Gestión de pH en el Vino de Calidad

II
ENCUENTRO ENOLÓGICO
Informe Técnico
Gestión de pH
en el vino de calidad
Patronato de la Fundación
Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación
Bodegas Codorníu
Bodegas Julián Chivite
Bodegas La Rioja Alta, S.A.
Bodegas Vega Sicilia
Vinos de los Herederos del Marqués de Riscal
INFORME TÉCNICO
Gestión de pH en el Vino de Calidad
Edita FUNDACIÓN PARA LA CULTURA DEL VINO
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Gerente: Emilio Castro Medina
Todos los derechos reservados:
‹ Fundación para la Cultura del Vino
Traducción: Teresa Sans Morales
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Madrid 2005
Gestión
de pH
en el vino
de calidad
www.culturadelvino.org
1. Origen, importancia
y factores de variación
de la acidez y del pH:
visión general de la
problemática de la
disminución de la
Pascal CHATONNET
Director Científico de Laboratorios EXCELL
1.1
1.2
1.3
1.4
Evolución de los ácidos y de los cationes minerales
durante la maduración de la uva.
Evolución del equilibrio ácido-base durante la
vinificación.
Influencia e importancia del pH en enología.
Medios de corrección de la acidez débil y del pH
elevado a disposición del enólogo.
Laboratoire EXCELL
Parc Innolin, 10 rue du golf.
33700 MERIGNAC
Origen, importancia y
factores de variación de
la acidez y del pH:
visión general de la
problemática de la
disminución de la acidez
de los vinos
E
Pascal CHATONNET
n enología, la noción de acidez de los vinos se
puede enfocar de distintas maneras. El enólogo
distingue diversas formas de acidez: la acidez
total, la acidez volátil, la acidez fija y la acidez
real. Cada una de ellas reviste una importancia
distinta con respecto al equilibrio físico-químico u organoléptico.
Por consenso, la acidez total representa la acidez determinada por la
neutralización química de las funciones ácidas de los ácidos
minerales y orgánicos presentes en el medio. La participación de cada
ácido en concreto en la acidez total está determinada por su carácter
más o menos fuerte, es decir por su estado de disociación Ka y su
grado de salificación (A-):
AH + H 20
A - + H 3O+
La emisión de iones H3O+ traduce el carácter ácido de la molécula
AH. La disociación es una función de la constante Ka (o de su
cologaritmo decimal pKa):
Ka = [A-].[ H 3O+]/[AH]
El ácido tártrico y el ácido málico son los principales ácidos
responsables de la acidez del vino. La acidez volátil, que forma
parte de la acidez total, está compuesta por todas las formas libres
y salificadas de los ácidos volátiles. El ácido acético es el
componente principal de la fracción volátil de los ácidos del vino
que pueden ser arrastrados por la destilación. La acidez fija se
obtiene restando la acidez volátil de la acidez total; por lo tanto,
coincide exactamente con la fracción libre de los ácidos fijos y la
fracción volátil y salificada de los ácidos volátiles.
La acidez real del vino, expresada por el pH, equivale a la
concentración de funciones ácidas libres en el vino, es decir a la
concentración de iones H30+, estrictamente responsables de la
acidez. La acidez real, determinada mediante un electrodo y un pH
metro, se podría expresar pues en función de la concentración de
iones H+ , aunque por lo general se utiliza su logaritmo decimal, o
más exactamente su cologaritmo, mucho más cómodo,
simbolizado por el término de pH:
pH = -log 10 [H 3O+]
Los vinos son básicamente mezclas de ácidos débiles, más o menos
salificados dependiendo de su pKa respectivo, de la composición de
los suelos de origen, del varietal, del grado de maduración de la uva,
de las condiciones climáticas del año, del modo de cultivo del viñedo
y del modo de gestión de la vinificación.
El valor del pH de una solución de un mono ácido débil y de su sal
se obtiene mediante la ecuación:
pH = pK a + log [A-]/[AH]
El pH del vino es resultado del equilibrio de los diversos ácidos
incluidos en su composición (tabla I). Entre los diversos ácidos
presentes, el más fuerte es el ácido tártrico. Es el primero en
salificarse y desplaza a los demás ácidos de sus sales. Entre los
cationes minerales que neutralizan los ácidos, el potasio es el más
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
9
1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
abundante, y el que determina la mayor parte de los equilibrios
ácido-base (tabla II).
Tabla I
Principales ácidos orgánicos (aniones) que determinan el equilibrio ácido-base de los vinos
(según RIBEREAU-GAYON et al., 1998)
Nombre
Categoría
pKa
Concentración en el vino
( en mg/l )
Ácidos minerales fuertes
clorhídrico
sulfúrico 1
<1
1
20 a 1000 en NaCl
200 a 400 en K2SO4
(fuertemente disociados)
sulfúrico 2
sulfuroso 1
1,6
1,77
10 a 225 en SO2
fosfórico 1
1,96
70 a 500 en PO4
tártrico 1
cítrico 1
málico 1
láctico
tártrico 2
3,01
3,09
3,46
3,81
4,05
1500 a 4000
0 a 550
0 a 4000
100 a 3500
Ácidos orgánicos muy
débiles
(muy poco disociados)
succínico 1
cítrico 2
acético
málico 2
succínico 2
cítrico 3
4,16
4,39
4,73
5,05
5,23
5,74
500 a 1500
Ácidos minerales débiles
fosfórico 2
carbónico 1
sulfuroso 2
carbónico 2
fosfórico 3
6,7
6,52
7,00
10,22
12.44
polifenoles
8 a 10
Ácidos orgánicos débiles
(parcialmente disociados)
(apenas disociados)
Fenoles
(no disociados)
100 a 1000
100 a 6000 en C02
Tabla II
Principales minerales presentes (cationes) susceptibles de intervenir en el equilibrio ácido-base de los vinos
(según RIBEREAU-GAYON et al., 1976)
Compuestos
Concentración
(en mg/l)
Potasio
Sodio
Calcio
Magnesio
Hierro
Cobre
500 a 2000
20 a 200
80 a 140
80 a 120
0,5 a 5
0,2 a 2
El pH es uno de los factores más variables del vino. Varía de 2,8
a 4,2 aproximadamente. Hace cuarenta años, los primeros
tratados de enología hablaban de una variación de pH entre 2,5
y 3,8. Se observa pues una tendencia al incremento del límite
superior del pH de los vinos durante los últimos años.
10
Fundación para la Cultura del Vino
Dado que el pH es un dato importante en enología, en este
trabajo abordaremos los diversos factores que pueden influir en
su valor, así como su influencia en la calidad organoléptica y la
evolución química y microbiológica de los vinos.
