EVOLUCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA UVA DURANTE LA MADURACIÓN EN FUNCIÓN DE LA PRODUCCIÓN/CEPA

EVOLUCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA UVA DURANTE LA MADURACIÓN EN FUNCIÓN DE LA PRODUCCIÓN/CEPA A, Casp; I. Abril; M. Vera; I. Arozarena; M. Navarro Tecnología de Alimentos. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos. Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía. 31006 Pamplona (España) Tel.:+34.48.169139. Fax: +34.48.169893. E-mail: acasp@unavarra.es Resumen El aumento de la producción/cepa conduce a la obtención de vinos de menor calidad, lo cual es consecuencia de una diferente evolución, durante la maduración, de los principales constituyentes de la uva. El estudio se ha realizado durante dos vendimias consecutivas (1999 y 2000) con uvas de la variedad Tempranillo procedentes de dos parcelas situadas en Navarra (España), con distintos rendimientos, que producen vinos de diferente calidad. Se han encontrado diferentes ecuaciones que definen la evolución durante la maduración, en cada una de las dos parcelas, de la relación azúcar/acidez total y de la relación ac. tartárico/ác. málico+ác, tartárico. Se han definido también funciones que ligan la evolución de estos parámetros y los compuestos fenólicos. La aplicación de estas ecuaciones permite clasificar las parcelas en función de la calidad de los vinos que producirán. Résumé L accroissement de la productivité des ceps conduit a l obtention de vins de qualité inférieure, ce qui peut s expliquer par une différente évolution des principaux constituants des raisins pendant la maturation. L étude a été réalisé pendant deux vendanges consécutives (1999 et 2000) avec le cépage Tempranillo cultivée dans deux parcelles, situées a Navarra (Espagne), de différente productivité, que produisent vins aussi de différente qualité. On á trouvé diverses équations qu expliquent l évolution pendant la maturation, dans chaque parcelle, de la relation sucres/acidité totale et de la relation ac. tartrique/ac. malique+ac. tartrique. On a défini aussi des fonctions qui relationnent l évolution de ces paramètres avec les composées phénoliques. L application des ces équations permet de classifier les parcelles en fonction de la qualité des vins que produisent. Abstract The increase in vineyard production leads to the decreasing of wine quality. This is a consequence of different changes produced in the main constituents of the grapes during berry ripening. 66

This work was performed during two consecutive vintages (1999 and 2000) with Vitis vinifera L. cv. Tempranillo grapes. Two vineyards with different yields which produce wines of different quality an placed in Navarra (Spain) were analysed. The results obtained allowed us to describe algorithms which define the evolution of berry ripening in each one of the vineyards. These algorithms show the rates sugars/total acidity and tartaric acid/ malic acid+tartaric acid. Some others functions linking the evolution of these parameters with phenolic compounds were also described. The application of these algorithms allows the classification of vineyards according to de the quality of wines they produce. Introducción De todos es conocido que la producción/cepa tiene una influencia determinante en la calidad de los vinos que se obtienen, en líneas generales se considera que los viñedos que producen rendimientos altos dan lugar a vinos de menor calidad. El conocimiento de la evolución de las características de la uva durante la maduración, en parcelas de diferente rendimiento, es importante para poder fijar, en cada caso, el momento adecuado de vendimia e incluso para poder predecir, con anterioridad a la vendimia, la calidad de los vinos a obtener y clasificar las parcelas en función de esta calidad. Los compuestos fenólicos desempeñan un papel importante en las características sensoriales de los vinos tintos, razón por la cual, además de los parámetros básicos, se ha estudiado también la evolución de estos compuestos. Materiales y métodos Materia prima: El estudio se ha realizado durante dos años consecutivos (1999 y 2000), con uvas de la variedad Tempranillo cultivadas en dos parcelas situadas en Arínzano (Navarra), una de ellas con elevada producción/cepa y otra de baja producción. Toma de muestras: Las muestras se han tomado periódicamente a partir del medio-envero hasta la sobremaduración. Para ello se ha seleccionado en cada parcela una subparcela de 1 Ha, en ella se han marcado 288 cepas para la toma de muestra. De cada una de estas cepas se toman 3 bayas de diferentes partes y orientación del racimo, tomándose un total de 864 bayas en cada toma de muestra. En cada una de las fechas de toma de muestra se han efectuado tres repeticiones. Preparación de las muestras: Las muestras se transportan a la Universidad en condiciones de refrigeración e inmediatamente se cuentan y se separan las bayas necesarias para cada uno de los análisis. Se toman 200 bayas, se pesan y se prensan para la obtención de mosto, en el cual se determina: ºBrix, Acidez total, Ácido málico y Ácido tartárico. Por otra parte se toman 100 bayas, se pesan, se pelan y separan las pepitas, y a continuación se pesa cada una de estas fracciones. Los hollejos se utilizan para la determinación de los diferentes compuestos fenólicos. ºBrix: La determinación se lleva a cabo mediante método refractométrico a una temperatura de 20 ºC. se ha utilizado un refractómetro para azúcar termostatizado ABBE, marca ATAGO, modelo IT. 67

