INFLUENCIA DE LA COPIGMENTACIÓN EN VINOS TINTOS ELABORADOS EN LAS ISLAS CANARIAS. Laguna. Carretera de Geneto nº La Laguna, Tenerife, España.

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1 INFLUENCIA DE LA COPIGMENTACIÓN EN VINOS TINTOS ELABORADOS EN LAS ISLAS CANARIAS. Darias-Martín, J. 1*, Carrillo-López, M. 1, Boulton, R. B. 2, Casp-Vanaclocha, A. 3 1 Departamento de Ingeniería Química. Tecnología de Alimentos. Universidad de La Laguna. Carretera de Geneto nº La Laguna, Tenerife, España. 2 Department of Viticulture & Enology. University of California. One Shields Avenue. Davis, U. S. A. 3 Departamento de Química Aplicada. Tecnología de Alimentos. Universidad Pública de Navarra. Campus de Arrosadía. Pamplona. España. * Teléfono: ; Fax: jdarias@ull.es. PALABRAS CLAVE: Copigmentación, vinos tintos, color. RESUMEN En orden a estudiar la magnitud de la copigmentación en vinos tintos de un año o más, se seleccionaron ochenta y cuatro muestras de vinos representativas de las islas Canarias. Dichos vinos fueron analizados al cabo de uno y dos años después de su elaboración. La contribución de los antocianos libres, antocianos copigmentados y pigmentos poliméricos al color de los vinos y el contenido en fenoles totales, fueron determinados siguiendo el método propuesto por Boulton (1996). Además de esto, se aplicó el método propuesto por Somers en 1977 para la valoración del color en los vinos tintos. Las características cromáticas fueron determinadas usando el espacio CIELab. La contribución al color debida a los antocianos copigmentados, permaneció, por término medio, en un 22 y un 19 % después de uno y dos años, respectivamente, de la elaboración de los vinos. Una comparativa entre los resultados obtenidos por los métodos de Somers y Boulton ha sido establecida. INTRODUCCIÓN En la elaboración de los vinos tintos, el proceso de extracción mediante maceración está tradicionalmente ligado con un máximo de inteidad colorante asociada a altos contenidos de compuestos fenólicos, entre los que se incluyen los antocianos libres. Estos criterios son coiderados parámetros de calidad para establecer la fecha de vendimia, la duración de la maceración del mosto en contacto con los hollejos y las pepitas, y el destino final del vino tinto elaborado, para su coumo como vino joven o envejecido. En enología, el contenido de antocianos de la variedad de uva usada, junto con el proceso de extracción seguido en bodega, se coideran decisivos para determinar la calidad futura del vino tinto que se elabore. Sin embargo, de acuerdo a Boulton (2001), el color de un vino joven no está siempre relacionado con el contenido inicial de antocianos de las uvas a partir de las cuales fue elaborado, y este hecho puede ser explicado por la presencia de los antocianos copigmentados en mosto y en vino. 142

