Introducción
Tal y como se ha mencionado sobradamente en los artículos precedentes de este monográfico, durante los últimos años, muchas bodegas han incorporado nuevos tipos de depósitos para vinificación a su parque de depósitos convencional (entendiendo por convencional, por ejemplo, los tanques de acero inoxidable y/o los clásicos toneles de madera). A pesar de que son muchas las bodegas que utilizan depósitos alternativos hoy en día, y que los enólogos y productores tienen sus propias impresiones -fruto de la experiencia- sobre qué aportan estos depósitos, todavía existen pocos estudios científicos que permitan identificar objetivamente el efecto que el depósito utilizado tiene sobre los atributos de los vinos terminados.[1–6] Para tratar de arrojar algo de luz a esta situación, se realizó un ensayo en el que el mismo mosto de sauvignon blanc se fermentó y se mantuvo sobre sus propias lías durante seis meses, utilizando para ello cuatro tipos de depósitos distintos por triplicado: depósitos cilíndricos de acero inoxidable (INOX CIL), depósitos ovoides de polietileno (PE OVO), depósitos ovoides de hormigón (HORM OVO) y ánforas de arcilla (ARC ANF). Una vez terminado el ensayo, se determinó la composición química de los vinos, lo que permitió entender cuáles son las características que se ven más afectadas con el uso de los distintos tipos de depósitos.
Materiales y métodos
Experimento
Para realizar este ensayo se utilizó un mosto de sauvignon blanc procedente del valle de Leyda (Región de Valparaíso, Chile), de 22,1 °Brix de sólidos solubles, un pH de 3,40, 6,75 g/L de acidez total tartárica, 0,38 g/L de acidez volátil y 174 mg/L de NFA. El mosto fue sometido a un desfangado estático después del prensado en un depósito pulmón de acero inoxidable con sistema de refrigeración. Después del desfangado se procedió a llenar los doce depósitos utilizados para el ensayo: 3 depósitos cilíndricos de acero inoxidable (Navarro y Cia. Ltda., Santiago de Chile) de 150 L de capacidad; 3 depósitos ovoides de polietileno (ApolloFlextank, Partner Ltd., Santiago de Chile) de 980 L de capacidad; 3 depósitos ovoides de hormigón (De Navarra Ltd., Curicó) de 450 L de capacidad; y 3 ánforas de arcilla (ValueJuices Ltd., Santiago de Chile) de 225 L de capacidad. Una vez llenados todos los depósitos con el mismo mosto desfangado, se ubicaron en una cámara con la temperatura controlada (18 ± 1 °C) y se procedió a inocularlo con 0,2 g/L de levaduras comerciales (50% ANCHOR VIN13 and 50% ANCHOR VIN 7, fromOenobrands/Anchor Oenology, Montpellier, France). La fermentación alcohólica se controló diariamente mediante la medición de la densidad y la temperatura y se consideró terminada cuando la densidad se mantuvo constante durante (al menos) dos días y la concentración de azúcares residuales (azúcares reductores) era inferior a 2 g/L. Una vez terminada la fermentación, los vinos se mantuvieron sobre sus propias lías durante seis meses, realizando un battonage para resuspender las lías en la mitad del tiempo de crianza (tres meses después del término de la fermentación alcohólica). Transcurridos los seis meses de crianza sobre lías, se tomaron 5 L de muestra de cada depósito, se sulfitó el vino a razón de 200 mg K2S2O5/L, y se sometió a un proceso de decantación estático durante dos días (18 ± 1 °C). Después del período de decantación, los vinos se embotellaron en botellas verdes de 750 mL, se taparon con tapón corona y se guardaron en posición horizontal en una bodega subterránea (16 ± 1 °C hasta el momento de los análisis). Dos meses después del embotellado se inició el análisis de los vinos; todas las muestras fueron procesadas inmediatamente después de abrir la botella.
