COMPONENTES PRINCIPALES DE LA UVA Y DE LOS VINOS

CONSELLERÍA DO MEDIO RURALESTACIÓN DE VITICULTURA E ENOLOXÍA DE GALICIA (EVEGA).

Telf. 988 / 48 80 33 - Fax: 988 / 48 81 91 32427 - PONTE SAN CLODIO Leiro (Ourense)

Composición

• Hidratos de carbono• Ácidos orgánicos• Alcoholes• Sustancias nitrogenadas• Enzimas• Vitaminas• Sustancias minerales• Sustancias pécticas• Compuestos aromáticos• Compuestos fenólicos

HIDRATOS DE CARBONO• Están esencialmente representados por 2 monosacáridos:

GLUCOSA Y FRUCTOSA. • Pertenecen al grupo de las hexosas (C6H12O6).• Se sintetizan directamente mediante hidrólisis de la

sacarosa (C12H22O11) en todas las partes herbáceas de la planta, principalmente en las hojas, dando lugar a la formación de glucosa y fructosa.

• Se sintetizan indirectamente mediante hidrólisis del almidón (C6H10O5)n, el cual actúa como reserva.

• Se encuentran en el mosto en concentraciones comprendidas entre 150 y 250 g/L.

• Son fermentables, ya que las levaduras los transforman en alcohol.

• Desvían la luz polarizada (la glucosa es dextrógira [+] y la fructosa es levógira [-]).

• Son reductores, pudiendo oxidarse formando el ácido glucónico.

C H

O

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

D-glucosa

CH2OH

C O

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

D-fructosa

La relación glucosa/fructosa disminuye regularmente durante la fermentación, como consecuencia de la mayor actividad de las levaduras en la degradación de la glucosa.

Mosto: G/F = 0.9-1.0Vino: G/F < 1.0

Otros hidratos de carbono

• Monosacáridos-Hexosas:

D-galactosa: ~0.1 g/L-Pentosas: Σ= 0.3-2 g/L

L-arabinosaD-xilosaD-ribosaL-ramnosa

• Disacáridostrehalosa (glucosa+glucosa): 150 mg/L en vinomelibiosa (galactosa+glucosa)lactosa (glucosa+galactosa)maltosa (glucosa+glucosa) sacarosa (glucosa+fructosa): 2-5 g/L en uva

Azúcares reductores

• Disponen de una función aldehído o cetona con capacidad para reducir los licores alcalinos cúpricos:

-hexosas-pentosas

≥ 50Dulce

33 - 50Semiseco

17 - 35Seco

12 - 20Extra Seco

≤ 15Brut

0 - 6 Extra Brut

Conc. (g/L)Producto

Reglamento CE 1493/99 para vinos espumosos

ÁCIDOS ORGÁNICOS

• Se acumulan principalmente en la pulpa, en formas libres y combinadas (sales de potasio).

• Son responsables del carácter ácido del vino.

pk1= 3.15; pk2=4.71; pk3= 6.41

pk1= 3.46; pk2= 5.13

pk1= 3.04; pk2= 4.37

pKa

HOOC-CH2-COH-CH2-COOHCOOH

Ác. cítrico

HOOC-CH2-CHOH-COOHÁc. málico

HOOC-CHOH-CHOH-COOHÁc. tartárico

FórmulaCompuesto

0-0.5

0-3

1.5-4

Vino (g/L)

0-0.5

1-5

4-11

Mosto (g/L)

L(-)

L(+)

Isómero

Ácido cítrico

Ácido málico

Ácido tartárico

Compuesto

• Los ácidos tartárico y málico representan el 90% de la acidez total del mosto.

Ácido tartárico• Es sintetizado, en las partes verdes de la planta, como

producto secundario del metabolismo de los azúcares. • Es el ácido más abundante en mostos y vinos, y,

además, es el más fuerte. • El pH del vino depende, en gran medida, de su

contenido en ácido tartárico. • La disminución de la concentración de ácido tartárico en

el vino se debe a la menor solubilidad de los tartratos (bitartrato potásico y tartrato neutro de calcio) en presencia de etanol.