Acidez total: Las determinaciones se llevan a cabo según el método único de la C.E.E., expresándose los resultados como g de ácido tartárico /litro. Ácido tartárico: La determinación del ácido tartárico se lleva a cabo mediante el método colorimétrico desarrollado por Rebelein y modificado por Blouin-Vidal (Blouin, J., 1992). Los resultados se expresan en g /litro. Ácido málico: Para la realización de los análisis se utiliza un kit para la determinación de ácido L-málico de Boehringer Mannheim, así como un espectrofotómetro UV-Vis Cintra 20. Los resultados se expresan en g/litro. Preparación de los extractos de hollejos: La extracción de los compuestos fenólicos de las pieles se efectúa en solución hidroalcohólica (grado alcohólico: 12, ph: 3.2). A los hollejos de 100 bayas se añaden 100 ml de esta solución y se mantiene la mezcla en agitación continua a 20 ºC durante 24 hr.; transcurrido este tiempo se separa el líquido y se vuelve a añadir a los hollejos otros 100 ml de solución, efectuándose una segunda maceración en las mismas condiciones, el liquido obtenido en esta segunda operación se añade al anterior. Se repite el proceso una tercera vez y el líquido resultante se mezcla con los anteriores, obteniéndose un total de 300 ml que se utilizará para la determinación de los diferentes compuestos fenólicos. Antocianos : La determinación de antocianos se basa en la medida de la densidad óptica a 520 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 20 y cubetas de vidrio óptico de 1 cm. de trayecto óptico. Los resultados se expresan en. Polifenoles : Es una determinación global de los compuestos fenólicos, por medio del reactivo de Folin-Ciocalteau (Singleton y Rossi, 1965). Se ha utilizado un espectrofotómetro UV-Vis Cintra 20 y cubetas de vidrio óptico de 1 cm., efectuando la dilución adecuada a cada muestra Los resultados se expresan en mg de ácido gálico/baya. Flavonoides y no antociánicos: Se diluye la muestra con etanol-clorhídrico 20 veces y se realiza el espectro de absorción de 230 a 700 nm. (Di Stefano y col. 1989). Se ha utilizado un espectrofotómettro UV-Vis Cintra 20 y cubetas de cuarzo de 1 cm. de recorrido. Se expresan como (+) catequina. Métodos estadísticos: Para el tratamiento estadístico de los resultados se ha utilizado el paquete estadístico Statgraphics plus para Windows versión 5.0. Resultados En las Tablas 1 y 2 se presentan los valores medios de los resultados obtenidos en los análisis realizados en los mostos procedentes de las uvas de la parcela TB, en la que se obtiene una baja producción/cepa, en los años 1999 y 2000. En las Tablas 3 y 4 se incluyen los resultados correspondientes a la parcela TM (alta producción/cepa) en esos mismos años. En la Gráfica 1 se observa que la relación azúcar/acidez es diferente en las dos parcelas, es mayor en la parcela de menor producción/cepa, y se mantiene la misma tendencia en los dos años. 68