2 La prolongación de la maceración no siempre permite la obtención de unos parámetros de color adecuados. Por un lado, uvas poco coloreadas o maduras no permiten una extracción adecuada y han de ser destinadas a maceraciones cortas. En otros casos, aunque el proceso de maceración sea capaz de extraer una gran cantidad de color, inteidad colorante de 50 unidades o más, los vinos obtenidos presentan una materia colorante inestable en el tiempo, que disminuye notablemente en pocos meses. Este último fenómeno, es atribuido al escaso contenido en taninos de la uva que no permite la formación de suficientes pigmentos poliméricos de mayor estabilidad. Es un hecho bien conocido, que después de la máxima extracción que se pueda llevar a cabo en la maceración, las pieles de las uvas, generalmente, continúan cargadas de compuestos fenólicos de interés para el vino. Esto puede ser verificado mediante maceración de dichas pieles en solución hidroalcohólica con un ph próximo al del vino. La saturación del mosto, a pesar de las prácticas de remontado, parece ser un obstáculo en este proceso. En los últimos años, los estudios llevados a cabo sobre los fenómenos de copigmentación en vinos, están mostrando que la presencia de precursores de copigmentación o cofactores en las uvas y en el mosto, pueden ejercer un efecto tan importante o más que el que pueda ser atribuido a las técnicas de extracción en maceración por si solas, y que estos cofactores pueden tener una gran influencia sobre la inteidad del color obtenida y sobre la mayor o menor estabilidad del color durante el envejecimiento de los vinos (Darias et al. 2001, Darias et al. 2002). Los copigmentos son sustancias incoloras o poco coloreadas, las cuales pueden formar un complejo con las formas incoloras de los antocianos (Brouillard et al. 1989, Brouillard and Dangles, 1994; Baranac et al. 1996, 1997 a, b, c). Los cambios de color que tienen lugar en flores y frutos pueden estar causados por este tipo de reacciones (Asen et al. 1972; Davies and Mazza, 1993; Mistry et al. 1991). Las moléculas que actúan como copigmentos incluyen una gran variedad de compuestos tales como los flavonoides, los no-flavonoides, aminoácidos, ácidos orgánicos y los propios antocianos (Brouillard et al., 1989). Los estudios de copigmentación se iniciaron al investigar el color y sus cambios en flores y frutos. Este fenómeno tiene lugar de forma natural en la uva y en el mosto. La contribución de la copigmentación al color del vino ha sido investigado desde hace unos años (Boulton, 1996; Levengood and Boulton, 1997), desarrollándose un nuevo método espectrofotométrico que evalúa la contribución de los antocianos copigmentados en el color de los vinos tintos y que supone un avance con respecto al método propuesto por Somers y Eva en El método desarrollado por Somers y Eva, evalúa, entre otras cosas, la contribución de los pigmentos poliméricos y de los antocianos libres al color de los vinos tintos. La asociación entre antocianos y flavanoles es bien conocida desde esos estudios como pigmentos poliméricos, que estabilizan el color del vino frente a la inestabilidad de los antocianos libres (Somers, 1966; Somers and Eva, 1977). El nuevo método difiere del anterior, en que además de evalúar los antocianos libres y los pigmentos poliméricos, determina el contenido en antocianos copigmentados. Esta metodología añade un nuevo punto de vista al conocimiento de la química del color de los vinos tintos. La contribución de la copigmentación al color de los vinos tintos jóvenes ha sido evaluada entre un 30 y un 50 % (Levengood and Boulton, 1997; Boulton, 2001), pero 143