Pascal CHATONNET
1.1 Evolución de los ácidos y de los cationes
minerales durante la maduración de la uva
1.1.1 Evolución durante la maduración de la uva
Dependiendo del varietal, tras una acumulación importante de
ácidos orgánicos en la uva verde, la fase de maduración iniciada
tras el envero se caracteriza por una progresiva disminución de la
acidez total, con una elevación del pH (figura 1). La disminución de
la acidez total de la uva, en el transcurso de la maduración, se
debe fundamentalmente a la disminución del contenido de ácido
málico en la uva. En efecto, el ácido málico es el principal sustrato
de la combustión respiratoria de la uva. El ácido tártrico
evoluciona poco; las variaciones observadas están relacionadas
fundamentalmente con un efecto de dilución, debido al aumento
de tamaño de la uva. En caso de lluvias tardías, en ocasiones se
pueden observar nuevas subidas de ácido tártrico procedente de
las raíces al final de la maduración.
La evolución de la acidez en el transcurso de la maduración
depende de las características de cada añada, y en especial de los
niveles de las temperaturas y del suministro de agua. Esto se debe
a que la combustión respiratoria del ácido málico depende mucho
de la temperatura de la uva: a 30°C, la uva respira
fundamentalmente ácido málico, a temperaturas superiores, ácido
tártrico y por debajo de esa temperatura, casi exclusivamente
glúcidos (RIBEREAU-GAYON y RIBEREAU-GAYON, 1980).
Figura 1
Evolución de la acidez de la uva durante la maduración - esquema general
(figura 2). Todas las partes de la uva se enriquecen en minerales; el
incremento relativo es mayor en las partes sólidas (figuras 3) y en
especial en los hollejos (BLOUIN y GUIMBERTEAU, 2000).
Figura 3
Evolución de los cationes en cada parte de la uva durante su maduración
(según PEYNAUD y MAURIE, 1953 citado por BLOUIN y GUIMBERTEAU,
2000)
1.1.2 Influencia del varietal
La proporción de ácido tártrico y de ácido málico puede variar en
función de los varietales. Dado que, normalmente, en los vinos
tintos el ácido málico desaparece totalmente por influencia del
desarrollo de las bacterias lácticas, la acidez del vino es muy
distinta de la del mosto, tanto más cuanta más alta fuera la
proporción de ácido málico en este último (Tabla III).
Habida cuenta de las características bioquímicas del ácido málico
en la planta y de su sensibilidad a las condiciones térmicas del
medio, para un mismo varietal y en un mismo tipo de clima, de un
año para otro la cantidad de ácido málico presente en el momento
de la vendimia varía mucho más que la cantidad de ácido tártrico
(tabla IV).
El Merlot se caracteriza por una acidez total débil en su madurez,
pero con una amplia predominancia del ácido tártrico sobre el
ácido málico. Otros varietales, como el Cariñena o el Syrah,
producen una uva que a menudo contiene una proporción
Tabla III
Figura 2
Evolución de los cationes durante la maduración de la uva
(según BLOUIN y GUIMBERTEAU, 2000)
Al mismo tiempo, se observa un incremento progresivo, al
principio rápido y después más lento, de las materias minerales
Influencia del varietal en la proporción de ácido málico y ácido
tártrico en el momento de la vendimia
(según HUGLIN, 1998 citado por BLOUIN y GUIMBERTEAU, 2000
y según KLIEWER, 1966)
Varietal
Ac. Tártrico Ac. Málico
mèq./l
mèq./l
proporción
Tártrico/Málico
Merlot
86
35
2.5
Cabernet Sauvignon
85
51
1.7
Cabernet Franc
84
30
2.8
Cinsault
85
39
2.2
Cariñena
55
86
0.6
Garnacha
68
63
1.1
Monastrell
75
60
1.3
Tempranillo
80
60
1.3
Syrah
52
60
0.9
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
11
1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
más abundante debido a una mayor cantidad de hojas adultas
activas), y (iii) a una mayor inestabilidad del ácido tártrico en el
vino, que forma sales tanto menos solubles cuanto más rico en
alcohol es el vino (aumento de la sobresaturación por el potasio y
de la acumulación de azúcares por efecto de la fertilización
potásica) (MATTICK et al., 1972, HALE, 1977, MORRIS et al., 1980,
CHAMPAGNOL, 1984).
importante de ácido málico en el momento de la vendimia, lo cual
se traduce en disminuciones notables de la acidez total tras la
fermentación alcohólica y maloláctica, con un incremento del pH
en un grado que dependerá del contenido de potasio del mosto.
1.1.3 Influencia de los factores vitícolas
La riqueza del suelo en potasio, ya sea natural, ya sea debida a la
fertilización mineral, puede influir en el nivel de acidez de la uva y
del vino. La mayor asimilación de potasio por la viña (Tabla V) da
pues lugar a (i) una disminución proporcional de la acidez total y
sobre todo del pH del mosto (por salificación de los ácidos), a (ii)
una modificación de la proporción tártrico/málico en la uva a
favor del ácido málico, menos estable en los vinos tintos (síntesis
Tabla IV
Evolución del contenido de ácido tártrico y de ácido málico de diversos varietales procedentes de un mismo viñedo bordelés
(según BLOUIN y GUIMBERTEAU, 2000)
Añada
Cab. Franc
Sauvignon
Sémillon
Merlot
Cab. Sauvignon
Ac. Tártrico Ac. Málico Ac. Tártrico Ac. Málico Ac. Tártrico Ac. Málico Ac. Tártrico Ac. Málico Ac. Tártrico Ac. Málico
año 1
6.52
año 2
6.75
año 3
6.82
año 4
6.22
año 5
6.22
año 6
6.07
2.01
6.00
2.01
6.00
2.81
6.60
2.01
6.30
2.28
6.30
2.55
5.85
6.07
2.61
1.47
6.97
3.01
1.60
6.75
4.02
3.21
6.15
2.81
1.81
6.45
3.75
2.21
5.85
3.42
1.80
6.67
3.21
6.37
4.09
6.97
5.16
6.37
2.34
6.75
4.39
6.07
3.28
año 7
6.75
2.81
6.22
4.22
5.85
1.94
6.37
4.35
Media
6.48
2.35
6.18
3.41
6.30
2.01
6.51
3.83
desv. tipo
0.284
variación
4.4%
0.341
0.233
14.5%
3.8%
0.574
16.8%
0.406
0.538
6.4%
26.8%
0.280
4.3%
0.872
22.8%
5.55
2.68
5.70
2.81
5.92
4.15
5.32
2.28
6.00
2.88
5.40
3.21
5.48
3.21
5.62
3.03
0.240
4.3%
0.544
18.0%
Tabla V
Influencia de la fertilización potásica del viñedo en la evolución de los ácidos orgánicos y del potasio presentes en la uva en el momento de
la vendimia - Consecuencia sobre el pH del vino
(Cabernet Sauvignon - Riparia Gloire, según DELAS et al ., 1990)
Fertilización
Unidades K/ha
Ac Tártrico
mèq/l
Ac Málico
mèq/l
K+
g/l
pH vino
0
60
120
180
107
119
113
102
77
70
73
113
1110
1520
1700
2100
3.39
3.41
3.65
3.85
El aumento del potasio del mosto y de los vinos está bien
correlacionado con el potasio absorbido por la planta, pero la
respuesta de la viña al abono depende mucho del portainjerto
(DELAS et al., 1990). La capacidad de absorción del potasio, por
ejemplo, es elevada con el SO4, el Fercal y accesoriamente el 420A,
hasta el punto que estos portainjertos son sensibles a las carencias
de magnesio inducidas por una incorrecta proporción K/Mg del
suelo; ocurre lo contrario con el 3309C, el 140Ru y el 1103P. Por lo
12
Fundación para la Cultura del Vino
tanto, resulta difícil relacionar directamente un nivel de
fertilización con la acidez de la uva pues, comparada con la
acumulación en las partes vegetales, la acumulación se amortigua
considerablemente en el mosto y el vino (MORRIS et al., 1980).
