COMPOSICIÓN ANTOCIÁNICA DE LA VARIEDAD GARNACHA CULTIVADA EN TERRENOS DE DIFERENTE POTENCIAL VITÍCOLA

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1 COMPOSICIÓN ANTOCIÁNICA DE LA VARIEDAD GARNACHA CULTIVADA EN TERRENOS DE DIFERENTE POTENCIAL VITÍCOLA VERA, M.; ABRIL, I.; AROZARENA, I.; NAVARRO, M. y A. CASP Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos. Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía. 316 Pamplona (España). Tel.: Fax: acasp@unavarra.es Resumen Se estudia la composición antociánica de las bayas de la variedad Garnacha, cultivadas en dos parcelas de diferente potencial vitícola, y su evolución durante la maduración. Se comprueba que las características de las bayas obtenidas en cada parcela son diferentes, en las uvas de la parcela de menor producción por cepa se obtiene mayor peso total, mayor peso de piel, relación azúcar/acidez más regular y menor cantidad de ácidos. Los hollejos de las bayas de la parcela de menor rendimiento presentan un contenido menor de antocianos y mayor proporción de formas coloreadas. Cuanto mayor ºBrix se obtiene menor es el contenido de antocianos en la piel. Pero no existen diferencias significativas en el porcentaje de monoglucósido, acetatos, cumaratos y cafeoato, ni entre parcelas ni entre vendimias. Resumé On étudie la composition anthocyanique de baies de Garnacha, cultivées dans deux parcelles de différent potentiel viticole, et son évolution pendant la maturation. On constate que les caractéristiques des baies obtenues de chaque parcelle son différentes, les baies de la parcelle de productivité plus basse ont un poids total plus haut, un poids des pellicules plus haut, une relation sucre/acidité plus régulière et une quantité d acides inferieure. Les pellicules des

2 baies de la parcelle de plus basse productivité ont une plus faible quantité d anthocyanes totaux et la plus grand proportion de formes colorées. Au ºBrix plus haut correspond un teneur d anthocyanes totaux plus bas dans la pellicule. Mais il n existent pas différences significatives dans les pourcentages de monoglucosides, acetates, cumarates et cafeoate. Introducción La valoración de los índices tradicionales de madurez basados en el contenido de azúcares y de ácidos de la uva no es suficiente para fijar el momento de vendimia con vistas a la obtención de vinos tintos de calidad, ya que otros constituyentes, como los compuestos fenólicos, son los responsables de importantes atributos de calidad como la estructura del vino y su color, debido fundamentalmente a la composición antociánica del mismo. De forma genérica, los vinos considerados de alta calidad tienden a presentar valores superiores que los de baja calidad, en diferentes fracciones fenólicas (Casp y col., 21b). El proceso de maduración de la uva se caracteriza por una serie de cambios físico-químicos que se producen de forma no homogénea, cuyo conocimiento es importante puesto que determinan la calidad de la uva y del futuro vino. Numerosos autores confirman el aumento del contenido de azúcares y de sólidos solubles y el descenso de la acidez total, coincidiendo el máximo de la relación azúcar/acidez con el máximo peso del fruto. Los compuestos fenólicos no evolucionan en la uva de forma paralela a como lo hacen los azúcares, particularmente al final de la maduración y por otra parte diversos factores culturales como la conducción, poda, aclareo de racimos, etc. (Zabadal et al., 1998; Carbonneau, 1991) influyen en el desarrollo del proceso de maduración de la uva. También es diferente la respuesta en función de la producción por cepa, tanto en lo que se refiere al contenido de azúcares y acidez como de compuestos fenólicos (Casp y col. 21a; Arozarena y col. 22). El objetivo de este trabajo es estudiar el proceso de maduración de la uva en función de la producción por cepa, específicamente la variación de la composición antociánica y su relación con la evolución de otros factores (azúcar y acidez) y de parámetros físicos como peso de la baya y de la piel.

