ALTERACIONES FISICAS DE LOS VINOS

EL VINO: Sistema dinámico permanente

La amplia variabilidad de la composición del vino permite que se desarrollen variadas reacciones que generan modificaciones físicas

Estas reacciones pueden ocasionar alteraciones en la apariencia del vino que son rechazadas por los consumidores o que afectan su calidad.

ENTURBIAMIENTOS Y PRECIPITACIONES

EN LOS VINOS

El problema de limpidez del vino

• La limpidez del vino es un requisito exigido por los consumidores y constituye un importante atributo de calidad.

• El vino durante su evolución tiende a depurarse y clarificarse de manera espontánea pero es un proceso lento y en muchas ocasiones incompleto.

• Durante la evolución del vino, pueden alternarse periodos de limpidez y de enturbiamientos

• La limpidez espontánea no es estable en el tiempo y en ocasiones es muy imperfecta

• La fracción coloidal del vino es la que origina alteraciones de la limpidez.

Factores relacionados con la turbidez de los vinos

• Estado sanitario de la uva

• Desarrollos residuales de microorganismos

• Presencia de enzimas residuales

• Presencia de cationes métalicos en exceso

• Estado de madurez y tratamiento de la uva

• Tipo de vinos: gota- prensa.

Naturaleza del problema de la limpidez del vino

• La pérdida de la limpidez del vino se debe a una alteración de coloides.

• Los principales coloides del vino están representados por:– Las proteínas – Complejos de taninos, con proteínas y polipeptidos– Materia colorante coloidal del vino tinto – Compuesto de hierro oxidado– Compuesto de cobre reducido– Presencia de polisacáridos

• Las soluciones coloidales difunden la luz por lo que siempre parecen turbias.

Medidas de la turbidez• La determinación de la turbidez basada en escala

NTU es la más utilizada en enología• La escala NTU corresponde a distintos

concentraciones de sílice disuelta en agua• 1 NTU= 3,2 g/L de sílice en agua.

NTU Apreciación Visual< 0,4 Limpio

0,4 a 1,1 Brillante1,1 a 2,2 Claro2,2 a 4,7 Velado

4,7 a 12,5 Lechoso> 12,5 Turbio

Los fenómenos

coloidales del vino

Sistemas coloidales

• Los sistemas coloidales están compuestos de dos fase: la fase dispersa y la fase dispersante

• Existen distintos tipos de coloides que presentan fase dispersa con distintos comportamientos y que en el caso de vinos genera problemas de distinta naturaleza e intensidad.

•  

Tipos de coloides• Coloides hidrofobos• Son agrupaciones de moléculas iónicas que en general

adsorben poco agua y que se dispersan por efectos electrostáticos.

• Ej: materia colorante coloidal, polifenoles condensados, sales de hierro y cobre, tartratos

• Coloides hidrofilos • Presentan elevada afinidad con el agua su dispersión se debe a

esa interacción. Son macromoléculas en las cuales solo intervienen enlaces covalentes como las proteínas y polisacáridos.

• Ej: pectinas proteínas manoproteínas, gomas, arabanos, mucilagos

Coloides Protectores

• Son coloides hidrófilos que se oponen a la precipitación de coloides micelares

• El efecto protector se debe a la fijación de los coloides hidrófilos sobre la superficie de los hidrófobos rodeándolos completamente; por lo tanto su efecto depende de la concentración.

• Los coloides protectores pueden presentar efectos positivos o negativos dependiendo en el momento en que se presentes en el vino

Algunos coloides protectores

• β-Glucanos

• Manoproteínas

• Goma Arabiga 

Protegen contra:Precipitación de materia colorante coloidal Precipitación de polímeros de polifenoles tánicosFormación de quiebra cúprica sin efecto sobre quiebra férrica.

Acción positiva

Acción negativa

Otros efectos

• Los coloides protectores así como los coloides en general debido a los fenómenos de adsorción comentados, fijan moléculas aromáticas que de lo contrario se perderían por volatilización.

• Cooperan a la sensación grasa en boca (aumento de volumen, cuerpo robusto)

Evaluación de la presencia de glucanos

Prueba del Alcohol

A 10 mL de vino se le adicionan5 mL de etanol al 96%, se agita y se espera 10 min.