Por último, el régimen hídrico de la planta también puede influir en
la absorción del potasio del suelo y en la acidez de los vinos.
A menudo, la acidez total es tanto más débil cuando más elevada
Pascal CHATONNET
ha sido la evapotranspiración real (SEGUIN, 1980). En general, el
crecimiento y el desarrollo de la viña está asegurado en primavera
por las raíces superficiales situadas a menos de 60 cm de
profundidad; hacia el final del mes de julio esa zona superficial
está reseca, sobre todo en los suelos arenosos, guijosos, los
arcillosos-calcáreos y en las lomas. A partir de entonces, las raíces
profundas aseguran solas la alimentación mineral e hídrica de la
planta. El desplazamiento del horizonte de absorción hídrica hacia
abajo, es decir, hacia zonas con frecuencia pobres en potasio
intercambiable, resulta en una disminución del suministro de
potasio a la planta, y en su acumulación en la uva (figura 4,
ETOURNEAUD, 1983). Al mismo tiempo, el magnesio se absorbe
más bien durante el periodo seco, pues con frecuencia se sitúa en
los horizontes más profundos. En los suelos de regadío, y por ende
fertilizados a través del agua de riego, la alimentación potásica de
la viña es prácticamente constante a lo largo de todo el ciclo
vegetativo, lo cual favorece una mayor acumulación de cationes
en el mosto. Las lluvias tardías sobre suelos de arraigo superficial
también facilitan una rápida absorción de potasio, que en ese caso
contribuye a una reducción de la acidez total del mosto a pesar de
las subidas de ácidos procedentes de las raíces, sin afectar
necesariamente en gran medida al pH.
consecuencia de la formación del alcohol, que reduce su
solubilidad en el vino (tabla VI, figura 5) (RIZZON, 1985, RIZZON et
al., 1998).
A continuación, la fermentación maloláctica transforma
naturalmente el ácido málico (diácido) en ácido láctico
(monoácido). Esta transformación se acompaña de una
disminución de la acidez total, un mayor o menor incremento de
la acidez volátil (100 a 250 mg/l) procedente fundamentalmente
de la degradación del ácido cítrico y, en su caso, de trazas de
glucosa residual, que finalmente provocan un aumento del pH de
+0,1 a 0,2 unidades o a veces incluso más.
Tabla VI
Evolución de los parámetros del equilibrio ácido-base de un vino
tinto durante su elaboración
(varietal Cabernet Sauvignon; según RIZZON et al., 1998)
Encubado Trasiego
Acidez Total
(mèq./L)
pH
Ac. tártrico
(g/L)
Potasio
(mg/L)
Fin de
Fin de
Fin de
fermentación fermentación crianza
maloláctica
alcohólica
131
100
96
64
59
3.27
3.67
3.72
4.01
4.01
4.4
2.6
2
2.1
1.9
2167
2211
2215
1676
1918
Figura 4
Perfil hídrico y perfil de potasio en el suelo
(medias de observaciones, según ETOURNEAUD, 1983)
1.2 Evolución del equilibrio ácido-base durante la
vinificación
1.2.1 Evolución de los ácidos y de los cationes del
vino
Entre la recepción de la vendimia y el final de la vinificación, la
maceración constituye el principal factor enológico susceptible de
influir en el equilibrio ácido-base del vino. Los ácidos se
concentran en la pulpa, mientras que los cationes que los
neutralizan abundan sobre todo en las materias sólidas.
En los tintos, la vinificación se caracteriza por una sensible
disminución del ácido tártrico presente en la uva a lo largo de la
maceración, debido a la precipitación del bitartrato, formado a
partir del potasio y del calcio procedentes de las partes sólidas, a
13
Fundación para la Cultura del Vino
Figura 5
Evolución de los principales cationes metálicos durante la maceración y la
fermentación tradicional en tinto de uvas Cabernet Sauvignon
(según RIZZON, 1985)
En el transcurso de la crianza, la sulfitación reiterada, en especial
en caso de crianza en barricas con azufrado de las mismas y de
utilización de barricas usadas, provoca siempre cierto aumento de
la cantidad de sulfatos muy disociados (procedentes del ácido
sulfúrico formado por la oxidación del dióxido de azufre). Estas
sales elevan ligeramente la acidez total, y sobre todo provocan una
disminución del pH. Dicha disminución puede afectar
negativamente al equilibrio organoléptico de los vinos sometidos a
una crianza prolongada en barrica (más de 18 meses): La oxidación
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
13
1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
propician la neutralización de los ácidos de la uva por las
materias minerales. El transporte de la uva prensada o la
premaceración prolongada, provocan una desacidificación
(acidez total: - 1,4 a 2 g/l en H2SO4; pH + 0,2 a 0,4) tanto más
importante cuanto mayor sea el contenido de potasio de la uva,
cuanto más prolongado sea el periodo de contacto, y cuanto
más alta sea la temperatura de maceración (OLLIVIER, 1987).
Así, a través del análisis rutinario, resulta fácil acceder al
conocimiento de la cantidad de ácido tártrico (determinación
de 10 mg/l de SO2 libre al mes equivale a la oxidación de 180 mg/l
de SO2 total, con la formación de 275 mg/L de ácido sulfúrico,
equivalentes a 490 mg/l de sulfato de potasio (RIBEREAU-GAYON y
PEYNAUD, 1961).