Análisis
Los análisis convencionales del mosto y el vino se realizaron según los métodos oficiales propuestos por la OIV. [7] Los ácidos orgánicos se determinaron mediante HPLC-DAD utilizando una columna Supelcogel H (25 cm × 4,6 mm, SigmaAldrich, Chile), utilizando ácido fosfórico acuoso (0,10 % v/v) como fase móvil. La detección de los ácidos orgánicos se hizo a 210 nm, y la cuantificación se realizó mediante patrón externo utilizando estándares comerciales de los ácidos. La composición elemental de los vinos se obtuvo mediante espectroscopía de emisión atómica (MP-AES) después de la digestión de las muestras (realizada con ácido nítrico y peróxido de hidrógeno), obteniendo la cuantificación con estándares comerciales para cada elemento. Los compuestos fenólicos de bajo peso molecular se analizaron mediante HPLC-DAD después de su extracción de la matriz del vino mediante extracción en fase sólida (SPE). Los compuestos volátiles se determinaron mediante microextracción en fase sólida (SPME) y cromatografía de gases (GC-MS). Los polisacáridos se extrajeron de la matriz del vino mediante una precipitación con etanol absoluto acidificado, y posteriormente analizados por cromatografía de exclusión molecular utilizando un detector de índice de refracción para la obtención del perfil cromatográfico (HRSEC-RID). La cuantificación de los polisacáridos se realizó mediante la técnica del patrón externo utilizando estándares comerciales de pectinas y dextranos. Todos los datos químicos y físicos recopilados se utilizaron para realizar un análisis multivariado de los resultados: un análisis de componentes principales (ACP) y un análisis de conglomerados, que permiten entender mejor las diferencias y similitudes entre los vinos elaborados en cada tipo de depósito. Para mayor información de las metodologías y los materiales utilizados para los análisis se recomienda consultar en el artículo original. [2]
Estadísticas y expresión de los resultados
Todos los resultados se expresan como: promedio ± desviación estándar de los triplicados. Para evaluar las diferencias entre los vinos procedentes de los distintos depósitos se utilizó un análisis de la varianza (ANOVA), realizando las comparaciones múltiples mediante una prueba de Student–Newman–Keuls (p < 0,05). Para los análisis multivariantes (tanto para el análisis de conglomerados como para el análisis de componentes principales) se utilizaron todas las variables analizadas. El software utilizado para realizar el análisis estadístico fue el Infostat (v. 2018).
Resultados
Parámetros generales de los vinos
Tal y como se puede observar en la tabla 1, el tipo de depósito utilizado durante la fermentación y la crianza sobre lías de los vinos no tuvo efecto alguno en el grado alcohólico de los vinos terminados.
En cambio, el depósito sí que ejerce un efecto sobre el pH y la acidez total de los vinos: concretamente, los vinos elaborados en depósitos ovoides de hormigón muestran un pH mayor y una acidez total menor que los vinos elaborados en el resto de los depósitos. A pesar de ello, no se observaron diferencias significativas en el contenido de ácido tartárico, ácido málico ni ácido cítrico. Cabe destacar que los vinos no se sometieron a ningún proceso de estabilización (ni tartárica ni proteica); de hecho, según el mini-contact test,[8] los vinos eran inestables desde el punto de vista de las sales tartáricas en el momento del análisis (ya que la caída de conductividad estaba por encima del 5%). El hecho de que los vinos fueran inestables en el momento del análisis posiblemente esconde las diferencias que se pueden generar durante el proceso de estabilización. Este hecho también justifica la falta de diferencias en la conductividad de los vinos en el momento del análisis, ya que los vinos están sobresaturados de sales tartáricas de potasio.
