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CIENCIA Y TECNOLOGÍA OTROS ARTÍCULOS CIENTÍFICOS  

¿Cuánto oxígeno penetra en el mosto de vino blanco durante el procesado de la uva?

How much oxygen gets into white wine must during grape processing?

Martin Day
The Australian Wine Research Institute (AWRI)
Glen Osmond, Australia
martin.day@awri.com.au

Los procesos de la vendimia, el estrujado y el prensado, así como de la fermentación, durante la elaboración del vino blanco, pueden exponer las uvas, el mosto o el vino a la presencia de oxígeno. La medición in situ del oxígeno disuelto (OD) durante estos procesos muestra algunos datos interesantes. Usando una técnica que proporciona a elaboradores y científicos datos reales del OD, investigadores del AWRI han detectado que se dan valores elevados de OD en el mosto durante el estrujado. Mediciones similares durante el prensado dan valores menores, lo cual indica que el estrujado es la etapa en la que se capta la mayoría del oxígeno. Una exposición similar al O2 durante la recolección automatizada es también muy probable, especialmente cuando las bayas resultan dañadas.

¿Por qué debería un elaborador mostrarse interesado en conocer más sobre la captación de oxígeno durante el procesado de la uva? Se sabe mucho acerca del oxígeno disuelto durante la microoxigenación (MOX) (Gómez-Plaza & Cano-López, 2011) y la entrada de oxígeno durante el embotellado (O'Brien et al ., 2009) y en envejecimiento en botella (Skouroumounis et al ., 2005), pero poco acerca del oxígeno durante la vinificación. La exposición del mosto al oxígeno afecta principalmente a dos grupos de compuestos: los fenoles y los compuestos aromáticos. El pardeamiento que se da durante la manipulación tradicional oxidativa del mosto está causado por las quinonas del ácido caftárico y los flavonoles generados por acción de las polifenol oxidasas, así como por el oxígeno presente en estos compuestos (Cheynier et al ., 1990). Las quinonas son especies de radicales muy reactivas que pueden desencadenar cascadas de daño oxidativo. El antioxidante natural de las uvas es el glutatión, y su concentración intrínseca depende de la variedad. Este péptido reacciona con las quinonas de los ácidos hidroxicinámicos (caftárico y cutárico) para formar productos de reacción de la uva (GRP, de sus siglas en inglés) que se ven en gran medida protegidos de oxidaciones adicionales. Además, los compuestos aromáticos están también potencialmente expuestos a daño oxidativo causado por las quinonas reactivas, aunque no se conocen demasiado su alcance y mecanismos, especialmente en lo que respecta a la participación de precursores aromáticos. Sin embargo, sí que se ha se ha estudiado el efecto del prensado y del daño oxidativo sobre los aromas de vinos sauvignon blanc (Patel et al ., 2010). Hay quien considera esencial la protección frente al oxígeno en determinadas variedades de uva durante el prensado y se utilizan gran variedad de técnicas para evitar el daño, siendo común el uso de hielo seco o de otros gases inertes. Desde hace un tiempo, varios fabricantes ofrecen prensas de membrana que pueden protegerse mediante un gas inerte. Hay pruebas que avalan que los vinos producidos de esta manera son más frescos y vibrantes (Osicka, 2010).

Pero, ¿cuánto oxígeno está implicado? Y, si protegemos la prensa, ¿cuál habrá sido el impacto del estrujado? ¿Están los elaboradores «cerrando el establo después de que todos los caballos se hayan escapado»?

Metodología

Las mediciones se realizaron usando un equipo Nomasense en la bodega Josef Chromy (JCW) de Tasmania y en el Hickinbotham-Roseworthy Wine Science Laboratory (HRWSL) de la Universidad de Adelaida, en Australia. Se midieron tanto estrujadoras-despalilladoras como prensas de membrana. El equipo Nomasense mide el OD cuando la luz emitida por un LED azul, procedente de un cable de fibra óptica, excita una sonda puntual de O2 para emitir a su vez una señal fluorescente roja. Cuando el oxígeno está presente, se mitiga la señal fluorescente proporcionalmente a la cantidad de oxígeno presente en el mosto (Anon, 2010b). En estos experimentos, la sonda sensible al oxígeno se sitúa en el interior de un nivel de vidrio que puede disponerse en cualquier lugar a lo largo de una línea de bombeo. Se orientó el nivel vidrio situando la sonda en el fondo, para maximizar el contacto con el flujo de líquido. Realizando lecturas in situ se minimiza la posibilidad de alterar el sustrato al tomar muestras en el laboratorio.