3 hasta nuestro conocimiento, no hay datos con respecto a los vinos tintos de un año o más. El objetivo del presente estudio ha sido el de determinar la magnitud de la copigmentación en vinos tintos de uno y dos años. Dichos vinos han sido elaborados en las islas Canarias con la variedad Listán negro, mayoritaria en esta región entre las variedades tintas. MATERIALES Y MÉTODOS Muestreo. Ochenta y cuatro vinos embotellados de la añada 2000 y de la variedad Listán negro, fueron seleccionados de las principales bodegas de las islas Canarias, las botellas fueron almacenadas en la oscuridad a 15ºC y analizadas después de uno y dos años de su elaboración. Antocianos copigmentados, antocianos libres y pigmentos poliméricos. Estos parámetros fueron determinados mediante el método propuesto por Boulton (1996). Inicialmente se ajusta el ph de las muestras de vino a 3.6. El color total del vino se determina como A acet, la medida de la absorbancia a 520 nm después de la eliminación del efecto del sulfuroso mediante la adición de 20 µl de acetaldehído al 10% a la muestra de vino y espera de 45 minutos para realizar la medida. El color debido a los pigmentos poliméricos es A SO2, es la absorbancia medida a 520 nm después de la adición de una solución de SO 2 a la muestra de vino. El color del vino sin la contribución de los antocianos copigmentados es A 20, la absorbancia medida a 520 nm de la muestra de vino diluida 20 veces con una disolución buffer. La hidratación producida por esta dilución conduce a la disociación de los complejos de copigmentación existentes, mientras que la contribución de los antocianos libres y los pigmentos poliméricos permanece. El porcentaje de color debido a los antocianos copigmentados es [(A acet - A 20 )/ A acet ] x 100; el porcentaje de color debido a los antocianos libres es [(A 20 - A SO2 )/ A acet ] x 100; el porcentaje de color debido a los pigmentos poliméricos es (A SO2 / A acet ) x 100. Antocianos coloreados, antocianos totales, porcentaje de antocianos totales en forma coloreada y edad química. Estos parámetros fueron determinados mediante el método propuesto por Somers y Eva en Características cromáticas. Usando un espectrofotómetro Lambda 11 de Perkin Elmer, se realizaron medidas espectrofotométricas en la zona del visible y del ultravioleta. Un índice fenoles totales fue medido a 280 nm. La inteidad colorante (A A 520 ) y la tonalidad (A 420 / A 520 ) fueron determinadas, y el espectro de absorbancia desde 380 hasta 780 nm fue registrado para determinar las coordenadas de color en el espacio CIELab. Todas las muestras fueron previamente filtradas. Análisis estadístico. Las diferencias significativas entre muestras, de acuerdo a la edad del vino, fueron determinadas mediante un análisis de la varianza. Se llevó a cabo un estudio de correlaciones entre las variables determinadas. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Magnitud de la copigmentación y su evolución durante el envejecimiento. 144

4 La Tabla 1 muestra los datos obtenidos sobre el porcentaje de color debido a los antocianos copigmentados, antocianos libres y pigmentos poliméricos. Tabla 1. Valores medios para los diferentes grupos que contribuyen al color. Tiempo de envejecimiento del vino. Valor medio Intervalo de confianza para el valor medio al 95% Límite Límite inferior superior Nivel de significancia (p) Porcentaje del color debido a los Antocianos Copigmentados Porcentaje del color debido a los Antocianos Libres Porcentaje del color debido a los Pigmentos Poliméricos = no significante. * = p<0.05 **= p<0.01 ***= p< año años año años año años ** *** Coiderando un intervalo de confianza del 95%, la contribución al color de los antocianos copigmentados varió entre el 19.1 y el 25.5 % (valor medio del 22.3%) después de un año de elaborados los vinos, y entre el 15.7 y el 21.3% (media de 18.5) después de dos años. En relación con los antocianos libres, la media fue de un 37.0 y un 32.5% después de uno y dos años respectivamente. Levengood y Boulton (1997) obtuvieron un valor medio del 40% para la contribución de los antocianos copigmentados en vinos de la variedad Cabernet sauvignon, analizados a los seis meses de su elaboración. En relación con los pigmentos poliméricos, éstos contribuyeron, por término medio, al color en un 40.6 y 49.9% después de uno y dos años respectivamente. Como era de esperar, con el paso del tiempo, el color debido a los antocianos libres y copigmentados disminuyó y la contribución de los pigmentos poliméricos aumentó. Parámetros del método de Somers. Durante muchos años, la evaluación espectrofotométrica de los vinos tintos mediante el método desarrollado por Somers y Eva (1977) ha hecho posible la obtención de información útil en relación al contenido en antocianos y pigmentos poliméricos y su relación con la elaboración y envejecimiento de los vinos tintos. En nuestro estudio, los datos obtenidos por este método para nuestros vinos aparecen en la Tabla