Tabla 1.- Evolución de la composición del mosto durante la maduración en uvas de la parcela TB (baja producción/cepa) en el año 1999 Peso g/baya ºBrix A.total (g/l ac. tartárico) Ac. málico Acido tartárico 21 20/9/99 2.11 20.2 6.08 3.17 5.49 24 23/9/99 2.07 21.1 5.54 2.80 5.52 31 30/9/99 2.09 22.0 5.16 2.21 5.57 35 4/10/99 2.05 22.1 5.48 2.36 5.64 38 7/10/99 2.04 22.3 4.98 2.14 5.80 45 14/10/99 2.02 23.5 4.66 1.91 5.64 Tabla 2.- Evolución de la composición del mosto durante la maduración en uvas de la parcela TB (baja producción/cepa) en el año 2000 Peso g/baya ºBrix A.total (g/l ac. tartárico) Ac. málico Acido tartárico 16 31/8/00 1.83 19.9 8.12 4.51 6.94 21 5/9/00 1.97 20.6 7.37 3.42 6.44 27 11/9/00 1.95 21.6 6.41 3.14 6.28 31 15/9/00 1.87 22.5 5.84 2.65 6.25 34 18/9/00 1.81 22.2 5.63 2.68 6.45 37 21/9/00 1.82 22.3 5.35 2.27 6.10 45 29/9/00 1.81 22.3 4.94 2.15 5.63 69

Tabla 3.- Evolución de la composición del mosto durante la maduración en uvas de la parcela TM (alta producción/cepa) en el año 1999 Peso g/baya ºBrix A.total (g/l ac. tartárico) Ac. málico Acido tartárico 21 20/9/99 2.21 19.8 8.18 4.90 5.87 24 23/9/99 2.29 20.1 8.31 5.07 5.88 31 30/9/99 2.17 20.6 7.79 4.37 5.89 35 4/10/99 2.17 21.0 7.23 3.96 6.02 38 7/10/99 2.22 21.1 7.27 3.91 5.93 45 14/10/99 2.25 21.9 7.30 3.71 5.99 Tabla 4.- Evolución de la composición del mosto durante la maduración en uvas de la parcela TM (alta producción/cepa) en el año 2000 Peso g/baya ºBrix A.total (g/l ac. tartárico) Ac. málico Acido tartárico 11 31/8/00 1.83 14.0 10.97 8.43 6.25 16 5/9/00 1.82 14.8 10.65 6.05 5.83 22 11/9/00 1.90 15.9 8.94 5.08 5.82 37 26/9/00 1.90 17.5 6.90 3.27 5.72 58 17/10/00 2.04 19.6 6.22 3.20 5.52 65 24/10/00 2.05 19.3 5.95 2.64 5.14 71 30/10/00 2.05 19.7 6.00 2.98 5.02 77 6/11/00 2.08 19.2 5.44 2.63 5.25 70

60 Azúcar / Acidez 50 40 30 20 10 TB 00 TB 99 TM 00 TM 99 0 27-Aug 6-Sep 16 -Sep 26-Sep 6-Oct 16 -Oct 26-Oct 5-Nov 15-Nov Gráfica 1.- Evolución de la relación azúcar/acidez durante la maduración en las dos parcelas Aplicando un análisis de regresión se obtiene, para las dos parcelas, un modelo tipo logarítmico en X, es decir el modelo encontrado es el siguiente: donde: Y = a + b ln(x) - a y b son los coeficientes que varían en función de la parcela. - X los días transcurridos desde el medio envero - Y la relación ºBrix/acidez total (g ác. tartárico /L) En la Tabla 5 se resumen los parámetros de este modelo para cada una de las dos parcelas. Tabla 5.-Parámetros de la regresión ºBrix/acidez total Parámetros TB TM Coeficiente a -3.24042-1.41382 Coeficiente b 2.07225 1.13983 R 2 93.6148 90.4092 Coeficiente de correlación 0.967548 0.950837 Desviación típica 0.193655 0.224996 71