En el experimento en JCW se utilizó una estrujadora-despalilladora Bucher-Vaslin ‘Delta’. En esta, el mosto alimentaba una bomba peristáltica Enoveneta mediante un tornillo cerrado de pequeño tamaño, y se midió el OD a la salida de la bomba. En el HRWSL se usaron dos estrujadoras-despalilladoras una Diemme y una Demoisy 7EP. El vidrio de nivel se situó justo detrás del tornillo, por debajo de los rodillos de la estrujadora, antes de la bomba.

Se midieron por este método más de una docena de racimos de distintas variedades de uva blanca y pinot noir de la vendimia 2010, tanto de vendimias manuales como automatizadas.

Resultados y discusión

Estrujado

El valor medio de OD durante el estrujado, medido en 12 racimos de uva, era de 6 mg/L, con una desviación estándar de 2 mg/L. Los valores de OD de tres racimos de riesling estrujados en JCW se hallaban por encima de los 9 mg/L, cercano al nivel de saturación en el zumo de uva. Solo se tomaron medidas cuando la bomba estaba operativa (figura 1) o, para cargas menores en el HRWSL, cuando se alcanzaba un estado estacionario razonable. Los valores de OD medidos en ambas estrujadoras a pequeña escala en el HRWSL parecían más consistentes y eran menores que en JCW. Aunque solo haya un número reducido de valores promedio, se puede deducir que el tamaño de la estrujadora y su diseño parecen influir en la cantidad de oxígeno que puede ser captado por el mosto. Sin embargo, cabe decir que los valores citados son los que se leen directamente del medidor de OD, calibrado respecto a la solubilidad del oxígeno en agua. La solubilidad del oxígeno es, de hecho, bastante menor en mosto de uva, y algo menor en vino por lo que las concentraciones reales de OD serán menores ( Nevares et al. 2011 ).

Figura_1

Figura 1: Valores promedio de oxígeno disuelto (OD) durante las operaciones de estrujado. Barras de error = 1 de (desviación estándar) WSL: Hickinbotham Wine Science Laboratory, JCW: Josef Chromy Winery mh: recolección automática, CHA: chardonnay, RIE: riesling, VIO: viognier, SAB: sauvignon blanc. [Ampliar la imagen]

La figura 2 muestra los auténticos perfiles a tiempo real del OD durante el estrujado, con una estrujadora-despalilladora Bucher-Vaslin Delta. Los valores de OD oscilaban alrededor de un valor promedio, probablemente debido a variaciones en el aporte de uvas en la tolva de la estrujadora. Cuando la bomba del mosto se detiene, los valores de OD caen rápidamente, mostrando que el oxígeno disuelto en el mosto cerca del sensor se consume rápidamente. Generalmente, la tasa de consume de oxígeno localizado cerca del sensor era de unos 0,5 mg/L/min. En el extremo inferior derecho de la figura 2, el rápido aumento del OD se debe a la circulación de agua. En el tiempo necesario para llenar una prensa y con un poco de oxigenación adicional, el OD del mosto será cercano a cero al iniciar el proceso de prensado. Esto puede explicar por qué los valores de OD medidos tras el prensado resultan mucho menores. A causa de ello, las lecturas de OD tras el prensado no indican la cantidad de oxígeno a la que ha estado expuesto el mosto. Para uvas muy sensible al daño oxidativo, como las de sauvignon blanc, hay disponibles en el mercado equipos para estrujado inertes (Anon, 2010a).

Figura 2

Figura 2: Perfiles de oxígeno disuelto (OD) a tiempo real durante el estrujado en JCW. Desde la parte superior izquierda, en sentido horario: pinot noir, sauvignon blanc y riesling recolectados automáticamente; riesling recolectado manualmente.[Ampliar la imagen]

Obviamente, esta situación de daño de la uva que activa la oxidación enzimática también puede darse durante la vendimia automática. En función de la maquinaria usada y el grado de rotura mecánica que se dé, es más posible que suceda una oxidación descontrolada.

Prensado

En ambas bodegas, el nivel de vidrio usado para medir el OD en las prensas se situaba tras un tanque regulador. La prensa Willmes (de menor tamaño) empleada en el HRWSL disponía de una cubeta de prensado para 1.000 L poco profunda (de dimensiones cercanas a la eficiencia de la prensa) por debajo del tambor, y protegida con hielo seco. En JCW se utilizó una cubeta de menor tamaño (250 L), integrada en la Bucher XPert 250 que alimentaba un tanque regulador de 1.000 L y sin protección de gas inerte. Cuando operaba la bomba de la prensa para transferir el zumo al tanque, los valores de OD mostraban una lectura dinámica. Pero cuando la bomba estaba apagada, el valor de OD puede describirse como estático, permitiendo la medición del consumo de oxígeno del mosto en el nivel de vidrio, para esa composición en particular.