2.9

5.7

Solubilidad bitartrato potásico (g/L)

Disol. hidroalcohólica 10% (v/v)

Agua

Medio

Ácido málico

• Está presente en diversas frutas (manzanas, grosellas, ciruelas, peras, melocotones y albaricoques).

• Proviene de la hidrogenación del ácido oxalacético.• Su concentración disminuye durante la fermentación

alcohólica y maloláctica:

Fermentación alcohólica: levaduras género Schizosaccharomyces

HOOC-CH2-CHOH-COOH 2 CO2 + CH3-CH2OH

HOOCHOOC--CHCH22--CHOHCHOH--COOHCOOH COCO22 + CH+ CH33--CHOHCHOH--COOHCOOHFermentación maloláctica

Ácido cítrico

• Se encuentra presente en la fruta (limones, pomelos, melocotones y albaricoques).

• Su concentración aumenta en el caso de uvas afectadas por Botrytris cinerea.

• Su contenido disminuye durante la fermentación maloláctica debido a la acción de las bacterias lácticas, originando ácido acético.

• Forma complejos solubles con el ión Fe3+.

Otros ácidos orgánicos

• La uva también contiene otros ácidos en menores contenidos (≤ decenas de mg/L).• No juegan un papel importante en la acidez, pero participan en mecanismos complejos, algunos de los cuales influyen en los caracteres organolépticos de los vinos.• Los ácidoscidos glucglucóóniconico y 2y 2--cetoceto--glucglucóóniconico proceden de la proceden de la oxidacioxidacióón de la funcin de la funcióón aldehn aldehíído de la glucosa y de la funcido de la glucosa y de la funcióón n alcohol primario del C1 de la fructosa en vendimias afectadas alcohol primario del C1 de la fructosa en vendimias afectadas por la podredumbre noble y/o gris.por la podredumbre noble y/o gris.• El ácido múcico, formado a partir de la oxidacila oxidacióón de la n de la funcifuncióón aldehn aldehíído y de la funcido y de la funcióón alcohol primario del C6n alcohol primario del C6 de la de la galactosa, fue identificado en algunos vinos de podredumbre noble.•• ÁÁcido asccido ascóórbico.rbico.•• ÁÁcidos fenoles: cidos fenoles: áácido pcido p--cumcumááricorico y y cumariltartcumariltartááricorico..

Ácidos orgánicos producidos en la fermentación

0.3-1

0.5-1.5

0.1-3

Vino (g/L)

D(-), L(+)

Isómero

Ácido acético

Ácido succínico

Ácido láctico

Compuesto

pk=4.73

pk1= 4.18; pk2= 5.23

pk= 3.81

pKa

CH3-COOHÁc. acético

HOOC-CH2-CH2-COOHÁc. succínico

HOOC-CHOH-CH3Ác. láctico

FórmulaCompuesto

Ácidos orgánicos producidos en la fermentación

•Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólica•Degradación de ác. cítrico por bacterias lácticas. Fermentación maloláctica•Oxidación del etanol por bacterias acéticas (“picado acético”).•Alteraciones lácticas.•Oxidación química del etanol catalizada por metales.

AcAcééticotico

•Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólicaSuccSuccííniconico

•Degradación de ác. málico por bacterias lácticas. Fermentación malolácticaL(+) lL(+) láácticoctico

•Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólicaD(D(--) l) láácticoctico

OrigenOrigenÁÁcido cido

ALCOHOLES• El etanol es, después del agua, el constituyente más

importante del vino.• El etanol procede de la fermentación alcohólica del azúcar

del mosto, existiendo cierta contribución de la fermentación gliceropirúvica:

CC66HH1212OO66 2CH2CH33--CHCH22OH +2 COOH +2 CO22

glucosa/fructosaglucosa/fructosa didióóxido de carbonoxido de carbonoetanoletanol

CC66HH1212OO66

CHCH33--CHCH22OHOH

glucosa/fructosaglucosa/fructosa áácc. . pirpirúúvicovico

etanoletanol

CHCH22OHOH--CHOHCHOH--CHCH22OH + CHOH + CH33--COCO--COOHCOOH

glicerolglicerol

etanaletanal

CHCH33--CHOCHONADHNADH22

CHCH33--COCO--COOHCOOH

áácc. . pirpirúúvicovico

--COCO22

enzimenzim..