Si el vino contiene más de 15 mg/L de glucanos aparece una masa deaspecto filamentoso.

Acción negativa

Enzimas -Glucanasas

• Los glucanos son polímeros de glucosa normalmente constituidos por un enlace - 1,3.

• Son producidos principalmente por Botrytis y por su estructura reticular colmatan los filtros e impiden que el vino clarifique en forma espontanea.

• Estos polímeros pueden ser hidrolizados por una glucanasa con cierta actividad a las condiciones del vino.

Actividad β-glucanasa en el vino

• Solo puede usarse en el vino luego de concluida la fermentación ( se inactiva por la glucosa)

• En las condiciones del vino presenta una actividad que va del 50% al 15%.

• Al pH del vino presenta una actividad del 50%• A 10° C su actividad baja a un 15%.• No es muy sensible a la presencia de SO2

• Su actividad es muy baja sobre los 14° de alcohol, por ello en vinos provenientes de uvas muy Botrytisadas su efectos se hace difícil.

Efecto de -Glucanasa

Bajo la acción de la -Glucanasa, las sustancias coloidales (beta-glucanos) producidas por Botrytis cinerea, son degradadas completamente en moléculas de glucosa, capaces de pasar por todo tipo de filtros.

Esta reducción considerable del tamaño molecular resuelve los problemas de clarificación y filtración.

Tras un tratamiento enzimático, los vinos pueden ser clarificados y filtrados normalmente.

FENOMENOS DE FENOMENOS DE OXIDACION EN MOSTO Y OXIDACION EN MOSTO Y

VINOVINO

Consumo de oxigeno por el mosto y el vino

• El mosto y el vino son líquidos muy ávidos de oxigeno, siéndolo más el primero

• Si se airea un vino este absorbe unos 8 mg/L de oxigeno. Esta cantidad rápidamente comienza a combinarse disminuyendo al estado libre

• A los pocos minutos el oxigeno puede haber desaparecido completamente.

• Una nueva aireación satura el vino con una menor concentración de oxigeno

• El mosto y el vino deben muchas de sus características a un equilibrio de sistemas redox

Efectos de los procesos de oxidación en el mosto y vino

Sobre las características sensoriales Sobre el color Sobre el desarrollo microbiológico Sobre la estabilidad física y química del

vino

Factores que fomentan la alteración

• Presencia de enzimas oxidasas

• Aporte de oxígeno

• Presencia de cationes (hierro y cobre)

• Concentración de compuestos fenolicos

• Producción de peróxidos que oxidan a otros compuestos que el O2 no es capaz de oxidar

PRINCIPALES COMPUESTOS IMPLICADOS

Enzimas oxidantes

Polifenoloxidasa natural de la uva

TIROSINASA

Polifenoloxidasa presente sólo en uva botrytizadas

LACCASA

Características de la Tirosinasa

• Se presenta en más de una forma con distinto punto isoeléctrico

• Se encuentra en forma soluble y fija a las partículas de pulpa (cloroplastos , mitocondrias) y fibras.

• En el vino sólo se presenta con una acción residual• Las levaduras ejercen una cierta inactivación de su

acción.• Al pH del vino tiene un baja estabilidad

Actividad de la Tirosinasa frente a distintos polifenoles

• Metil-4-pirocatecol 100• Ácido cafeico 27• Ácido gálico 8• Catequina 49• Procianidinas 3• Antocianos 3

Actividad de la tirosinasa de un mosto a diversos estado de

prensado

Fracciones de Prensado Activ. Soluble Activ. Particular Activ. TotalPrimer cuarto 0,125 0,550 0,675Segundo cuarto 0,180 0,625 0,850Tercer cuarto 0,225 0,900 1,125Cuarto cuarto 0,220 1,000 1,220

Actividad de la tirosinasa de un mosto 30 minutos después de la

adición de dosis crecientes de SO2

Dosis de SO2 Activ. Soluble Activ. Particular Activ. Total Menor activ.0 0,300 1,870 2,1705 0,270 1,370 1,640 -24

20 0,100 0,735 0,825 -6240 0,015 0,225 0,240 -8980 0,005 0,030 0,035 -95,5

100 0,007 0,005 0,012 -99,5

Características de la Laccasa

• Ataca un gran número de fenoles

• Puede oxidar pigmentos antocianicos

• Es muy resistente a la acción del SO2

• La bentonita no tiene efecto sobre su actividad

• Es muy resistente a los inhibidores clásicos de oxidasas.