La figura 3 muestra un perfil de OD típico en una prensa de escala comercial. Los valores de OD empiezan a 3 mg/L aunque los valores durante el estrujado se encontraban sobre los 9 mg/L. La disminución inicial en el OD dinámico medido corresponde a la adaptación del sensor de oxígeno al reducido OD del entorno. Intuitivamente, cabría pensar que tras una captación considerable de aire por el vaciado de la cámara de la prensa debería observarse un aumento en el OD. Sin embargo, en la figura 3 se observa que el primer vaciado y desmenuzado suceden a los 60 minutos (tiempo de escurrido incluido), antes de lo cual ha habido cuatro aumentos rápidos del OD. Ello se puede explicar probablemente por salpicaduras en el tanque amortiguador vacío. Los triángulos a lo largo del eje temporal indican el momento en que sucede esto, inmediatamente tras lo cual aumenta el OD.

Figura 3

Figura 3: Perfiles del oxígeno disuelto (OD) durante el prensado de riesling recolectado automáticamente y estrujado. (Bucher Xpert 250 con programa ORTAL) [Ampliar la imagen]

De nuevo, como sucedía durante el estrujado, cuando el zumo es estático disminuye el OD debido al consumo enzimático de oxígeno para oxidar el material fenólico presente. Generalmente, la tasa de disminución calculada a partir de varios ciclos de prensado oscila entre 0,13 y 0,350 mg/L/min. Como se muestra en el último tercio de ciclo de la figura 3, la tasa de consumo de oxígeno (línea de puntos) desminuye a medida que progresa el ciclo del prensado. Este comportamiento se ha observado en varios ciclos de prensado.

Prensado inerte

Varios fabricantes ofrecen prensas cerradas que se pueden convertir en inertes utilizando dióxido de carbono o nitrógeno. Se introduce en la prensa gas inerte antes del llenado, y se usa también gas inerte al vaciar la cámara. El diseño de, al menos, uno de los fabricantes incorpora el reciclaje de este gas.

En el experimento realizado en JCW se procedió a prensar racimos enteros de chardonnay usando una prensa Willmes ‘Sigma’ operada usando nitrógeno suministrado por un distribuidor de nueve botellas. La prensa no fue tratada para hacerla inerte antes de cargarla, pero toda la recolección posterior del zumo y el vaciado de la cámara se realizaron bajo protección de nitrógeno.

Inicialmente, el OD del zumo alcanzó un valor máximo de 2 mg/L durante la fase de extracción del zumo. Durante el resto del ciclo de prensado, el OD nunca sobrepasó los 0,18 mg/L. El zumo obtenido ofrecía un color verde-amarillento más vibrante y claro. Lamentablemente, por razones prácticas, este fue el único ciclo de prensado que se pudo medir con protección de gas inerte.

Valores de OD dentro del tanque, tras el prensado

El OD del zumo se midió inmediatamente tras el prensado con una sonda sumergida que contenía el mismo tipo de sensor de oxígeno usado en el vidrio de nivel. Varios de los tanques se volvieron a medir en los días siguientes durante el enfriado. La tabla 1 resume los valores de OD y la posición de la sonda. Los volúmenes de almacenaje de los tanques medidos oscilaban entre 1.000 L y 20.000 L.

Se desprende de estos datos que el OD en el zumo tras el prensado es muy bajo, debido a la naturaleza de la oxidación enzimática, que consume el oxígeno captado durante el procesado. La reducida captación de oxígeno durante el procesado del zumo, comparado con el potencial oxidativo total del mosto y del zumo significa que el factor limitante es el oxígeno realmente disuelto, y eso explica los bajos niveles que se observan tras el prensado.

Tabla 1. Oxígeno disuelto inmediatamente tras el prensado en distintos momentos posteriores
Tabla 1

 

Conclusiones

Este estudio limitado del oxígeno disuelto en mostos y zumos ha dado finalmente valores numéricos reales para el OD durante el procesado del zumo. Al llevarlo a cabo, se ha podido identificar la etapa del estrujado como la fuente potencial de daño oxidativo para las variedades aromáticas de uva.

El estudio indica igualmente que la manipulación tras el prensado también puede provocar la captación oxígeno, por lo que estas etapas pueden incluirse en la lista de puntos críticos del proceso de vinificación.

Las principales implicaciones sensoriales de la exposición al oxígeno en mostos de vinos blancos se relacionan con la cantidad de GRP producido o la cantidad de ácidos hidroxicinámicos restantes –los principales compuestos fenólicos en vinos blancos jóvenes–. Lamentablemente, las características sensoriales de los GRP no se conocen por ahora, pero pueden tener la clave para comprender las diferencias en las estructuras del paladar.

En último término, el estilo de un vino depende del elaborador y de sus decisiones. Para obtener un vino fresco y vibrante por técnicas reductoras debe considerarse la protección de todo el proceso de obtención del zumo.

Nota

Este artículo se publicó inicialmente en el AWRI Technical Review No.189 de diciembre de 2010.

Bibliografía

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[31.08.12]