3 Materiales y Métodos Materia prima: El estudio se ha realizado durante dos vendimias consecutivas con uvas de la variedad Garnacha cultivadas en Navarra(España), en dos parcelas de diferente potencial vitícola, parcelas A (alto rendimiento por cepa) y B (bajo rendimiento por cepa). Toma de muestras: En cada una de las parcelas se ha tomado una sub-parcela de aproximadamente 1 Ha de superficie y en ella se han marcado 288 cepas para la toma de muestras. Las muestras de uva se han tomado periódicamente a partir del medio envero y en cada fecha de toma de muestra se han tomado tres repeticiones de la misma. Preparación de las muestras: Las muestras se transportan a la Universidad en condiciones de refrigeración, allí se cuentan y se separan las bayas para cada uno de los análisis. Se toman 2 bayas, de cada una de las tres repeticiones de la toma de muestras, se pesan y se prensan para la obtención de mosto, en el cual se determinan los parámetros básicos. Por otra parte se separan 1 bayas, se pesan, se pelan y se separan las pepitas manualmente, a continuación se pesa cada una de estas fracciones. Los hollejos se utilizan para la determinación de los compuestos fenólicos. Métodos analíticos: ºBrix: la determinación se lleva a cabo por método refractométrico a una temperatura de 2 ºC. Se ha utilizado un refractómetro termostatizado ABBE, marca ATAGO, modelo IT. Acidez total: La determinación se lleva a cabo según el método único de la C.E.E., expresándose los resultados como g/l de ácido tartárico. (Reglamento CEE Nº 2676/9). Ácido tartárico: La determinación del ácido tartárico se realiza por método colorimétrico, desarrollado por Rabelein y modificado por Blouin-Vidal. (Blouin, 1992). Los resultados se expresan en g/l de ácido tartárico. Ácido málico: La determinación del ácido L-málico se lleva a cabo mediante método enzimático. Se basa en la oxidación del ácido L-málico (L-malato) con NAD. Para la realización de los análisis se utiliza un kit de determinación de ácido L-málico de Boehringer Mannhein, así como un espectrofotómetro UV-Vis Cintra 2. Los resultados se expresan en g/l de ácido málico. Preparación de los extractos de hollejos: La extracción de los compuestos fenólicos de las pieles se efectúa en una solución hidroalcohólica (grado alcohólico: 12; ph: 3.2). A los

4 hollejos de 1 bayas se añaden 1 ml de esta solución, manteniéndose la mezcla en agitación continua a 2ºC durante 24 hr. Transcurrido este tiempo se separa el líquido, se vuelve a añadir a los hollejos otros 1 ml de solución y se realiza una segunda maceración en las mismas condiciones; el líquido obtenido en esta segunda operación se añade al de la primera. Se repite el proceso por tercera vez y el líquido resultante se mezcla con los anteriores, obteniéndose un total de 3 ml., que se utilizan para la determinación de los diferentes compuestos fenólicos. : La determinación de antocianos se basa en la medida de la densidad óptica a 52 nm, de las muestras antes y después de su decoloración con bisulfito sódico (Ribéreau-Gayon y Stonestreet, 1965). Se ha utilizado un espectrofotómetro UV-Vis Cintra 2 y cubetas de vidrio óptico de 1 cm. de trayecto óptico. Los resultados se expresan en mg/g de piel y en mg/baya. libres: Se han analizado por HPLC mediante un Módulo de Separación Waters 269 acoplado a un Detector PDA Waters 996. El control, captación y tratamiento de los datos se ha realizado con el programa Millenium. Se ha utilizado una columna Nova-Pack C 18 (15 mm. X 2 mm., 4 µm de tamaño de partícula). Se inyectan 2 µl de extracto de hollejos, previamente concentrado. El flujo de la fase móvil es de.2 ml/min. El eluyente A utilizado es ácido fórmico en agua (5:95) y el B acetonitrilo. Gradiente de concentraciones del eluyente B: -2 min, 1% hasta 2%; 2-28 min, isocrático al 2%; y min, 2% hasta 24.2%. La elución de los distintos compuestos se monitorizó entre 25 y 55 nm. Su identificación se realiza en base al orden de elusión y a las características espectrales, comparándolas con la literatura (Hebrero y co., 1988, 1989; Castia y col. 1992; Dallas y Laureano, 1994; Hmamouchi y col., 1995). La cuantificación se ha realizado a 525 nm. expresada como mg/l de monoglucósido de malvidina (Polyphenol Laboratories, Noruega). Resultados y discusión Las bayas de la parcela B (baja producción/cepa) tienen mayor peso total y mayor peso medio de hollejo (figuras 1 y 2) que las de la parcela A, en las dos vendimias. Sin embargo, la incidencia de la piel en la baya es la misma, ya que el porcentaje que representa el hollejo en el total del grano en cada vendimia es similar en las dos parcelas.

