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El aroma de los vinos: retos y soluciones del análisis sensorial
Juan Cacho

Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología.
Departamento de Química Analítica, Facultad de Ciencias.
Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón I3A.
Universidad de Zaragoza
jcacho@unizar.es

El aroma de un vino es, posiblemente, su cualidad más valorada. Por esa razón surgen multitud de preguntas con relación a este tema, y numerosas personas trabajan tanto en intentar dar respuestas a las mismas como a elaborar vinos con aromas que sorprendan y emocionen. La dificultad radica en la falta de conocimiento científico básico que permita diseñar sus trabajos con unas garantías de éxito razonables.
Si aceptamos que el aroma es la sensación o interpretación por el cerebro de las señales que recibe cuando moléculas volátiles alcanzan la pituitaria, la comprensión del por qué de un aroma, de su aceptación o rechazo, deberá basarse en el conocimiento de la generación de tales señales y de cómo el cerebro las identifica, codifica, relaciona y almacena. Y, por supuesto, también en nuestro conocimiento de la composición química de los vapores que alcancen la pituitaria.
El problema, por tanto, puede dividirse de una forma simple en dos partes: la inherente a los mamíferos, relativa a la olfacción, y la del desarrollo científico-tecnológico de la química analítica.

Principios sensoriales
Nuestro sistema olfativo parece operar de forma distinta al resto de los sistemas sensoriales. Así, el ojo es capaz de discernir cientos de tonos con sólo tres tipos de fotorreceptores codificados por tres genes. El gusto está codificado por sólo una treintena de genes, mientras que en el olfato (del ratón) existen más de 900 unidades receptoras codificadas por otros tantos genes, lo que constituye la mayor familia de genes de todo el genoma. Algo así como el 3% de todos los genes.
El conocimiento de estos receptores olfativos, mejor dicho, de los genes que controlan su síntesis, es moderno. Data de 1991, cuando Linda Buck y Richard Axel publicaron sus trabajos.1,2 La importancia de los mismos se ha visto recompensada con el Premio Nobel en Fisiología o Medicina, en el año 2004.
En la especie humana se han descubierto hasta el momento 331 genes funcionales de receptores de olores, además de numerosos pseudogenes, genes que han perdido su función en el curso de la evolución. También existen unos 10 millones de neuronas sensoriales individuales, y es interesante señalar que cada una de ellas expresa tan sólo uno de los receptores, es decir, está especializada en dar respuesta a odorantes con afinidad por ese receptor. Esta afinidad dependerá de determinadas particularidades químicas del odorante, por lo que puede suceder que una molécula compleja interaccione con dos tipos de receptores olfativos mediante distintas parte de ella misma, con características químicas o estructurales diferentes. Dicho de otra forma, es posible que una molécula únicamente dé señal con un tipo de receptor, mientras que otra molécula sea capaz de dar señal simultáneamente con varios tipos de receptores diferentes. El funcionamiento del sistema olfativo es combinatorio, lo que permite una capacidad prácticamente ilimitada de codificación de odorantes diferentes.

Lo que la ciencia no ha podido decirnos todavía es a que molécula, o moléculas, o agrupación química, es sensible un receptor en concreto, y mucho menos de forma exhaustiva. Tampoco, a qué va a oler una determinada agrupación química ni una mezcla de sustancias odorantes. No se sabe todavía por qué puede discriminarse una mezcla de dos odorantes no idénticos, como por ejemplo de manzana y de plátano, cuando lo que se origina en el cerebro es un patrón de actividad distinto al de cada odorante puro. Y, sin embargo, es imposible hacerlo cuando la mezcla se complica.
La otra característica muy importante todavía no explicada por la ciencia es la razón de la potencia odorífera de los odorantes y sus efectos aditivos, sinérgicos y antagónicos. Y, para complicar más el problema, por qué la percepción que se crea en el cerebro no solo refleja los estímulos sensoriales, sino también el contexto, la experiencia e incluso la emoción de quien percibe.

El problema de la complejidad
En consecuencia, a día de hoy, y desde un punto de vista práctico, se debe recurrir al trabajo experimental para dar respuesta a los interrogantes sensoriales que se plantean.
El problema del análisis químico-instrumental de los odorantes del vino tampoco está resuelto satisfactoriamente. Lo que un químico analítico exige a una determinada metodología es, además de exactitud y fiabilidad, sensibilidad, rapidez y bajo costo. Y todavía estamos lejos de ofrecer tal metodología para el análisis del aroma del vino. Razones hay muchas. En primer lugar, el número de posibles sustancias a analizar, que según los últimos trabajos bibliográficos (no comprobados) ya supera el millar. Pero también su amplio intervalo de concentración (de gramos por cien hasta partes por trillón), así como su disparidad de polaridades. Esto supone que se tenga que disponer de una metodología para el análisis de los compuestos volátiles mayoritarios, otra para los minoritarios y otra distinta para cada molécula o familia de moléculas que, por su importancia sensorial, baja concentración, o particularidad química, exija tratamientos específicos.3 Por tanto, llevar a cabo un análisis de la totalidad de los compuestos volátiles del vino no es razonable, aunque sólo sea por su coste; pero tampoco lo es desde un punto de vista sensorial. Una cosa es que un producto sea volátil y esté presente en el vino, y otra muy distinta que contribuya a su aroma. En consecuencia, lo primero que se necesita conocer cuando se habla del aroma de un vino es el nombre de los compuestos químicos que realmente contribuyen al mismo.