Otros alcoholes

0.23-metil-1-butanol?3-pentanol

Trazas2-pentanolTrazas1-pentanol

12,3-butanodiolTrazas2-butanol

?2-metil-2-propanol0.12-metil-1-propanol

Trazas1-butanolTrazas2-propanol

0.031-propanol0.1metanol

Concentración media (g/L)Compuesto

?1-decanol

0.052-metil-1-butanol

0.052-feniletanol

? 2-nonanol?1-nonanol?2-octanol?1-octanol?2-heptanol

Trazas1-heptanol?2-hexanol

0.011-hexanol?3-metil-2-butanol

Concentración media (g/L)Compuesto

Hidrólisis enzimática de las pectinas

Alcoholes superiores: monoalcoholes de más de 2 átomos de carbono.

Polioles

-Uva

-Botrytis cinerea-Fermentación alcohólica

-Bacterias lácticas-Botrytis cinerea

-Levaduras-Bacterias lácticas -Botrytis cinerea

-Levaduras

-Prod. secundario ferm. alcoh.-Fermentación maloláctica

-Fermentación gliceropirúvica-Podredumbre noble

Origen

220 - 730MesoinositolMesoinositol

30 – 300SorbitolSorbitol

90 – 750ManitolManitol

25 – 350ArabitolArabitol

30 – 200EritritolEritritol

330 – 13502,32,3--ButanodiolButanodiol

5000 – 20000GlicerolGlicerol

Concentración (mg/L)Compuesto

El glicerol puede considerarse como el constituyente químico del vino más importante después del agua y del etanol,

aportando sensación de untuosidad y suavidad.

Ésteres

• Fermentación maloláctica• Reacción química durante

envejecimientoLactato de etiloLactato de etilo

DecanoatoDecanoato de etilo de etilo OctanoatoOctanoato de etilode etiloHexanoatoHexanoato de etilode etilo

• Fermentación alcohólicaAcetato 2Acetato 2--fenilofeniloAcetato de Acetato de isoamiloisoamiloAcetato de Acetato de hexilohexiloAcetato de Acetato de isobutiloisobutilo

• Fermentación alcohólica• Acción de bacterias acéticas

durante conservación Acetato de etiloAcetato de etilo

Origen Compuesto

RR−− CC−−OH + CHOH + CH33 −− CHCH22OH OH RR−−CC−− OO−− CHCH22 −−CHCH33 + H+ H22OO

OO OO

SUSTANCIAS NITROGENADAS•• ClasificaciClasificacióón de acuerdo a su comportamiento qun de acuerdo a su comportamiento quíímico:mico:

Nitrógeno inorgánico: catión amonio (NH4+) es la forma más

directamente asimilable por las levaduras.-Representa el 5-10% del nitrógeno total en mosto (> 50 mg/L).-Interviene en la fermentabildad del mosto.

Nitrógeno orgánico:-Aminoácidos (1-4 g/L; 30-40% del nitrógeno total): alanina, arginina, prolina, serina, ácido glutámico y glutamina.

Fórmula: R-CHNH2-COOH (M < 200).Función: intervienen en el desarrollo de microorganismos.

-Péptidos: glutatión (M < 10000).-Proteínas (20-100 mg/L mosto): M > 10000su precipitación por los taninos causa quiebra proteica en vinos blancos, ya que los vinos tintos no contienen proteínas en estado libre.

OxidasasOxidasas: : polifeniloxidasa (PFO) o tirosinasa; laccasa (podredumbre).

HidrolasasHidrolasas: : proteasas; pectinasas o enzimas pectolíticos.

ENZIMAS

• Actividad prefermentativa de la vendimia.• Inicio de la fermentación.• Evolución de los vinos (desfangado y clarificación).

VITAMINAS

Intervienen en la fermentación alcohólica como activadores e influyen en el desarrollo de las levaduras.

B

bloqueante de la oxidación de los constituyentes del vino (polifenoles). C

FunciónVitamina

SUSTANCIAS MINERALES

Proceden del suelo y se localizan, principalmente, en las partessólidas de la uva: hollejos, semillas y paredes celulares de la pulpa.