5 Peso baya (g) B99 B A99 A.5 12-ago 22-ago 1-sep 11-sep 21-sep 1-oct 11-oct 21-oct Fecha Figura 1.- Evolución del peso de la baya durante la maduración En los dos años la parcela B es más precoz, presenta una maduración más regular, la relación azúcar/acidez total de las bayas tiene la misma tendencia en las dos vendimias. En cambio en la parcela A, esta relación tiene tendencias distintas en cada vendimia, incluso en el año 2 se ha quedado en valores bajos (Figura 3). Mucho más regular es la relación ácido tartárico/(ácido tartárico+ácido málico) que presenta la misma tendencia en las dos parcelas y en las dos vendimias, manteniéndose prácticamente constante para cada una de ellas, siendo mayor los dos años en la parcela A (Figura 4). Peso piel (g) B99 B A99 A ago 1-sep 21-sep 11-oct 31-oct Fecha Figura 2.- Evolución del peso de la piel de una baya durante la maduración

6 Azúcar/Ac. total B99 B A99 A 1 12-ago 22-ago 1-sep 11-sep 21-sep 1-oct 11-oct 21-oct Fecha Figura 3.- Evolución de la relación azúcar/acidez total durante la maduración Ác. tartárico/(ác. tartárico+ác. málico) B99 B A99 A 12-ago 22-ago 1-sep 11-sep 21-sep 1-oct 11-oct 21-oct Fecha Figura 4.- Evolución de la relación ácido tartárico/(ácido tartárico+ácido málico) En las Tablas 1 a 4 se incluyen los valores medios del contenido de antocianos, índice de ionización y ºBrix. Tabla 1.- Evolución de la composición del mosto y del contenido de antocianos en los hollejos de las bayas de la parcela A durante la maduración (1999) Fecha ºBrix (mg/g de piel) (mg/baya) Índice Ionización 13/9/ bc.94 a.38 a 3.55 c 21/9/ bc 1.4 a.4 a 29.9 ab 24/9/ a 1.56 ab.54 b a 28/9/ ab 1.6 b.56 b a 5/1/ c 1.36 b.56 b bc Los números seguidos de letras distintas presentan diferencias estadísticamente significativas al 99%