En el caso de los blancos, lo que más influye en la acidez y el pH
son las condiciones de transporte y tratamiento de la uva, antes de
su prensado (tablas VII y VIII). Todas las circunstancias que
favorezcan el contacto de las partes sólidas con el mosto
Tabla VII
Influencia de la premaceración de las uvas blancas en el equilibrio ácido-base de los mostos (según OLLIVIER, 1987)
Maceración
(12 h, 15°C)
Potasio
(mg/L)
Sauvignon
Ac. Tártrico
(g/L)
pH
Potasio
(mg/L)
Sémillon
Ac. Tártrico
(g/L)
pH
Comienzo
580
8.64
3.15
530
8.03
3.29
Fin
880
7.41
3.5
630
7.85
3.36
1 . 2 .2 P re d i c c i ó n d e l a a c i d e z t o t a l y d e l p H d e l
vi n o a p a r t i r d e l a n á l i s i s d e l a uv a
Tabla VIII
Influencia de la temperatura de premaceración de los vinos
blancos en la evolución de la acidez del mosto y de los vinos
(según OLLIVIER, 1987)
En el estado actual de conocimientos, siempre resulta difícil
prever la acidez total y real del vino a partir de las del mosto.
Esto se debe a varios motivos:
a)
El vino y el mosto con una misma composición de ácidos
no presentan la misma curva de graduación, pues la
capacidad de amortiguación de los ácidos no se expresa del
mismo modo en sendos medios (ver más adelante);
b) Durante las fermentaciones, los microorganismos, y en
especial las bacterias lácticas, metabolizan parte de los ácidos
de la uva. Las levaduras y las bacterias, por su parte,
producen nuevos ácidos como productos secundarios de su
actividad;
c) Por efecto del incremento del contenido de etanol, las
sales de estos ácidos, y en especial las del ácido tártrico, se
vuelven menos solubles. Ese es el caso sobre todo del
hidrogenotartrato de potasio, que sigue teniendo una
función de ácido libre, y cuya precipitación provoca una
reducción proporcional de la acidez total.
Dicho esto, a partir del conocimiento de los contenidos de ácido
tártrico y de potasio del mosto, se puede estimar con mayor o
menor facilidad el pH del vino. En los tintos, pese a la reducción
de la función ácida tras la degradación del ácido
málico en ácido láctico, el ácido tártrico y el potasio seguirán
siendo los que garanticen el equilibrio del pH del vino (figura 6).
Hay que determinar esta relación para cada tipo de vino, pues la
graduación alcohólica y el equilibrio coloidal (polisacáridos), que
influyen en la estabilidad de las sales de tártaro, varían de un
vino a otro. Este planteamiento permite
explicar con mayor serenidad una posible acidificación del
mosto, y evitar grandes sorpresas en materia de equilibrio ácido
del vino acabado cuando el razonamiento se ha basado en la
acidez total y en el pH del mosto, sobre todo en el caso de
varietales con una relación tártrico/málico < 1.
14
Fundación para la Cultura del Vino
12°C
Temperatura
20°C
25°C
3.55
3.65
3.60
Acidez Total
(g H2SO4/L)
3.50
3.40
3.50
pH
3.46
3.52
3.53
Maceración
18 h
Mosto
pH
Vino
pH vino = 3,671 - (0,00364 Ac. Tártrico meq/L) + (0,000362 K+ mg/L)
R = 0,921; error de estimación estándar = 0,105
≈
Figura 6
Ejemplo de correlaciones entre los contenidos de ácidos y potasio del
mosto (Cabernet Sauvignon) recién exprimido (sin maceración)
y el pH final del vino tras la fermentación maloláctica
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
14
Pascal CHATONNET
Figura 7
Diversas formas de los antocianos en equilibrio en el vino - Influencia del pH
(según BROUILLARD 1982 GLORIES, 1984)
química o por espectrometría por infrarrojos), del potasio
(determinación por fotometría de emisión, o, más sencillamente,
mediante electrodo selectivo, o indirectamente mediante
espectrometría por infrarrojos) y del pH (pH-metría) para explicar,
en su caso, una acidificación precoz.
1.3 Influencia e importancia del pH en enología
1.3.1 Influencia en el sabor del vino
El sabor ácido del vino es imprescindible, pues, junto con los
polifenoles, contrarresta el sabor dulce del etanol. El sabor ácido
depende tanto de la acidez total como del pH. Efectivamente, los
ácidos intervienen no sólo a través de los iones H+ que emiten,
15
Fundación para la Cultura del Vino
sino también a través de su molécula completa, que tiene su
propio sabor en cada ácido. Con un mismo pH, los ácidos acético,
tártrico y málico parecen mucho más ácidos que el ácido
clorhídrico; en cambio, una fuerte concentración de iones H+
contribuye directamente a volver el vino más "débil" y más "seco"
(RIBEREAU-GAYON et al., 1976). Por lo tanto, el pH no explica en
su totalidad el sabor ácido de los vinos.
Un vino tinto no soporta una acidez tan fuerte como un vino
blanco, pues el sabor amargo de sus taninos se suma al de sus
ácidos.
El pH influye asimismo en la sensación de astringencia de los vinos
tintos. Se observa fácilmente que el incremento del pH reduce la
sensación de astringencia de los vinos o de los zumos de frutas
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Gestión de pH en el vino de calidad
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1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
tánicas (PELEG y NOBLE, 1999). Este fenómeno se explica, al menos
parcialmente, por la interacción de la acidez con la precipitación o la
desnaturalización de las proteínas encargadas de la lubricación de la
cavidad bucal en presencia de polifenoles. En efecto, la coagulación
de las proteínas salivales es máxima a pH 4,4, haya o no polifenoles
presentes. En cambio, la sensación de astringencia de los polifenoles
aumenta significativamente en presencia de ácidos, pues ésta
facilita la interacción entre las proteínas salivales y los polifenoles
adsorbidos sobre las proteínas salivales (SEBERT et al., 2004).
Un vino tinto soporta mejor la acidez si tiene un alto contenido de
alcohol. Los vinos más duros son los ricos tanto en acidez como en
taninos. Un gran contenido de taninos sólo es aceptable si la acidez
es muy débil. De ello se desprende que los vinos con un alto
contenido de alcohol, ricos en taninos y de acidez muy débil pueden
resultar "pesados", "pastosos" y sobre todo fatigosos en la cata. Hace
tiempo, no era raro que el pH de los vinos tintos embotellados
rondara con frecuencia de 3,45 a 3,55. En la actualidad, debido al
sensible incremento del contenido medio de polifenoles y en
especial de taninos, se ha vuelto difícil catar un vino tinto
"moderno" que presente semejante nivel de pH: debido a la
astringencia y la sequedad que éste confiere, esos vinos resultan
difícilmente bebibles por debajo de pH 3,60-3,65.