El coeficiente de correlación indica una relativamente fuerte relación entre las variables. Dado que el valor P del análisis de la varianza es menor que 0.01 existe una relación estadísticamente significativa al 99 % entre la relación ºBrix/A. total y los días. El error estándar de la estimación muestra que el valor de la desviación típica de los residuos se puede utilizar para construir los límites de predicción para nuevas observaciones. Esto significa que la evolución de la relación azúcar/acidez total durante la maduración en Tempranillo sigue un modelo logaritmico que se mantiene en las dos vendimias estudiadas. Ahora bien los coeficientes de este modelo difieren de una parcela a otra, razón por la cual se puede utilizar dicho modelo, como se ha indicado, con fines predictivos. En la Gráfica 2 se puede apreciar que también en el caso de la relación entre ácido tartárico y la suma de ácido málico y tartárico, la tendencia es distinta según la producción por cepa y se mantiene así mismo durante los dos años. De la misma forma que se ha hecho para la relación ºBrix/Acidez total, por medio de un análisis de regresión se ha establecido un modelo que define la evolución de la relación Ácido tartárico/ácido tartárico+ácido málico) durante la maduración en las dos parcelas. En este caso el modelo encontrado para las dos parcelas es también del mismo tipo: donde: - a y b son los coeficientes Y = 1/ (a + b/x) - Y es la relación Ác. Tartárico /Ác. Tartárico + Ác. Málico - X son los días a partir del medio envero. También en este caso el modelo, como se ha dicho, es del mismo tipo para las dos parcelas, únicamente varían los coeficientes. En la Tabla 6 se resumen los parámetros de esta función. 72

À, tartárico / À. málico + À. tartárico Gráfica 2.- Evolución durante la maduración de la relación ác. tartárico/suma de ácidos Tabla 6.-Parámetros de la regresión Ácido tartárico/ácido málico+ácido tartárico Parámetros TB TM Coeficiente a 1.19986 1.3926 Coeficiente b 7.38656 10.2768 R 2 95.3647 98.1337 Coeficiente de correlación 0.976548 0.990625 Desviación típica 0.02117337 0.0321249 El valor de P (P<0.01) indica que existe una relación estadísticamente significativa al 99 % entre las variables. Así mismo se ha tratado de relacionar la evolución de estos componentes del mosto con los principales compuestos fenólicos extraídos de los hollejos. En las Tablas 7 a 10 se presentan los valores medios de los resultados obtenidos en el análisis de dichos compuestos en ambas parcelas durante los dos años considerados. Se ha efectuado un análisis de regresión lineal múltiple para cada una de las parcelas, utilizando como variable dependiente los días y como variables independientes los 73

resultados obtenidos en el análisis de los mostos, recogidos en las Tablas 1 a 4, y los compuestos fenólicos obtenidos en el análisis de los extractos de las pieles, incluidos en las Tablas 7 a 10. Tabla 7.- Evolución durante la maduración de los compuestos fenólicos en los extractos de hollejos de uvas de PB (baja producción/cepa) en el año 1999 Polif. Taninos Flavon. Totales Flav. No 21 20/9/99 0.76 1.98 0.32 1.90 1.69 24 23/9/99 0.95 2.53 0.45 2.36 2.09 31 30/9/99 1.38 1.92 0.42 3.16 2.75 35 4/10/99 1.09 2.79 0.47 3.03 2.69 38 7/10/99 0.96 1.98 0.51 2.59 2.33 45 14/10/99 1.23 2.06 0.87 3.11 2.81 Tabla 8.- Evolución durante la maduración de los compuestos fenólicos en los extractos de hollejos de uvas de PB (baja producción/cepa) en el año 2000 Polif. Taninos Flavon. Totales Flav. No 16 31/8/00 0.57 1.35 0.62 2.60 2.31 21 5/9/00 0.51 1.42 0.47 2.36 2.11 27 11/9/00 0.57 1.38 0.45 2.91 2.61 31 15/9/00 0.62 1.65 0.50 3.16 2.84 34 18/9/00 0.71 1.67 1.05 3.98 3.60 37 21/9/00 0.66 1.73 0.73 3.69 3.35 45 29/9/00 0.58 1.92 1.18 4.49 4.05 74