7 Tabla 2.- Evolución de la composición del mosto y del contenido de antocianos en los hollejos de las bayas de la parcela B durante la maduración (1999) Fecha ºBrix (mg/g de piel) (mg/baya) Índice Ionización 31/8/ a.11 a.11 a a 6/9/ b.36 ab.34 b b 1/9/ c.75 c.59 c c 17/9/ c.49 bc.38 b c 21/9/ c.67 c.52 bc 33.7 b 24/9/ c.54 bc.48 bc 3.55 ab Los números seguidos de letras distintas presentan diferencias estadísticamente significativas al 99% Tabla 3.- Evolución de la composición del mosto y del contenido de antocianos en los hollejos de las bayas de la parcela A durante la maduración (2) Fecha ºBrix (mg/g de piel) (mg/baya) Indice Ionización 14/9/ 17.7 a 1.43 a.5 a 24.2 a 19/9/ 18.8 b 1.64 b.54 b a 25/9/ 19.4 c 1.63 b.51 a 24.9 a 28/9/ 19.4 c 2.32 c.67 e a 4/1/ 19.8 cd 2.27 c.59 c a 16/1/ 2.2 d 2.78 d.62 d a Los números seguidos de letras distintas presentan diferencias estadísticamente significativas al 99% Las bayas de la parcela B alcanzan mayor ºBrix en las dos vendimias, pero sin embargo las de la parcela A presentan mayor contenido de antocianos por gramo de piel que las de la parcela B, es decir su hollejo es más rico en antocianos. Tabla 4.- Evolución de la composición del mosto y del contenido de antocianos en los hollejos de las bayas de la parcela B durante la maduración (2) Fecha ºBrix (mg/g de piel) (mg/baya) Indice Ionización 22/8/ 21. a.66 ab.51 b a 28/8/ 21.2 a.56 a.38 a 3.48 a 4/9/ 21.6 a.7 b.5 b 3.94 ab 6/9/ 22.5 b 1.8 d.72 de 32.5 ab 8/9/ 22.7 b.89 c.59 bc 31.7 ab 13/9/ 23.3 c 1.3 d.67 cd b 19/9/ 25. d 1.2 d.78 e 32.8 ab Los números seguidos de letras distintas presentan diferencias estadísticamente significativas al 99% Ahora bien, cuando se considera el contenido de antocianos por baya, los valores se equilibran, debido al mayor peso de la piel de las bayas de esta parcela. El contenido de

8 antocianos por baya en las dos parcelas es mayor en el año 1999, debido al mayor peso de los hollejos en esta vendimia. En la figura 5 y en las citadas tablas se comprueba que en cada parcela, el año que se obtiene mayor ºBrix el contenido de antocianos es menor ºBrix ºBrix 99 (B) ºBrix (B) ºBrix 99 (A) ºBrix (A) Ant. tot. 99 (B) Ant.tot. (B) Ant. tot. 99 (A) Ant. tot. (A) (mg/g piel) 12-ago 22-ago 1-sep 11-sep 21-sep 1-oct 11-oct 21-oct Fecha Figura 5.- Evolución del contenido de antocianos y de los ºBrix El índice de ionización de antocianos es mayor, en las dos vendimias, en los extractos de los hollejos de las bayas de la parcela B, lo cual indica que la proporción de formas coloreadas es mayor en las uvas de la parcela de menor producción por cepa. En la Tabla 5 se resumen los valores de los porcentajes medios de antocianos libres en forma de monoglucósidos y de derivados acilados, en ella se observa que aunque, existen diferencias en cuanto a contenidos de antocianos en las dos parcelas para las dos vendimias, no existen diferencias estadísticamente significativas entre los porcentajes de las distintas formas de antocianos libres, ni entre parcelas ni entre años, poniendo de manifiesto que es una característica propia de la variedad. En la Tabla 6 se presentan los porcentajes correspondientes a los diferentes derivados estudiados, en ella se puede apreciar que tampoco en este caso existen diferencias estadísticamente significativas entre parcelas y entre vendimias.