Limitaciones a las metodologías de análisis
A día de hoy se han desarrollado satisfactoriamente técnicas de aislamiento de los aromas del vino y de su separación e identificación por medio de la cromatografía de gases con detección olfatométrica y espectrometría de masas. La moderna cromatografía de gases, especialmente la dual, y las nuevas columnas cromatográficas permiten un aislamiento casi perfecto de los distintos odorantes. La detección por la nariz humana de los olores de los compuestos previamente separados, así como su cuantificación aproximada y descripción de la naturaleza del olor permite indicar el número de odorantes existentes y la posible importancia de los mismos.
La espectrometría de masas confirma la identificación, o identifica, los distintos odorantes separados. En esto se diferencia de la cromatografía de gases-olfatometría-espectrometría de masas, de la cromatografía de gases-espectrometría de masas convencional, en la que se intenta separar e identificar todos los componentes de una mezcla volátil, no sólo los odorantes.

El que esté resuelto para la mayoría de los vinos el problema del aislamiento, separación, identificación y cuantificación sensorial de los odorantes, no significa que la metodología sea de rutina. Una separación cromatográfica estándar de odorantes emplea, al menos, 60 minutos, y la olfación a la salida de la columna cromatográfica deben realizarla al menos seis personas para que sea fiable. En consecuencia, el tiempo y, por tanto, el costo, son elevados. Por otra parte, se debe comprobar que los odorantes encontrados son los únicos presentes en el vino, y también cuantificar instrumentalmente su concentración. En la mayoría de los casos, para estas operaciones hay que recurrir a métodos selectivos de aislamiento, a su preconcentración y, a veces, derivatización. Y, por último, utilizar el espectrómetro de masas. Y ya se han indicado los problemas que esto conlleva.

La respuesta del análisis sensorial
A pesar de estas limitaciones y dificultades, en la actualidad se puede disponer de una lista con los nombres y concentración de los odorantes que teóricamente contribuyen al aroma del vino, pero siguen sin respuesta multitud de preguntas tales como: ¿a qué olerá esta mezcla de odorantes? ¿olerá igual si se elimina o se añade algún odorante, o si se cambia su concentración?
Mientras los biólogos moleculares y neurofisiólogos no nos den las claves, la única alternativa que tenemos para intentar contestar a esas preguntas es mediante el análisis sensorial, en combinación con el análisis instrumental y con la ayuda de la estadística.
Desde un punto de vista sensorial, es fundamental conocer los umbrales de percepción e identificación de odorantes. Estos son la cantidad mínima de sustancia que puede percibir o identificar un panel de catadores. Por lo general, se expresa en unidades de concentración. Para estimar la posible importancia de un odorante en una muestra se recurre a sus unidades de aroma. Éstas se obtienen dividiendo su concentración analítica por su umbral de percepción. Aunque las repercusiones sensoriales no son bien conocidas, un valor de aroma igual o superior a uno indica que el odorante, en principio, es un contribuyente nato al aroma de la muestra.
En olfatometría se perciben los aromas que abandonan la columna cromatográfica y se les asigna una intensidad. Para poder jerarquizar los odorantes y para posteriores tratamientos matemáticos, los datos olfatométricos se tienen que normalizar. Si se utiliza la técnica de AEDA (aroma extract, dilution analysis) se someten a la cromatografía de gases-olfatometría (CG-O) soluciones cada vez más diluidas del extracto del aroma del vino, hasta que se llega a una disolución en que no se perciben odorantes. Evidentemente, los odorantes menos importantes dejarán de percibirse en las primeras disoluciones, quedando al final el o los más importantes. Si se ordenan los odorantes en razón a cuándo dejan de percibirse, se tendrá un listado de su importancia aromática en tal vino, y si se indica la dilución a la que se han olido por última vez (factor de dilución FD), se tendrá un número que servirá de comparación de su potencia odorífera en ese o en otros vinos.

La solución
La combinación de olfación y química analítica, de los interrogantes sensoriales que despierta el aroma de un vino, resueltos con el trabajo experimental, ha conseguido que, sensorialmente, éste deje de ser un misterio. Los componentes del vino se conocen y se pueden cuantificar.

Bibliografía

1. Buck, L.B. y Axel. R.: «A novel multigene family may encode odorant receptors a molecular basis for odor recognition», Cell 1991; 65 (1): 175-187.

2. Buck, L.B.: «The search for odorant receptors», Cell 2004; 116 (2Suppl): S117-119.

3. Cacho, J.: «El reto del análisis del aroma de los vinos», Boletín de la Sociedad Española de Química Analítica 2004; 9: 6-11.

Más información en ACENOLOGIA.COM: Dossier

[28.02.06]
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