraídos se analizan por cromatografía de gases. Las curvas de calibrado se realizaron por extracción de disoluciones patrón con diclorometano, utilizando el 4-metil- 2-pentanol y el 2-etil-1-hexanol como estándares internos. Procedimiento cromatográfico: La separación de los volátiles mayoritarios se llevó a cabo en una columna capilar Chrompack CP Wax 57 CB. El análisis se hizo por inyección directa de la muestra en la columna cromatográfica y el volumen de muestra inyectado fue de 1 µl. La temperatura del detector es de 300ºC y el programa de temperaturas utilizado fue el siguiente: 5 min a 60ºC, seguido de una rampa de 8ºC/min hasta 130ºC manteniendo esta temperatura 0.1 minutos. Se sigue con una rampa de 20ºC/min hasta 180ºC manteniendo esta última temperatura 4 minutos. El tiempo total del cromatograma fue de minutos y el de adquisición de datos de 13 minutos. La separación de los volátiles minoritarios y traza se llevó a cabo utilizando una columna capilar DB-WAXETR (J&W Scientific). El programa de temperaturas utilizado para un flujo de gas portador (He) constante de 2 ml/min fue el siguiente: 15 minutos a 40ºC, seguido de una rampa de 2ºC/min hasta 240ºC y una isoterma final de 45 min a 240ºC. El tiempo total del cromatograma fue de 150 minutos y el de adquisición de datos de 136 minutos en el que se ha combinado el modo impacto electrónico (IE) con el de ionización química (IQ) con metanol. Se inyecta 1 µl en modo splitless. La temperatura del detector fue de 240ºC. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se analizaron un total de 102 compuestos. En el vino de la variedad Gual se detectaron 69 compuestos de los cuales 12 estaban por debajo del límite de cuantificación y en 11 compuestos solo se detectaron por su espectro de masas. En el vino de la variedad Malvasía se detectaron 75 compuestos de los cuales 5 estaban por debajo del límite de Página 2

3 cuantificación y 17 compuestos solo se detectaron por su espectro de masas. En el vino de la variedad Verdello se detectaron 70 compuestos de los cuales 9 estaban por debajo del límite de cuantificación y 15 compuestos solo se detectaron por su espectro de masas TERPENOS De forma general el vino de la variedad Malvasía presenta los contenidos más altos en compuestos terpénicos exceptuando el cis-óxido de linalol. En el vino de la variedad Gual y Verdello destacan los óxidos de linalol, mientras que en la Malvasía el linalol presenta la mayor concentración (tabla 1). Tabla 1. Concentraciones de compuestos terpénicos en los vinos Elaborados con las distintas variedades estudiadas Trans-Óxido de Linalol Cis-Óxido de Linalol n.d Linalol d-n.c d-n.c. α-terpineol d-n.c d-n.c. Geraniol n.d C13 NORISOPRENOIDES En ningun vino se pudieron cuantificar compuestos norisoprenoides, β-damascenona, β- Damascona, α-ionona, β-ionona detectándose la presencia de β-damascenona en los vinos de las variedades Gual y Malvasía. FENOLES Los vinos de las tres variedades presentan concentraciones similares de o-cresol y m-cresol y 4-etil guaiacol, mientras que la variedad Malvasía presenta las concentraciones más altas de guaiacol e isoeugenol. Por su parte el vino de la variedad Gual tiene las concentraciones mayores de 4-vinilfenol y 2-metoxi-4-vinilfenol (Tabla 2). Tabla 2. Concentraciones de compuestos fenólicos en los vinos Elaborados con las distintas variedades estudiadas Guaiacol n.d o-cresol m-cresol Metoxi-4-vinilfenol Isoeugenol II n.d n.d. 4-Vinilfenol Alil-2,6-dimetoxifenol d-n.c n.d. 4-Etilguaiacol Página 3