Composición elemental
Los depósitos de acero inoxidable y de polietileno están fabricados con materiales inertes que no pueden liberar compuestos al vino. En cambio, los depósitos de hormigón y las ánforas de arcilla están hechos de materiales inorgánicos que pueden ser atacados por soluciones ácidas como el vino, con la disolución de sales desde la pared interna del material hacia el vino como resultado. Cabe destacar que los depósitos de hormigón y arcilla utilizados durante este ensayo no estaban recubiertos con ningún tipo de impermeabilizante sintético, lo que posibilitó la disolución de sales hacia el vino. La composición elemental de los vinos mostrada en la tabla 2
da una idea de ello ya que los vinos elaborados en depósitos de hormigón muestran mayores cantidades de prácticamente todos los elementos analizados, lo que parece indicar que efectivamente se produjo una cesión de sales inorgánicas desde el hormigón hacia el vino. En cambio, muestran menor contenido de calcio, lo que podría estar indicando que, en este tipo de depósitos, se favorece la precipitación natural de sales de calcio durante la elaboración. En cambio, en el caso de las ánforas de arcilla, la cesión de material inorgánico hacia el vino es menos evidente, puesto que los vinos solo muestran un mayor contenido de cobre. Estos datos coinciden con un estudio en el que se reportó que la composición elemental de vinos Qevri, elaborados en ánforas, es comparable a la composición elemental de vinos elaborados de forma convencional.[9] Para interpretar estos resultados es necesario hacer unas consideraciones: En primer lugar, hay que tener presente la geometría de los depósitos. Las ánforas utilizadas en este ensayo tienen forma de ovoide invertido, pudiendo utilizar un elipsoide de revolución como modelo matemático para establecer sus proporciones, el mismo modelo aplicable a los depósitos ovoides de concreto.
En la tabla 3 se puede apreciar que la relación entre la superficie interna del depósito y el volumen de vino contenido en el mismo es comparable para ambos tipos de depósitos utilizados. Por lo tanto, la mayor solubilización de sales observada en el caso de los depósitos de hormigón no parece deberse a una mayor superficie de contacto entre el vino y el material. En segundo lugar, hay que tener en cuenta la composición del material per-se, ya que existe una gran diversidad de composiciones tanto para el hormigón como para la arcilla y, por lo tanto, el origen y la manufactura de los depósitos puede condicionar su capacidad de ceder material inorgánico al vino, lo que podría justificar las diferencias observadas entre los depósitos de hormigón y las ánforas de greda en este caso.
Color y composición fenólica
Los vinos elaborados en los distintos depósitos mostraron la misma intensidad colorante, lo que parece indicar que el depósito utilizado durante la elaboración no tiene un gran impacto sobre el color de los vinos blancos terminados. En cambio, el índice de fenoles totales (IPT) sí mostró diferencias significativas para los vinos elaborados en los distintos tipos de depósitos.
A pesar de ello, cabe destacar que la carga fenólica de los vinos era muy baja, así que las diferencias observadas en el IPT se pueden deber al contenido diferencial de otras sustancias (distintas de los compuestos fenólicos) que también absorben a 280 nm, como por ejemplo las proteínas. Con el fin de esclarecer el impacto del depósito sobre la composición fenólica de los vinos, se realizó un análisis detallado de los compuestos fenólicos de bajo peso molecular (los fenoles con mayor protagonismo en el caso de los vinos blancos), pudiendo identificar y cuantificar distintos compuestos de la familia de los ácidos hidroxicinámicos. Las diferencias en cuanto a la composición fenólica de los vinos elaborados en los distintos depósitos son prácticamente inexistentes, lo que parece indicar que el tipo de depósito utilizado durante la vinificación no ejerce un gran impacto sobre la composición fenólica de los vinos terminados, por lo que a los vinos blancos se refiere.
Compuestos volátiles
Los compuestos volátiles son los que participan de la percepción aromática (tanto por vía orto-nasal como retronasal) de los vinos. En este ensayo se identificaron y cuantificaron hasta 42 compuestos volátiles distintos, lo que nos da una idea del perfil aromático de los vinos. El resumen del análisis de la composición volátil de los vinos se puede observar en la figura 1,
donde se muestra el contenido total de las principales familias de compuestos analizados. Mientras que las diferencias reportadas para los alcoholes y los terpenos son prácticamente inexistentes, éstas se agudizan en el caso de los ésteres y los ácidos, siendo los vinos elaborados en las ánforas de arcilla los que muestran un menor contenido. Estos resultados parecen indicar que el depósito utilizado durante la vinificación puede ser una herramienta útil para modular el perfil aromático de los vinos.