Tabla 9.- Evolución durante la maduración de los compuestos fenólicos en los extractos de hollejos de uvas de PM (alta producción/cepa) en el año 1999 Polif. Taninos Flavon. Totales Flav. No 21 20/9/99 0.49 1.50 0.62 4.66 4.18 24 23/9/99 0.64 1.63 1.05 6.48 5.82 31 30/9/99 0.59 1.45 1.19 7.12 6.68 35 4/10/99 0.89 2.52 1.35 7.33 7.07 38 7/10/99 1.00 2.46 0.62 8.72 7.90 45 14/10/99 0.88 2.16 1.67 7.52 6.84 Tabla 10.- Evolución durante la maduración de los compuestos fenólicos en los extractos de hollejos de uvas de PM (alta producción/cepa) en el año 2000 Polif. Taninos Flavon. Totales Flav. No 11 31/8/00 0.22 0.97 0.53 0.82 0.71 16 5/9/00 0.31 0.67 0.64 1.11 0.96 22 11/9/00 0.42 0.65 0.74 1.46 1.29 37 26/9/00 0.70 1.44 0.63 2.89 2.64 58 17/10/00 0.82 1.59 0.59 3.45 3.12 65 24/10/00 0.90 1.74 0.96 3.55 3.24 71 30/10/00 0.74 1.44 0.70 2.91 2.62 77 6/11/00 0.64 3.41 0.71 2.56 2.31 75

Para ello, utilizando el paquete estadístico Statgraphics, se ha estudiado el modelo de regresión que mejor se ajusta a la evolución de los componentes estudiados a lo largo de la maduración. Las variables utilizadas para la selección del modelo de regresión son: A= Acidez total (mg ac. tartárico/baya) F= Ácido málico () B= Antocianos () G= Polifenoles () C= Azúcar (g/baya) H= Taninos () D= Flavonoides no antociánicos () I= Ácido tartárico () E= Flavonoides () Tabla 11.- Modelos con mayor R 2 ajustado TB TM R-Squared Adjusted Imcluded R-Squared Adjusted Imcluded R-Squared Variables R-Squared Variables 97.7720 95.5441 ABCFHI 99.7365 99.1437 ABCDEFGHI 97.5074 95.0147 ACDEFH 99.6361 99.0538 ABCDEFGI 97.9137 94.9930 ABCDFHI 99.2858 98.4525 BCDEFGI 97.8977 94.9545 ABCEFHI 99.4006 98.4416 BCDEFGHI 96.9539* 94.7781* ABCFH* 98.1631 96.5887 BCDEGI 97.7883 94.6918 ABCFGHI 98.2194 96.1839 BCDEGHI 96.8950 94.6771 BCFHI 98.3044 96.1421 ABCDEGI 97.6907 94.4577 ACDEFHI 97.8458 95.5915 ABCDEGHI 96.2631 94.3947 BCFH 97.9436 95.3326 ACDEFGI 97.6253 94.3006 ABCDEFH 96.0707 94.6533 ACDEFGHI 98.0933 94.2800 ABCDEFHI 96.4690* 93.6150* CDEGI* Si se acepta en ambas parcelas un modelo de regresión lineal múltiple que ligue la variable dependiente días con cinco variables independientes (indicados en la Tabla 11 con un *), se comprueba que en este caso, la diferencia entre las dos parcelas no radica únicamente en los coeficientes del modelo sino también en las variables independientes que intervienen. 76

Las ecuaciones obtenidas para el modelo de cada una de las dos parcelas son las siguientes: TB: Días = 17.7985 + 0.349 Acidez total 8.2817 Antocianos + 84.8443 Azúcar 5.37181 Ácido málico + 15.724 Taninos TM Días = 140.309 + 217.411 Azúcar + 40.6452 Flavonoides no antociánicos 38.6425 Flavonoides 15.7847 Polifenoles 17.3492 Ácido tartárico El valor de P (P<0.01) del análisis de la varianza efectuado para cada una de las dos funciones, indica que existe una relación estadísticamente significativa entre las variables al 99%. Agradecimientos Este trabajo ha ido financiado por Bodegas Julián Chivite S.L. Cintruénigo. Navarra (España) Bibliografía Blouin, (1992). Techniques d analysis des moûts et des vins. Ed. Bujardin-Salleron, París Di Stefano, R.; Cravero, M.C. y N. Gentilini (1989). Metodi per lo studio dei polifenoli dei vini. L Enotecnico, mayo, 83-89. O.I.V. (1979). Recopilación de los métodos internacionales de análisis. Ed. Neografis.Madrid. Singleton, U.L. and J. A. Rossi (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic. 16, 144-158. 77