5 Tabla 2. Valores medios para algunos parámetros del método de Somers. Tiempo de envejecimiento Valor medio Intervalo de confianza para el valor medio al 95% del vino. Límite inferior Límite superior Antocianos 1 año coloreados (mg/l) 2 años Nivel de significancia (p) ** Antocianos totales (mg/l) Porcentaje de antocianos totales en forma coloreada Edad química Fenoles totales A 280 (unidades de absorbancia) = no significante. * = p<0.05 **= p<0.01 ***= p< año años año años año años año años *** ** *** *** En general, los datos obtenidos por ambos métodos, Boulton y Somers, concuerdan. La diferencia radica en que el método desarrollado por Boulton coidera a los antocianos divididos en dos clases, antocianos libres y antocianos copigmentados, ambos con un máximo de absorbancia próximo a 520 nm y decolorados por la adición de un exceso de anhídrido sulfuroso, mientras que el método de Somers los incluye a ambos como antocianos libres. Por lo tanto, la medida de los antocianos coloreados mediante el método de Somers (A A SO2 ), incluye a los antocianos libres y también a los copigmentados, lo que conduce a obtener valores superiores de dichos compuestos que los obtenidos por el método de Boulton para los antocianos libres (A 20 - A SO2 ). Cuando aplicamos regresión lineal entre ambos parámetros, obtuvimos la siguiente ecuación (R cuadrado = 0.895): (A 20 - A SO2 ) = * (A A SO2 ). Esta ecuación permite obtener los valores de los antocianos libres o ionizados, a partir del método de Somers, sin la interferencia de los antocianos copigmentados. Si la regresión lineal se aplica incluyendo a los antocianos copigmentados (A acet A 20 ), es obtenida la 146

6 siguiente expresión: (A A SO2 ) = * (A 20 - A SO2 ) (A acet A 20 ) (R squared = 0.907). Estas expresiones nos permiten relacionar los datos obtenidos por los métodos de Somers y de Boulton. Características cromáticas. La Tabla 3 muestra las coordenadas de color en el espacio CIELab y la tonalidad e inteidad colorante. Tabla 3. Valores medios de las características cromáticas (coordenadas CIELab y método de la OIV). Tiempo de envejecimiento del vino. Valor medio Intervalo de confianza para el valor medio al 95% Límite Límite inferior superior Nivel de significancia (p) Inteidad 1 año colorante (A A 520) 2 años Tonalidad (A 420 /A 520 ) h* L* a* b* C* 1 año años año años año años año años año años año años = no significante 147

7 La diferencia entre ambos tiempos no fueron significativas, pero se puede observar una evolución natural del color con el tiempo de envejecimiento de los vinos. La inteidad colorante disminuye y la tonalidad aumenta. De acuerdo con los valores obtenidos de las co-ordenadas del color, los vinos de un año de edad pueden ser clasificados como rojo púrpura y rojo granate, y los de dos años como rojo rubí rojo y rojo cereza. Evolución que parece natural en los vinos (García- Peña et al. 1994). Debido al efecto batocrómico producido por la copigmentación, hemos observado que los vinos con mayor porcentaje de antocianos copigmentados se corresponden con los que registran valores inferiores de h*. Estudio de correlaciones. El contenido en antocianos copigmentados aparece pobremente correlacionado con parámetros tales como los fenoles totales, la inteidad colorante, la absorbancia a 520 nm, y los antocianos libres o ionizados. Resultados similares fueron obtenidos por Levengood y Boulton (1997). CONCLUSIONES Por primera vez, la contribución al color de los antocianos copigmentados ha sido determinada en vinos envejecidos. En vinos de la variedad Listán negro de uno y dos años de edad, los valores medios en porcentaje han sido de 22 y 19, respectivamente. A medida que los vinos envejecen, el color debido a los antocianos libres y copigmentados disminuye y la contribución de los pigmentos poliméricos aumenta. Los antocianos copigmentados fueron pobremente correlacionados con el contenido en fenoles totales, inteidad colorante, absorbancia a 520 nm y antocianos libres. BIBLIOGRAFÍA Asen, S., Stewart, R.N., and Norris, K.H. (1972). Copigmentation of anthocyani in plant tissues and its effect on color. Phytochemistry. 11, Bakker, J., Piccineli, A., and Bridle, P. (1993). Model wine solutio: colour and composition changes during ageing. Vitis. 32, Baranac, J.M., Petranovic, N.A., and Dimitric-Markovic, J.M. (1996). Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactio. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 44, Baranac, J.M., Petranovic, N.A., and Dimitric-Markovic, J.M. (1997a). Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactio. 2. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 45, Baranac, J.M., Petranovic, N.A., and Dimitric-Markovic, J.M. (1997b). Spectrophotometric study of of anthocyan copigmentation reactio. 3. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 45, Baranac, J.M., Petranovic, N.A., and Dimitric-Markovic, J.M. (1997c). Spectrophotometric study of of anthocyan copigmentation reactio. 4. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 45,