Polisacáridos
Los polisacáridos del vino son, principalmente, fragmentos de paredes celulares, procedentes de la pared celular vegetal de la baya de uva, así como de la pared celular de las levaduras. Estas familias de compuestos se han relacionado con una mayor percepción de untuosidad y con una reducción de la percepción de la astringencia en el caso de los vinos tintos. En este ensayo, los polisacáridos solubles de los vinos se analizaron mediante una técnica cromatográfica que los separa en función de su tamaño (peso molecular), obteniendo cuatro fracciones distintas: una fracción de polisacáridos de alta masa molecular (FI), una fracción de polisacáridos de masa molecular intermedia (FII), una fracción de polisacáridos de baja masa molecular (FIII) y una fracción de oligosacáridos (FIV), tal y como se puede observar en los perfiles cromatográficos de la figura 2.
Después de seis meses de crianza sobre sus propias lías, se observa un efecto del tipo de depósito utilizado durante la vinificación en el contenido de polisacáridos de los vinos resultantes. Los vinos elaborados en los depósitos cilíndricos de acero inoxidable (INOX CIL) y en los ovoides de hormigón (HORM OVO) son los que mostraron un menor contenido de polisacáridos, mientras que los vinos elaborados en las ánforas de arcilla (ARC ANF) mostraron el mayor contenido de estos compuestos (V. tabla 5).
Aunque el contenido total de polisacáridos de los vinos procedentes de los depósitos de acero inoxidable y hormigón es prácticamente la misma, parece que vinificar en depósitos de hormigón puede favorecer la hidrólisis de los polisacáridos, ya que los vinos elaborados en los depósitos de hormigón muestran un menor contenido de polisacáridos de alta masa molecular (FI) y mayores cantidades de polisacáridos de baja masa molecular (FIII) y oligosacáridos (FIV). En el caso de los vinos elaborados en las ánforas de arcilla, además de presentar mayor cantidad de oligosacáridos (FIV) que los vinos de los depósitos cilíndricos, mostraron mayor cantidad de polisacáridos de alta masa molecular (FI). Asimismo, su perfil cromatográfico también parece indicar que hubo una mayor hidrólisis de los polisacáridos en las ánforas de arcilla, puesto que los rangos de pesos moleculares son más bajos para todas las fracciones analizadas.
La baja cantidad de polisacáridos de los vinos elaborados en los depósitos de hormigón no deja de ser sorprendente, ya que, de hecho, uno de los principales argumentos para el uso de depósitos ovoides durante la vinificación es que a dicha forma se le atribuye la capacidad de generar corrientes de convección en el seno del líquido, que podrían favorecer la circulación de las partículas en suspensión,[4] enriqueciendo con ello el vino con polisacáridos, fenómeno especialmente importante durante la crianza sobre lías. En este ensayo se observó que, efectivamente, los vinos elaborados en los depósitos cilíndricos de acero inoxidable mostraron una menor turbidez en el momento del análisis, lo que podría estar de acuerdo con la teoría de que los depósitos ovoides (independientemente de su orientación vertical) favorecen la circulación de partículas en suspensión, al menos con respecto a los convencionales depósitos cilíndricos. A pesar de ello, la turbidez solo mostró una buena correlación con el contenido de oligosacáridos (FIV) de los vinos. Además de la teoría de las corrientes de convección, cabe señalar una segunda hipótesis que podría justificar un mayor contenido de polisacáridos cuando se utilizan depósitos de forma ovoide, y es que el hecho de que el fondo del contenedor no sea plano incrementa la superficie de contacto entre los sólidos depositados en el fondo del depósito por gravedad y el vino.[10] En el caso de los depósitos cilíndricos, la relación entre la superficie de contacto entre los sólidos decantados por gravedad y el volumen de vino está alrededor de los 25,7 cm2/L (lo que supone unos 390 L/m2), proporción muy inferior a la que se da en los depósitos ovoides de concreto y las ánforas de arcilla, mostrada en la tabla 3. En el caso de los depósitos ovoides de polietileno no se puede aplicar el modelo matemático utilizado para los otros depósitos ovoides debido a su geometría (mostrada en la figura 2). Los resultados presentados, por lo tanto, parecen indicar que la relación entre la geometría del depósito y el contenido de polisacáridos solubles en los vinos resultantes no está clara y, por lo tanto, se requieren más ensayos para poder dilucidar dicha relación.