En el caso de los vinos blancos, la ausencia de polifenoles hace que
la cata no sea tan sensible a la acidez en general y al pH en
particular. Además, las propiedades "refrescantes" de los vinos
blancos de marcada acidez pueden favorecer su apreciación cuando
el equilibrio "dulce" en boca es suficiente. Un vino generoso o suave
soporta mejor una mayor acidez, pues el alcohol exacerba el sabor
dulce del azúcar.
La complejidad de las relaciones existentes entre el pH y la cata
impide definir un pH ideal a priori. En los vinos tintos, en especial los
ricos en polifenoles, sólo la cata permite evaluar el equilibrio óptimo
de un vino determinado.
1.3.2 Influencia en el color de los vinos tintos y en
los fenómenos oxidativos correlacionados con el
mismo
El color de los vinos tintos depende de su concentración de
antocianos y de combinaciones taninos-antocianos. Los
antocianos se comportan como ácidos débiles, cuyo color varía
del incoloro al azul o al rojo en función de la acidez del medio
(figura 7). SOMERS (1977) ha señalado las relaciones existentes
entre el contenido de potasio de los vinos, y el color apagado y
con tendencia evolucionada (anaranjada) de los vinos
australianos con un alto nivel de pH. Sólo el catión flavilio A +
(tinto), directamente influenciado por una reacción de equilibrio
que depende del pH, y la base quinona A0 (azul), que no han
reaccionado con el dióxido de azufre del vino (mayoritariamente
en forma de HSO3 en el pH del vino), es decir, en torno al 5 a 10
% de los antocianos totales, existen en formas coloreadas en los
niveles de pH de los vinos (figura 8).
El experimento de graduación de la catequina, núcleo fenólico
elemental de los taninos condensados del vino tinto, mediante una
solución oxidante, permite explicar este fenómeno (figura 10). Se
observa que el pH elevado reduce el volumen de solución oxidante
necesaria para hacer pasar la totalidad de la (+) catequina de la
Figura 8
Evolución de las formas coloreadas (A+ + A0) e incoloras (AOH + C) de los antocianos en los niveles de pH de los vinos
Nota: A los niveles de pH de los vinos (3,5-4,0), puede haber entre un 10,6% y un 18 % como máximo de antocianos libres en forma
coloreada, pero en torno a un 6 a 12 % de dichos antocianos pueden ser decolorados por el SO2 libre en función de su concentración:
A+ + HSO 3AHSO 3
con una constante de equilibrio Ks = 105 M-1 y Ks = [AHSO3]/[A+] [HSO3-] (GLORIES, 1984).
16
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Pascal CHATONNET
Figura 9
Co n de n sac i ón di re cta e n tre a n toc i an i n a y p roc i an i di n a e n l a u v a roj a , y f o rmac i ón de u n co mpl e jo e sta b le y
c ol or ea do tras l a io n iz a ci ón en u n me di o á ci do
(También es posible la formación de complejo a través del etanol, con un puente etil entre la C8 de la antocianina AOH y la suma C4 del
catión flavanol)
Tabla IX
Evolución de los antocianos y del color de un vino tinto de Muscadinia (Vitis rotundifolia ) en función del pH a los 9 meses de conservación
(según SIMS y MORRIS, 1984)
17
pH
Incremento
visual del
ennegrecimiento
Incremento
A 430 nm
Antocianos
totales
( mg/L)
2,90
2,8
0,052
788
3,20
4,2
0,060
692
3,80
6,2
0,086
603
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1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
Sin embargo, el color rojo-azul oscuro que influye en gran medida
en la percepción de la calidad potencial del vino, en función de su
mero aspecto, depende en buena parte de la presencia de
combinaciones entre taninos y antocianos. Aunque actualmente
todavía se desconocen las constantes de equilibrio que rigen estas
moléculas químicamente complejas, las combinaciones directas, o a
través de puentes etil- procedentes del acetaldehído producido por
la peroxidación del etanol del vino, son mucho menos sensibles a la
acción decolorante del dióxido de azufre y a las variaciones de pH
que los antocianos libres (figura 9).
El pH influye en la evolución del color del vino tinto con el paso del
tiempo (tabla IX). El color inicialmente rojo azulado evoluciona
hacia notas amarillas anaranjadas tanto más intensa y rápidamente
cuanto más alto es el pH (SIMS y MORRIS, 1984).
Volumen de solución oxidante (ml DCPIP 0,01 N)
Figura 10
Influencia del pH en la graduación potenciométrica en oxidación de la (+) Catequina (1mM/l) por Diclorofenol-indofenol (DCPIP)
forma reducida CH2 a su forma oxidada C: el aumento del pH del
vino favorece pues el paso de los pares redox de los polifenoles a
su forma oxidada. Por consiguiente, para una misma oxidación por
disolución de oxígeno durante la crianza, se oxidará una mayor
cantidad de taninos reductores, con un aumento más rápido del
potencial de oxidorreducción (EH) del medio: la velocidad de
evolución o de envejecimiento oxidativo de los vinos se acelera
pues claramente cuando aumenta el pH.
Cabe suponer que podría influir en el mismo sentido sobre la
estabilidad de los compuestos aromáticos que determinan tanto el
carácter "afrutado" de los vinos jóvenes como el bouquet del
envejecimiento, algunos de sus componentes se sabe que son
moléculas volátiles azufradas con función tiol (TOMINAGA et al.,
2000 a y b, TOMINAGA et al., 2003) y por lo tanto altamente
sensibles a la oxidación. Ahora bien, aún no se dispone de datos
científicos que permitan establecerlo claramente.
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1.3.3 Influencia del pH en la clarificación y la
estabilidad de los vinos
La clarificación de los vinos, sobre todo de los blancos, mediante su
depuración por aportación de proteínas, es tanto más difícil y
mayores las posibilidades de "sobreclarificación", cuanto más bajo
es el pH (RIBEREAU-GAYON et al., 1976).
En el pasado, los problemas de quebrantos metálicos han
preocupado mucho a los enólogos. Desde entonces, el control de
los materiales en contacto con el vino ha eliminado prácticamente
este tipo de defecto. Las precipitaciones férricas y cúpricas
dependen del pH del vino de que se trate. La disminución del pH
por debajo de 3,3 favorece la insolubilización de los compuestos
responsables del quebranto fosfato-férrico, pues reduce la
disociación de los complejos formados por los metales con los
ácidos orgánicos que los disimulan ante los fosfatos. Existe pues
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un pH óptimo, en torno a 3,3, que propicia la aparición de
quebrados en los vinos, si bien dicho pH puede variar ligeramente
de un vino a otro.