4 DERIVADOS FENÓLICOS El vino de la variedad Gual presenta las concentraciones más altas de alcohol bencílico y alcohol feniletílico. Los tres vinos presentan concentraciones similares de vanillato de metilo, sin embargo el vino de la variedad Malvasía presenta valores mucho más altos de vanillina que el resto (Tabla 3). Tabla 3. Concentraciones de derivados fenólicos en los vinos Elaborados con las distintas variedades estudiadas Alcohol bencilico Alcohol feniletilico Vainillato de metilo Vainillina ALCOHOLES Los vinos de las tres variedades estudiadas presentan concentraciones similares de isobutanol y 1-butanol, mientras que el vino de la variedad Gual presenta las concentraciones más altas de 1-propanol, 2-metil-3-buten-2-ol, alcoholes amílicos, 1-hexanol y 1-octanol. Por su parte el vino de la la variedad Malvasía tiene las mayores concentraciones de metanol, cis-3-hexen-1-ol, 2-butoxietanol, trans-2-hexen-1-ol, 1- heptanol, furfuril alcohol y furaneol (Tabla 4). Tabla 4. Concentraciones de alcoholes en los vinos Metanol Propanol metil-3-buten-2-ol Isobutanol Butanol Amílicos Hexanol Cis-3-hexen-1-ol butoxietanol d-n.c d-n.c. Trans-2-hexen-1-ol n.d heptanol octanol dem dem Furfuril alcohol dem dem Furaneol ÉSTERES De forma general, las concentraciones de ésteres en el vino de la variedad Gual son mayores que el resto de las vinos estudiados, exceptuando el acetato de hexilo y el β- fenieltilacetato que aparecen en mayores concentraciones en el vino de la variedad Verdello y el acetato de etilo que tiene mayores concentraciones en el vino de la variedad Malvasía (Tabla 5). Página 4

5 Tabla 5. Concentraciones de ésteres en los vinos Acetato de etilo Isobutirato de etilo d-n.c. d-n.c. Acetato de propilo Acetato de isobutilo Butirato de etilo Acetato de isoamilo Hexanoato de etilo Acetato de hexilo Octanoato de etilo hidroxibutirato de etilo Decanoato de etilo dem dem Succinato de dietilo Acetato de bencillo n.d. d-n.c. β-feniletilacetato metil antranilato n.d. n.d. ÁCIDOS Todos los vinos presentan cantidades similares de ácido 2-metilbutírico, sin embargo el vino de la variedad Gual destaca por tener las concentraciones más altas de ácido hexanóico y octanóico, el vino de la variedad Malvasía por los ácidos butíricos e isovalérico y el vino de la variedad Verdello por las mayores concentraciones de ácido decanóico (Tabla 6). Tabla 6. Concentraciones de ácidos en los vinos Ácido butírico Ácido 2-metilbutírico Ácido isovalérico Ácido hexanoico Ácido octanoico Ácido decanoico d-n.c. d-n.c ALDEHÍDOS Y CETONAS El fenilacetaldehído es el único aldehído que se presenta en cantidades cuantificables en los tres vinos analizados, con cantidades mayores en los vinos de las variedades Gual y Malvasía que en el vino de la variedad Verdello. El vino de la variedad Malvasía presenta también las dos cetonas que pudieron ser cuantificadas, la 2,3-butanodiona y la 4-hidroxi-3-metoxiacetofenona. La benzofenona aparece en las tres variedades con concentraciones muy similares (Tabla 7). Página 5