Análisis multivariante de los resultados
Debido a la gran cantidad de información analítica generada a través de este ensayo, se realizó un análisis multivariante de los resultados. En primer lugar, se realizó un análisis de componentes principales (ACP), que consiste en construir ecuaciones lineales con todas las variables analizadas para cada muestra con el fin de reducir las dimensiones y poder identificar el origen de la variabilidad entre las muestras de una forma global. Al representar los valores para el componente principal 1 (CP1) y el componente principal 2 (CP2) de cada muestra, se obtiene el gráfico de la figura 3,
donde se puede observar que, con respecto al CP1, los vinos elaborados en ánforas de arcilla quedan ubicados en la región más negativa del gráfico (izquierda), mientras que el resto de los vinos se ubican mayoritariamente en la región positiva (derecha). Adicionalmente, los vinos procedentes de los depósitos de acero inoxidable y los ovoides de concreto quedan en la región positiva del CP2 (superior), mientras que los procedentes de los depósitos ovoides de hormigón y las ánforas de arcilla se ubican en la región negativa (inferior) del CP2. Cuando se realizó un análisis de conglomerados con las mismas variables utilizadas para el PCA, se obtuvieron cinco grupos distintos: un primer conglomerado agrupaba a las tres réplicas elaboradas en las ánforas de arcilla, un segundo conglomerado agrupaba a las tres réplicas elaboradas en los depósitos ovoides de polietileno y una de las réplicas elaboradas en depósitos cilíndricos de acero inoxidable. El tercer conglomerado agrupa dos de las réplicas procedentes de los depósitos de acero inoxidable, el cuarto agrupa dos de las réplicas procedentes de los depósitos ovoides de hormigón y, finalmente, la réplica restante no formaba parte de ninguno de los conglomerados mencionados para el mismo porcentaje de similitud (figura 3). Estos resultados parecen indicar que los vinos elaborados en ánforas de arcilla son los que tienen una composición química diferencial (distinguible) cuando se comparan con los vinos elaborados en los otros tipos de depósitos que, en líneas generales, no se diferencian claramente entre sí.
Conclusión
Todos los depósitos utilizados durante este ensayo son buenas alternativas para su uso durante la elaboración del vino, ya que la composición química y las características de todos los vinos elaborados durante el ensayo son más que aceptables para un vino blanco comercial. De hecho, cabe destacar que las diferencias observadas entre los vinos, aunque estadísticamente significativas en muchos casos, son realmente pequeñas, mucho más pequeñas que las que se observan, por ejemplo, al utilizar distintas variedades, uva de distinto nivel de madurez, o el empleo de diferentes técnicas de vinificación. La magnitud de las diferencias observadas, por lo tanto, parece indicar que el depósito puede ayudar a modular ligeramente algunas características del vino, pero no tiene la capacidad de modificar sustancialmente sus atributos, que dependen mucho más de otros factores (como la uva utilizada y las técnicas de vinificación empleadas) que del depósito per-se.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación de ANID-Chile (proyecto FONDECYT 11160510). Los autores quieren agradecer a la viña Miguel Torres Chile por realizar el ensayo en sus instalaciones y aportar el vino para el mismo.
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