Se observa que la subida del pH por encima de 3,7 puede favorecer
el mantenimiento en solución de los cationes Fe+++ y Cu++ que en
el vino actúan como catalizadores que favorecen la evolución
oxidativa de los vinos blancos (figura 11). En el caso de los tintos, los
taninos captan tantos más cationes trivalentes cuanto mayor sea su
concentración y más alto el pH, lo cual permite su rápida
eliminación aireándolos.
Figura 12
Equilibrio del ácido tártrico en función del pH del vino y en presencia de
etanol (según RIBEREAU-GAYON y PEYNAUD, 1961)
1.3.4 Influencia del pH en la estabilidad
microbiológica de los vinos
Figura 11
Complejos férricos y precipitación en un vino blanco aireado, en función
del pH (según RIBEREAU-GAYON et PEYNAUD, 1961)
A los pH de los vinos, habida cuenta de la presencia fundamental de
potasio y de calcio, el ácido tártrico se encuentra en equilibrio con
diversas formas salificadas. De estas, la más importante es el
hidrogenotartrato de potasio (bitartrato), relativamente poco soluble
en solución hidroalcohólica (solubilidad a 10 vol. de etanol = 2,9 g/l,
frente a 5,7 g/l en el agua a 20°C). Por lo tanto, en los vinos con un
contenido de potasio igual o superior a 780 mg/l (20 mèq/l), es decir
el equivalente a 3,76 g/l, esta sal rebasa ampliamente su límite de
solubilidad.
Existe una horquilla de pH óptimo en torno a 3,6 (pKa1 = 3,01 y pKa
2 = 4,05) que favorece la formación de hidrogenotartrato y por
ende de sal potencialmente insoluble (figura 12). La bajada de la
temperatura provoca su precipitación, cuya consecuencia es una
disminución de la acidez total con, por debajo de pH 3,6, una
reducción del pH (caso de los vinos blancos) y por encima, una
elevación (caso frecuente en los tintos).
El desarrollo de microorganismos está condicionado ante todo por
el pH del medio. Por debajo de cierto pH específico para cada
microorganismo, llamado pH de inhibición, ya no se puede
producir la proliferación de gérmenes susceptibles de causar
defectos organolépticos. En la práctica, sólo los vinos con pH
superiores a 3,5 pueden dar lugar al desarrollo de gérmenes de
contaminación, pero el crecimiento de las bacterias lácticas y de
las levaduras pertenecientes al género Brettanomyces sp. se
acelera considerablemente a partir de 3,8.
Por otro lado, el poder antiséptico del dióxido de azufre depende
directamente de la cantidad de SO2 molecular existente en el
medio, cantidad que, a su vez, depende de la cantidad de SO2 libre
y del pH (figura 13). Las bacterias lácticas son relativamente
sensibles a la presencia de SO2 libre; las bacterias acéticas y las
levaduras, en especial Brettanomyces sp., son más resistentes. Así
pues, aunque por lo general se considera que una cantidad de 0,35
mg/l de SO2 molecular activo es suficiente para inhibir el
desarrollo de Brettanomyces sp. durante la crianza de los vinos
tintos, y que normalmente una cantidad de 0,50 mg/l asegura su
destrucción (CHATONNET, 1995). Dichos umbrales corresponden a
un contenido del orden de 26 mg/l de SO2 libre a pH 3,60 y de 35
mg/l a pH 3,75. A partir de pH 4, habría que sulfitar los vinos por
encima de 60 mg/l, lo cual no es razonable por el incremento del
SO2 total y las consecuencias organolépticas vinculadas a la
presencia de sulfitos a ese nivel de concentración.
Log HSO3-/SO2 = pH - pK siendo pK1 = 1,81 y pK2 = 6,91
La desaparición del ácido málico en los tintos provoca una liberación
de potasio y aumenta la proporción de bitartrato insoluble: el
incremento del pH tras la fermentación maloláctica a menudo se
debe más a la precipitación del hidrogenotartrato que a la mera
pérdida de una función ácida durante la transformación del ácido
málico en ácido láctico.
El incremento de la frecuencia de vinos tintos con elevados
contenidos de etilfenoles debido al desarrollo de Brettanomyces a
menudo está relacionado con la elevación del pH de los vinos. Por
encima de pH 3,85 la eficacia antiséptica del dióxido de azufre se
reduce considerablemente, o incluso desaparece. En esas situaciones,
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Gestión de pH en el vino de calidad
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1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
amortiguación en función de la graduación del vino (o del mosto)
mediante una solución (de ácido) o de base fuerte con
seguimiento simultáneo del pH.
La acidificación considerable de los mostos ricos en potasio puede
producir vinos con una acidez total muy fuerte sin una mejora
suficiente del pH. La cata de dichos vinos, frecuentes en climas
cálidos, se caracteriza por una sensación inicial de suavidad y al
mismo tiempo una sequedad típica en final de boca que reduce la
persistencia y el placer en la boca.
Figura 13
Influencia del pH en el equilibrio de disociación del SO 2 en el vino
hay que considerar otros medios de lucha preventiva (CHATONNET
et al., 1999).
1.4 Medios de corrección de la acidez débil y del
pH elevado a disposición del enólogo
1.4.1 Corrección química de la acidez
En presencia de uvas vendimiadas con alto rendimiento, muy
maduras, o procedentes de suelos ricos en potasio, el enólogo se
encuentra en presencia de mostos de acidez débil, que finalmente
podrían producir vinos demasiado "planos", o sensibles a las
alteraciones microbiológicas. La tentación, o la lógica, consiste
pues en realizar una corrección precoz, cuyo razonamiento resulta
no obstante muy difícil debido a las múltiples interacciones.
Conociendo el contenido de ácido tártrico del mosto y el
contenido de potasio del mosto tras el encubado, se puede realizar
una estimación del pH final del vino, y por lo tanto del nivel de
corrección necesario (ver 1.2.2), aunque siempre subsisten
numerosas incertidumbres respecto al nivel exacto de precipitación
de las sales de tártaro en el vino. Por debajo de 6 g/l de ácido
tártrico y por encima de 1500 mg/l de potasio en el mosto,
muchas veces el riesgo de superar un pH 3,80 al final del proceso
es considerable.
La acidificación de los mostos y de los vinos está sujeta a una
normativa precisa (1,5 g/L de ácido tártrico puro en los mostos y
2,5 g/l en los vinos, según la normativa de la Comunidad
Europea). La mayor dificultad consiste en prever la disminución
efectiva del pH teniendo en cuenta el efecto tampón,
característico de cada vino o mosto, que se opone naturalmente a
las variaciones. El poder amortiguador o de tampón β se expresa
por la relación:
β = ∆ [Ácido] / ∆ pH = 2,303 [HA] [A-]/[HA] + [A-]
siendo [HA] la acidez total y [A-] la alcalinidad de las cenizas.