70–1000

100–2000

20–1000

Vino (mg/L)

100–400FosfatoFosfato

200SulfatoSulfato

20–200CloruroCloruro

Mosto (mg/L)Anión

4-55-102-54-5100

10-200100

1000-2500

Mosto (mg/L)

<5CincCinc0.1-1CobreCobre

5HierroHierro1–8ManganesoManganeso

60–150MagnesioMagnesio10SodioSodio

10-100CalcioCalcio1000PotasioPotasio

Vino (mg/L) Catión

• Quiebra férrica:En vinos blancos, se forma un coloide inestable como resultado de la reacción entre el ión Fe+3 y el ácido fosfórico.En vinos tintos, el Fe+3 se combina con los compuestos fenólicos dando lugar a complejos coloreados que precipitan.

• Quiebra cuprosa:En ambiente reductor, el Cu+1 se combina con anhídrido sulfuroso formando sulfuros insolubles en presencia de luz, elevada temperatura, [Cu]>0.5 mg/L, abundancia de SO2 y presencia de proteínas.

SUSTANCIAS PÉCTICAS

En la uva, están presentes en las paredes celulares del hollejo y de la pulpa, y se solubilizan en el mosto tras la degradación enzimática de dichas paredes.

• Sustancias pécticas mayoritariamente ácidas (pectinas):Formadas por cadenas de ácido galacturónico parcialmente esterificadas con metanol. Representan prácticamente la mitad de los coloides del mosto obtenido por prensado de las uvas.

• Sustancias pécticas mayoritariamente neutras (gomas):Contienen ácido galacturónico y osas neutras (principalmente arabinosa, ramnosa, galactosa).

COMPUESTOS AROMÁTICOS

•Aromas primarios: aromas varietales. Son propios de cada variedad.

-Sustancias volátiles aromáticas libres: responsables del aroma de la uva y del vino, tales como terpenoles(linalol y óxidos, geraniol, nerol y óxidos, citronelol, α-terpineol, hotrienol) presentes mayoritariamente en los hollejos.-Sustancias volátiles combinadas: precursoras de los aromas, incluyendo polioles (derivados polihidroxiladosdel linalol) libres o glicosilados y terpenilglicósidos(ramnosil glucósidos y arabinosil glucósidos).

•Aromas secundarios: aromas prefermentativos y fermentativos.•Aromas terciarios: aromas postfermentativos.

Terpenos

0

2

4

6

8

10

12

14

16

TORRONTES TREIXADURA GODELLO LOUREIRA ALBARIÑO

ITLITP

Terpenos en variedades gallegas

ALBARIÑO LOUREIRA GODELLO0

25

50

75

100

125

150Linalola-TerpineolCitronelolNerolGeraniolHo-trienolt-ox-lin-furanc-ox-lin-furant-ox-lin-piranc-ox-lin-piran

TERPENOLES

µg/L

Terpenoles libres en variedades gallegas

ALBARIÑO LOUREIRA GODELLO0

10

20

30

40

50

60Linalola-TerpineolCitronelolNerolGeraniolHo-trienolt-ox-lin-furanc-ox-lin-furant-ox-lin-piranc-ox-lin-piran

TERPENOLESµg

/L

Terpenoles ligados en variedades gallegas

COMPUESTOS FENÓLICOS

• En la uva, están localizados mayoritariamente en las pepitas y el hollejo.

• Son responsables del color y de gran parte del sabor de los vinos tintos.

• Son sintetizados por la vid, como producto secundario del metabolismo de los azúcares, durante todo su ciclo vegetativo.

Pigmentos (flavonoides)-Antocianos: color rojo o azul en las variedades tintas.-Flavonoles: color amarillo en variedades tintas y blancas.-Flavanoles: color amarillo, amargor, astringencia, estructura, cuerpo y estabilidad del vino en variedades tintas y blancas.

Compuestos incoloros (no flavonoides)-Ácidos fenólicos: benzoicos y cinámicos en variedades tintas y blancas.-Estilbenos.

CONTENIDO Y LOCALIZACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS EN LA UVA

050-20020-170Ácidos fenólicos

0500-3000 (2)0 (1)Antocianos

1.000-6.000100-500trazasTaninos

PepitasHollejosPulpa(mg/kg bayas)

(1) Excepto variedades tintoreras.(2) Contenido en variedades tintas.