Actividad de la laccasa durante la vinificación

Los tratamientos prefermentativos tienen limitado efecto sobre su actividadPor ser soluble pasa rápidamente al mostoEl SO2 tiene una acción instantánea sobre su actividad pero son necesarias elevadas concentraciones de SO2 libre.La bentonita disminuye levemente su actividadLa laccasa se afecta levemente durante la fermentación por lo pasa al vino prácticamente intactaLas dosis de SO2 son la principal forma de protección que se puede administrar

Actividad de la Laccasa frente a distintos polifenoles

• Metil-4-pirocatecol 100• Ácido cafeico 132• Ácido gálico 109• Catequina 100• Epicatequina 84• Antocianos 97

Influencia del SO2 sobre las actividades o-DPO (mosto de uva sana)y laccasa (mosto de uva podrida).

Oxidación en vinos

Los principales componentes implicados son los Los principales componentes implicados son los polifenolespolifenolesUna oxigenación del vino provoca una pérdida de la Una oxigenación del vino provoca una pérdida de la concentración de estos componentes. Además la concentración de estos componentes. Además la capacidad de un vino para consumir oxigeno, esta capacidad de un vino para consumir oxigeno, esta relacionada con la concentración de estos compuestos.relacionada con la concentración de estos compuestos.Los o-difenoles son los más fácilmente oxidables y los Los o-difenoles son los más fácilmente oxidables y los que provocan mayor pardeamiento.que provocan mayor pardeamiento.Además de los polifenoles hay otros compuestos que se Además de los polifenoles hay otros compuestos que se pueden oxidar, entre ellos:pueden oxidar, entre ellos:

Acido ascórbico, metales de transición (hierro y Acido ascórbico, metales de transición (hierro y cobre), SOcobre), SO

22 molecular, ácido tartárico (en presencia de molecular, ácido tartárico (en presencia de

catalizadores metálicos), etanol.catalizadores metálicos), etanol.

Naturaleza de las reaccionesNaturaleza de las reacciones

El oxigeno molecular solo puede reaccionar con El oxigeno molecular solo puede reaccionar con compuestos que tengan electrones desapareados = compuestos que tengan electrones desapareados = radicales libres.radicales libres.

CONDICIONES DE LA REACCIONCONDICIONES DE LA REACCIONPPara ara que se que se inicie la reacción inicie la reacción, e, el oxigeno u otro oxidante l oxigeno u otro oxidante debe ser activado  debe ser activado  

El oxigeno puede ser activado por la presencia de iones El oxigeno puede ser activado por la presencia de iones ferrosos y cuprososferrosos y cuprosos

Los principales compuestos que intervienen son los Los principales compuestos que intervienen son los polifenoles, que sufren una autoxidación dando como polifenoles, que sufren una autoxidación dando como productos o-quinonas y el ion superoxido (Hproductos o-quinonas y el ion superoxido (H

22OO22))

Los factores limitante de esta reacción están dado por el Los factores limitante de esta reacción están dado por el pH ácido del vino que permite solo pequeñas pH ácido del vino que permite solo pequeñas concentraciones de iones fenolatos y por la presencia de concentraciones de iones fenolatos y por la presencia de catalizadores metálicos que pueden actuar permitiendo catalizadores metálicos que pueden actuar permitiendo una mayor activación del oxigeno molecular. una mayor activación del oxigeno molecular.

La o-quinona del ácido caftárico debido a su elevada concentración y gran reactividad es la más importante en las transformaciones oxidativas de los vinos.El elevado potencial redox del par ác. caftárico/o-quinona permite a esta última, oxidar muchos otros componentes del vino. Algunos sustratos:- ácido ascórbico- sulfitos- o-difenoles que no son sustratos directos de la polifenoloxidasa. Las o-quinonas secundarias generadas por oxidación acoplada así como las quinonas primarias reaccionan espontáneamente con diversos compuestos del vino, formando agregados que pueden participar en nuevas reacciones de degradación. 