También se puede determinar experimentalmente el poder de
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Teóricamente, como dispone la legislación en Estados Unidos, la
acidificación se debería realizar con ácido tártrico combinado con
yeso (sulfato de calcio). En efecto, el aporte de ácido tártrico
provoca un incremento del poder de amortiguación, pero el aporte
de calcio provoca simultáneamente la precipitación de tartrato de
calcio muy poco soluble, lo cual permite mejorar el rendimiento de
la acidificación. En el caso de los vinos blancos que no efectúan su
fermentación maloláctica, también se podrá utilizar ácido málico si
se obtienen las pertinentes autorizaciones legales tras el dictamen
favorable de la Organización Internacional de la Viña y del Vino
(OIV).
1.4.2 Corrección por medios físicos
1.4.2.1 Intercambiadores de iones
Los primeros intentos de aplicación enológica de los
intercambiadores de iones se remontan a los años 1950. Han sido
rechazados globalmente en Francia, y después en la CEE, siguiendo
las recomendaciones de la OIV. Sin embargo, Estados Unidos,
Australia y Argentina han autorizado la utilización de
intercambiadores de iones, y Europa importa sus vinos en grandes
cantidades.
La utilización de intercambiadores de cationes permite eliminar el
potasio, el calcio y, accesoriamente, el hierro y el magnesio,
sustituyendo estos iones por sodio o por iones H+. Con este
tratamiento, se puede conseguir una estabilización del vino con
respecto a las precipitaciones tártricas y/o una acidificación. Las
principales resinas catiónicas utilizables son la Amberlita IR120 y
IRC50, Dowex 50, Duolite C3, Rohm Hass IMAC HR y Rohm Hass
SAC. Las resinas se utilizan en inmersión, o, mejor aún, mediante
percolación del vino (o del mosto) a través de las columnas.
Las resinas se pueden utilizar en forma H+, Mg++ o Na+. Se
obtienen en la forma adecuada mediante un ciclo de regeneración,
percolando previamente sobre el intercambiador una solución de
cloruro de sodio, cloruro de magnesio o ácido clorhídrico para
saturar las agrupaciones sulfonadas (-SO3H) de la resina. En forma
hidrógena, la sustitución de prácticamente la totalidad de los
diversos cationes del vino por iones H+ puede provocar una
disminución importante del pH. Para evitar variaciones excesivas,
sólo se puede someter al tratamiento una parte del vino,
ensamblándolo después.
Al margen de los problemas legislativos, el tratamiento mediante
intercambiadores de iones plantea la necesidad del reciclaje y la
depuración de las aguas de lavado, ricas en sales minerales.
Pascal CHATONNET
1.4.2.2 Tratamiento por electrodiálisis
La electrodiálisis es una técnica de separación de iones mediante
membranas selectivas, permeables a los aniones o a los cationes, por
acción de una corriente eléctrica que asegura el transporte de los
iones en un sentido o en otro. Esta técnica se ha desarrollado en
enología para la estabilización tártrica de los vinos (MOUTOUNET et
al., 1994), pero el intercambio de iones durante tratamiento provoca
asimismo una modificación del pH que se puede aprovechar en los
vinos con un pH elevado y una acidez total elevada debidos a una
sobresaturación de potasio.
Figura 14
Principio de los intercambios de iones a través de una célula de electrodiálisis (según ECUDIER, 2002)
La figura 14 presenta el esquema de una celda de electrodiálisis.
Una corriente continua entre ánodo y cátodo controla el
funcionamiento del sistema, con una diferencia de potencial del
orden de 1V. Debido a la permeabilidad selectiva de las membranas,
los iones (aniones y cationes) se acumulan en el compartimento 2 y
se eliminan del compartimento 1. Se combinan varias celdas en una
construcción tipo filtro-prensa, para crear una alternancia de
compartimentos donde se concentran o diluyen los iones. Los
líquidos concentrados y diluidos se canalizan por separado, y se
recirculan para incrementar la carga iónica del concentrado.
Dependiendo de las membranas utilizadas y del equilibrio de
membranas aniónicas/catiónicas instaladas, se puede dar preferencia
a la eliminación del potasio y limitar la pérdida de ciertos ácidos,
como el ácido acético, o de moléculas pequeñas, como el etanol. La
eliminación del potasio, aunque disminuya la cantidad de ácido
tártrico, tiende siempre a rebajar el pH (tabla X). Con los equipos de
electrodiálisis optimizados para la estabilización tártrica, la
disminución máxima del etanol debe ser de 0,1 % vol., la
disminución del pH inferior a 0,25; y la disminución de la acidez
volátil inferior a 0,09 g/l H2SO4 (0,11 g/l ácido acético).
Tabla X
Evolución de la composición de un vino tinto (Merlot) tras el
tratamiento por electrodiálisis para su estabilización en materia de
precipitaciones tártricas (según ESCUDIER, 2002)
Antes
Después
Evolución
Conductividad (mS)
2190
1890
-13,7 %
pH
3,41
3,33
- 2,4 %
Acidez total g H2SO4/l
3,53
3,41
-3,4 %
Acidez volátil gH2SO4/l
0,38
0,37
-2,7 %
K+ mg/l
1100
920
-16,4 %
Ca++ mg/l
687
550
-19,9 %
Ácido tártrico g/l
2,22
1,90
- 14,4 %
SO2 libre mg/l
19
19
SO2 total mg/l
80
70
Etanol % vol.
12,43
12,42
Parámetros
-12,5 %
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1. Origen, importancia y factores de variación de la acidez y del pH:
visión general de la problemática de la disminución de la acidez de los vinos
Conclusiones
Tras este rápido repaso de los diversos factores susceptibles de
influir en el equilibrio de la acidez de los vinos, se comprende el
carácter fundamental de este parámetro para garantizar la calidad
y la estabilidad del vino.
Aparte de las estrechas relaciones con la cata que se imaginan
inmediatamente al evocar el término de acidez, vemos que además
de los meros equilibrios ácido-base, el equilibrio de la acidez total
y del pH puede modificar diversos equilibrios físico-químicos.
Por lo tanto, el nivel de acidez del vino influye directamente en la
evolución del mismo durante su envejicimiento. Hace mucho que
los catadores han asimilado esta noción, al observar
intuitivamente que "la acidez da aguante a los vinos" frente al
paso del tiempo. Ahora ya sabemos que dicha estabilidad está
profundamente vinculada con los fenómenos de óxido-reducción,
influenciados a su vez por la acidez del medio. Además, la
estabilidad del vino durante el envejecimiento depende en buena
medida de su equilibrio microbiológico. Hemos visto que también a
este respecto, el pH representa un factor determinante de la
preservación del vino frente a los ataques de los gérmenes de
alteración.