9 Tabla 5.- Valores medios de los porcentajes de las diferentes formas antociánicas Año 1999 Año 2 Parcela A Parcela B Parcela A Parcela B % Monogluc a a a a % Derivados 3.79 b 4.27 b 5.68 b 4.55 b Los números seguidos de letras distintas (horizontalmente) presentan diferencias estadísticamente significativas al 99% Tabla 6.- Valores medios de los porcentajes de los derivados acilados Año 1999 Año 2 Parcela A Parcela B Parcela A Parcela B % Acetatos 2.11 a 2.29 a 2.37 a 2.5 a % Cumaratos.92 b 1.7 b 2.39 b 1.84 b % Cafeoato.92 c 1.7 c.91 c.66 c Los números seguidos de letras distintas (horizontalmente) presentan diferencias estadísticamente significativas al 99% Conclusiones La baja producción por cepa en la variedad Garnacha, conduce a una mayor precocidad, un proceso de maduración más regular, mayor peso de la baya y del hollejo. La baja productividad permite obtener mayor ºBrix, menor contenido de antocianos en la piel pero mayor proporción de formas coloreadas. Cuando se considera el contenido de antocianos por gramo de peso fresco, los valores se equilibran, con respecto al caso de alta producción, debido a que el porcentaje que representa la piel en ambos casos es similar. Sin embargo, a pesar de estas diferencias cuantitativas de antocianos, no existen diferencias estadísticamente significativas, ni entre parcelas ni entre años, entre los porcentajes de las distintas formas de antocianos libres, monoglucósidos, acetatos, cumaratos y cafeoato. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado con un Proyecto CDTI (CDTI ) del Ministerio de Ciencia y Tecnología y Bodegas Julián Chivite de Cintruénigo (Navarra). Bibliografía Arozarena, I.; Ayestarán, B.; Cantalejo, I.; Navarro,M.; Vera, M.; Abril, I. y A. Casp (22). Anthocyanin composition of Tempranillo, Garnacha and Cabernet Sauvignon grapes from high and low quality vineyards ower two years. Zeits. Für Lebens. Unters. Und Forsch, A. (en prensa).

10 Blouin, J. (1992). Techniques d analyses des moûts et de vins. Ed. Dujardin-Salleron Carbonneau, A. (1991). Results of organoleptic analisis of wines obtained with different vine training systems. Riv. Vitic. Enol. 44 (4) Casp, A.; Abril, I.; Vera, M.; Arozarena, I. y M. Navarro (21a). Evolución de las características de la uva durante la maduración en función de la producción por cepa. Proc. 26TH World Congress The Office International de la Vigne et du Vin, Sec. Vitic Casp, A.; Abril, I.; Vera, M.; Arozarena, I. y M. Navarro (21b). Caracterización de la estructura polifenólica de vinos tintos de Tempranillo y Garnacha de diferente tipología cualitativa. Proc. 26TH World Congress The Office International de la Vigne et du Vin, Sec. Enol Castia, T.; Franco, M.A.; Maitivi, F.; Muggiolu, G.; Sperlazzo, G. et Versini, G Caractérisation de cultivar en Sardaigne: méthodes chémometriques apliques a l analyse fractionnée des anthocyanes. Sciences des aliments, 12, Dallas, C. et Laureano, O Vitis, 33, Hebrero, E.; García-Rodriguez, C.; Santos Buelga, C. and Rivas Gonzalo, J.C Análisis of anthocyanins by High Performance Liquid Chromatography-diode array spectroscopy in a hybrid grape variety (Vitis vinifera x Vitis berlandieri 41B). Am. J. Enol. Vitic., 4(4), Hebrero, E.; Santos Buelga, C. and Rivas Gonzalo, J.C High Performance Liquid Chromatography-diode array spectroscopy identification of anthocyanins of Vitis vinifera variety Tempranillo. Am. J. Enol. Vitic., 39(3), Hmamouchi, M.; Es-Safi, N.; Pellecuer, J. et Essassi, E.M Composition anthocyanique des pellicules de raisin de quatre cépages rouges cultivés au Maroc. Bull. de l OIV., nº , Ribéreau-Gayon, P. et Stonestreet, E Le dosage des anthocyanes dans le vin rouge. Bull. Soc. Chim., 9, Zabadal, T.J.; Dittmer, T.W. (1998). Vine management systems affect yield, fruti quality, cluster compactness and fruit rot of Chardonnay grape. Hot. Science 33(5)