6 Tabla 7. Concentraciones de aldehídos y cetonas en los vinos Fenilacetaldehído ,3-Butanodiona d-n.c d-n.c. Benzofenona Hidroxi-3-metoxiacetofenona d-n.c LACTONAS Y COMPUESTOS AZUFRADOS Todas la lactonas aparecen mayores cantidades en el vino de la variedad Malvasía, si bien la γ-nonalactona aparece también en cantidades cuantificables en los vinos de las otras dos variedades. Por último el único compuesto azufrado detectado es el 3-(metiltio)-1-propanol más abundante en el vino de la variedad Malvasía pero presente también en las otras dos. (Tabla 8) Tabla 8. Concentraciones de lactonas y compuestos azufrados en los vinos Whiskey Lactona I n.d n.d. Whiskey Lactona II d-n.c d-n.c. γ-nonalactona (Metiltio)-1-propanol Para tener una idea de la importancia sensorial de los diferentes compuestos analizados, a partir de las concentraciones y teniendo en cuenta los umbrales límite se han calculado los valores de aroma correspondientes. En la tabla 9 se muestran los valores de aroma para cada compuesto y variedad de uva. Solamente se han presentado aquellos compuestos cuyo valor de aroma supera la unidad en alguna de las variedades, ya que son los que ofrecen una contribución significativa al aroma del vino. Cuando se atiende a los valores de aroma los compuestos terpénicos solo son importantes en el vino de la variedad Malvasía. Los fenoles 2-metoxi-4-vinilfenol y 4-vinilfenol son los que presenta un mayor valor de aroma en el vino de la variedad Gual. En los vinos de las tres variedades el fenol que tiene una aportación mayor al aroma del vino es el 4-vinilfenol. Aportaciones inferiores son las de los derivados fenólicos feniletilalcohol y vanillina, siendo similares los valores de aroma para el primero de ellos en los vinos de las tres variedades. Dentro de este grupo destaca la vanillina en el vino de la variedad Malvasía El alcohol que presenta la aportación más importante al aroma es el furaneol con valores muy altos, su máximo valor aparece en el vino de la variedad Malvasía. La mayor parte de los ésteres presentan sus máximos valores de aroma en el vino de la variedad Gual, excepto el acetato de etilo que lo hace en el vino de la variedad Malvasía. Página 6

7 Los ácidos no presentan diferencias muy altas entre las distintas variedades, apareciendo los aportes mayores de los ácidos hexanóico y octanóico en el vino de la variedad Gual, los del butírico e isovalérico en el vino de la variedad Malvasía y el ácido metilbutírico en el vino de la variedad Verdello. El fenilacetaldehído aporta un máximo de 75 unidades de aroma al vino de la variedad Gual y cantidades inferiores al Malvasía y al Verdello, en ese orden. De las cetonas, la única que realiza un aporte significativo al aroma del vino es la 2,3- butanodiona presente en el vino de la variedad Malvasía. La γ-nonalactona contribuye al aroma de las tres variedades aunque en mayor medida lo hace en el vino de la variedad Malvasía. Por último el 3-(metiltio)-1-propanol aparece en los tres vinos con su mayor aporte al aroma del vino de la variedad Malvasía. Tabla 9. Valores de aroma para de los compuestos analizados Compuestos Terpénicos Linalool 7.3 Fenoles Guaiacol o-cresol Metoxi-4-vinilfenol Vinilfenol Etilguaiacol Derivados Fenolicos Feniletil alcohol Vainillina Alcoholes Alcoholes amílicos Furaneol Esteres Acetato de etilo Isobutirato de etilo 8.1 Butirato de etilo Acetato de isoamilo Hexanoato de etilo Octanoato de etilo Antranilato de metilo 10.3 Ácidos Acido butirico Acido 2-metilbutírico Acido isovalerico Acido hexanoico Acido octanoico Aldehídos Fenilacetaldehído Cetonas Página 7

8 CONCLUSIONES 2,3-Butanodiona 1.6 Lactonas γ-nonalactona Compuestos azufrados 3-(Metiltio)-1-propanol El vino de la variedad Malvasía destaca por sus mayores contenidos en compuestos terpénicos y lactonas, mientras que el vino de la variedad Gual lo hace por su mayor contenido en ésteres. Los compuestos 4-vinilfenol, furaneol, acetato de isoamilo, hexanoato de etilo, octanoato de etilo, ácido butírico, ácido 2-metilbutírico, ácido isovalerico, ácido hexanoico y fenilacetaldehído son sensorialmente importantes en los tres tipos de vino. BIBLIOGRAFÍA (1) J.J. Rodríguez-Bencomo et al.; Journal of Chromatography A, vol. 991 (2003), pp (2) C. Ortega et al. Journal of Chromatography A, vol. 923 (2001). pp AGRADECIMIENTOS Los autores quieren agradecer a Bodegas Viñátigo (La Guancha, Tenerife) el suministro de las muestras, al INIA (proyecto VINO C3-1) y al programa Interreg III B (proyecto MAC/2.3/M51 por la financiación Página 8