8 Boulton, R. B. Methods for the assessment of copigmentation in red wines. Presented at the 47 th Annual Meeting of the American Society for Enology and Viticulture, Reno, NV. June Boulton, R.B. (2001). The copigmentation of anthocyani and its role in the color of red wine. A critical review. American Journal of Enololy and Viticulture. 52, Brouillard, R., and Dangles, O. (1994). Anthocyanin molecular interactio: the first step in the formation of new pigments during wine aging?. Food Chemistry. 51, Brouillard, R., Mazza, G., Saad, Z., Albrecht-Gary, A.M., and Cheminat, A. (1989). The copigmentation reaction of anthocyani: a microprobe for the structural study of aqueous solutio. Journal of American Chemical Society. 111, Commision Internationale de l Éclairage. (CIE). (1986). Technical report. Colorimetry (2 nd ed.). Publication CIE nº15.2, Viena. Dangles, O., and Brouillard, R. (1992). A spectroscopic method based on the anthocyanin copigmentation interaction and applied to the quantitative study of molecular complexes. Journal of the Chemical Society Perkin Traactio. 2, Darias-Martin, J., Carrillo, M., Díaz, E., and Boulton, R.B. (2001). Enhancement of red wine colour by pre-fermentation addition of copigments. Food Chemistry. 73, Darias-Martín, J., Martín-Luis, B., Carrillo-López, M., Lamuela-Raventós, R., Díaz- Romero, C., and Boulton, R. B. (2002). Effect of caffeic acid on the color of red wine. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50, Davies, A.J., and Mazza, G. (1993). Copigmentation of simple and acylated anthocyani with colorless phenolic compounds. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 41, García-Peña, M. E., Ortega-Hernández, A. P., Hidalgo-Togores, J., Tienda-Priego, P., Navarro-Rozalén, P., and Serrano-Cuadrillo, J. (1994). Estudio del color de los vinos españoles. (III) Vinos tintos. VitiVinicultura, 5-6, Levengood, J., and Boulton, R. B. (1997). A study of copigmentation in 1995 Cabernet sauvignon wines. 48 th Annual Meeting of the American Society for Enology and Viticulture. San Diego. California. Liao, H.; Cai, Y., and Haslam, E. (1992). Polyphenol interactio. Anthocyanin copigmentation and colour changes in red wines. Journal of the Science of Food and Agriculture. 59, Mirabel, M., Saucier, C., Guerra, C., and Glories, Y. (1999). Copigmentation in model wine solutio: occurrence and relation to wine aging. American Journal of Enology and Viticulture. 50, Mistry, T.V., Cai, Y., Lilley, T.H., and Haslam, E. (1991). Polyphenol interactio. Part 5. Anthocyanin Co-pigmentation. Journal of the Chemical Society Perkin Traactio. 2, Somers, T.C. (1966). Wine tannin isolation of condeed flavanoid pigments by gelfiltration. Nature. 209, 368. Somers, T.C., and Eva, M.E. (1977). Spectral evaluation of young red wines: anthocyanin equilibria, total phenolic, free and molecular SO 2, chemical age. Journal of the Science of Food and Agriculture. 28,

9 Vivar-Quintana, A., Santos-Buelga, C., Francia-Aricha, E.M., and Rivas-Gonzalo, J.C. (1999). Formation of anthocyanin-derived pigments in experimental red wine. Food Science and Technology International. 5(4),