Principal producto oxidativo

Condicionantes de los deterioros oxidativos

• Cantidad de oxigeno disponible

• Concentración de sustrato oxidable

• Disponibilidad de catalizadores

• Presencia de sustancias antioxidantes

• Temperatura

• Acidez o pH

Principales elementos de control

• Disminución del sustrato oxidable

• Control de la temperatura en fruta, mosto y vino.

• Uso oportuno y ponderado de agentes antioxidantes

• Control del oxigeno disponible

• Control oportuno de la acidez

Precipitación cristalina de

sales del ácido tartárico en los

vinos

Mecanismo de la precipitación tartárica

• Se produce por la precipitación de sales de bitartrato de potasio y tartrato de calcio.

• Se debe evitar que la precipitación ocurra en la botella pues es rechazada por el consumidor

• La precipitación se evalúa como una falla en las actividades de control de calidad.

Formación de sales

• Debido al rango de pH que posee el vino, el acido tartarico se encuentra en mayor proporción mono disociado.

• Lo anterior implica que en gran medida esta formando sales con cationes monovalentes

• Existen una pequeña fracción de acido bidisociado que forma sales con cationes bivalentes.

Distribución relativa de las formas de las formas iónicas del ácido

tartárico en función del pH

Causa central de la inestabilidad tartárica

• Concentraciones muy elevadas de iones del ácido tartárico en el vino

• Baja solubilidad de sales tartaricas en las condiciones ambientales del vino

• Disminución de solubilidad de las sales del ácido tartárico– Efecto del grado alcohólico: grado mas elevado,

menor solubilidad – Efecto de la temperatura: temperaturas más bajas,

menor solubilidad

Procesos de cristalización

• El principal problema es que con el bajo nivel de sobresaturación existe poca nucleación espontánea y por ello se produce un lento y paulatino crecimiento de los cristales.

• El área de cristales disponible para el crecimiento es pequeña y en consecuencia la velocidad de cristalización reducida

• Ciertos coloides de los vinos: polisacáridos, péptidos, taninos y proteínas) recubren los núcleos de cristalización y con ello

detienen el crecimiento y la precipitación.

Estabilización del vino

• Para que el vino se estabilice necesita largo tiempo y condiciones que permitan la precipitación paulatina del exceso de sales tartaricas.

• La estabilización natural es lenta y en muchas ocasiones, al cabo de un año aun incompleta.

• Por ello los vinos que deben salir al mercado dentro del año, deben necesariamente ser sometidos tratamientos que permitan asegurar su estabilidad.

Tipos de tratamientos• Tratamientos extractivos elimina la parte de las sales que

puede cristalizar en las condiciones de solubilidad del vino– Tratamientos físicos:

• Aplicaciones de frío

• Uso de resinas de intercambio cationico

• Electrodialisis

• Osmosis inversa

• Tratamientos que impiden la cristalizacion de las sales– Tratamiento quimicos

• Acido metatartarico

• Goma arabiga

• Carboximetilcelulosa

• Manoproteinas

Enturbiamiento metálicos

Si en el vino se presentan concentraciones elevadas de hierro o cobre pueden generarse:

Enturbiamiento debido al hierroEnturbiamiento debido al cobre

Insolubilización de sales de cobre y hierro

– Normalmente se denominan quiebras– Depende de la concentración de los cationes

antes mencionados– Se necesitan condiciones de oxidación o de

reducción especificas – Para el hierro es necesaria el contacto del

vino con el aire – Para el cobre el vino debe estar sin contacto

con aire

Inestabilidad debida al cobre

• Reacciones de oxidación– Acelera las oxidaciones químicas en el vino provocan

pardeamiento en blancos y perdida de aromas varietales en tintos (especialmente tioles)

• Enturbiamiento cuproso– Turbiedad blanca y luego pardo rojiza– Se desarrolla en condiciones reductoras– Es mas probable de presentarse en los vinos blancos

debido a que necesita de proteínas para provocar una turbidez abundante.

– La reoxidación hace desaparecer el turbio

Inestabilidad debida al hierro

Al igual que el cobre provoca oxidaciones en vinos aunque en menor intensidad

Son necesarias • Condiciones oxidativas (contacto con aire) • Concentraciones fosfato• Contenido de hierro (sobre 7 mg/L)• pH más bien bajo(2,9 a 3,5)• Más probable en vinos blancos