El control del equilibrio ácido de los vinos es hoy un tema
sumamente importante y complejo, pues no existe un solo y único
equilibrio ideal. Cada vino, por su composición característica de
alcohol, taninos, azúcares… requiere un equilibrio particular.
El incremento del pH de los vinos, en especial en los vinificados en
clima cálido, con varietales insuficientemente ácidos cultivados en
suelos ricos en minerales, es motivo de verdadera preocupación. El
enólogo sólo puede intervenir de forma limitada. A menudo, la
solución reside más en el viñedo, aunque los tiempos de respuesta
son demasiado largos como para no intervenir entretanto en la
bodega.
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Gestión de pH en el vino de calidad
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Pascal CHATONNET
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grape wine. Amer. J. Enol. Vitic, 135, 1, 35-39;
SOMERS T.C. 1977. Le rapport entre la teneur en potasse de la
vendange et la qualité relative des vins australiens. In "Proceedings
Symposium international sur la qualité de la vendange", Le Cap,
Afrique du sud, 143-148;
TOMINAGA T., BALTENWECK-GUYOT R., PEYROT DES GACHONS C.,
DUBOURDIEU D. 2000 a Contribution of volatile thiols to the
aromas of white wines made from several Vitis vinifera grape
varieties. Am. J. Enol. Vitic., 51, 2, 178-181;
TOMINAGA T., BLANCHARD L., DARRIET P., DUBOURDIEU D. 2000 b
A powerful aromatic thiol exhibiting roasted-cofee aroma in wines
made with Vitis vinifera varieties, J. Agric. Food Chem. 48, 17991802;
TOMINAGA T., GUIMBERTEAU G., DUBOURDIEU D. 2003 Role of
certain volatile thiols in the bouquet of aged champagne wines. J.
Agric. Food Chem. 51, 1016-1020.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
23
2. Factores del viñedo
que afectan al ph del
vino
Richard SMART
SMART VITICULTURE
Revisión de la nutrición potásica en la
vid, con especial hincapié en su
acumulación en las uvas
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Potasio y calidad del vino.
Funciones del K en las plantas y posibles papeles
del K en la uva.
Absorción de K+ por las raíces y translocación de
K+ de la raíz al sarmiento.
Acumulación de potasio en la uva.
Factores que afectan a la acumulación de K en la
uva.
Conclusión e investigación futura.
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26
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
Factores del viñedo que
afectan al pH del vino
U
n pH elevado es indeseable en el mosto,
pues produce un vino que también tendrá
un pH elevado, asociado a una menor
calidad. Esos vinos pueden tener un gusto
"jabonoso", un color rojo parduzco, y
envejecer prematuramente. Están más expuestos a daños
biológicos y oxidativos. El problema es más grave en las uvas rojas
que en las blancas, debido a su fermentación sobre hollejos. Se
conoce bien la causa de un pH elevado en la uva: se debe al
intercambio de iones de hidrógeno del ácido orgánico con
cationes, que reduce el ácido libre. El potasio es el catión más
importante en el mosto (y los hollejos), por lo que un K abundante
en la uva es el principal motivo del pH elevado. Aunque este
efecto se puede superar añadiendo ácido tártrico, un K elevado
puede inducir una precipitación de tartrato potásico.
Lo importante es cómo reducir el pH de la uva a través de la
conducción de la viña. Para comprenderlo, hay que saber cómo se
acumula el potasio en la uva, y además, si se puede incidir en el
proceso a través de la conducción del viñedo. Con ese fin, he
presentado un estudio reciente titulado "Revisión de la nutrición
potásica en la vid, con especial hincapié en su acumulación en las
uvas", publicado en 2003 en el Australian Journal of Grape and
Wine Research.
Este estudio analiza detalladamente:
- Los posibles papeles de la K en las uvas
- La absorción de K por las raíces y su transporte a los sarmientos
- La acumulación de K en la uva
- Los factores que afectan a la acumulación de K en la uva
- Los factores del suelo
- El varietal y el portainjerto
- El crecimiento de la uva
- El microclima del dosel
- La conducción del dosel
- La carga de cosecha
- El aporte de nutrientes
- El riego
Resumiremos este estudio a beneficio de la audiencia.
De él se desprende que el K se transporta a las uvas cuando la vid
está en condiciones de estrés, y no hay sacarosa disponible para el
transporte. Por ejemplo, en los climas cálidos, las altas
temperaturas pueden retrasar la maduración de la uva, con el
consiguiente aumento de K y del pH en la uva y el vino.
Se comentarán las estrategias de conducción de la viña destinadas
que intentan reducir el nivel de K en los frutos. Es especialmente
importante evitar un sombreado excesivo de las hojas, pues se ha
demostrado que éste induce un mayor contenido de K en el
mosto. Describiremos modernos sistemas de conducción del dosel
que permiten reducir el pH del mosto.
27
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
27
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
Revisión de la nutrición potásica en la vid,
con especial hincapié en su acumulación
en las uvas*
BUSSAKORN S. MPELASOKA1, 4, DANIEL P. SCHACHTMAN1, 3,
MICHAEL T. TREEBY2 y MARK R. THOMAS1
1. CSIRO Plant Industry, Horticulture Unit, GPO Box 350, Glen Osmond, SA
5064 Australia
2. CSIRO Plant Industry, Horticulture Unit, Private Mail Bag, Merbein, Vic, 3505
Australia
3. Dirección actual: Donald Danforth Plant Science Center, 975 N. Warson
Road, St. Louis, MO 63132
4. Autor corresponsal: Dr. Bussakorn Mpelasoka, fax +61 8 8303 8601, email
Bussy-Mpelasoka@csiro.au
Resumen
El Potasio (K) es fundamental para el crecimiento y el rendimiento
de la vid. Las bayas de la vid son un potente depósito de K, en
especial durante la maduración. Los niveles excesivos de K en la
uva pueden tener un impacto negativo en la calidad del vino,
debido principalmente a la reducción de ácido tártrico libre que
provocan, y que pueden resultar un incremento del pH del mosto y
el vino. En Australia, en la mayoría de los viñedos es corriente un
alto nivel de K, lo cual se refleja en los altos valores de K y de pH
de la mayor parte de los mostos australianos. Esto exige una
corrección del pH durante el proceso de vinificación, y la adición
de ácido tártrico es una práctica corriente en la mayoría de las
bodegas australianas. Una fuerte concentración de K también
puede causar una pérdida excesiva del aporte de ácido tártrico por
precipitación en forma de bitartrato de potasio, que dificulta y
encarece la regulación del pH. Garantizar bajos niveles de K de
forma natural contribuirá a reducir los costes de los insumos y de
la gestión de residuos en la bodega. Entre las opciones potenciales de
gestión del viñedo para incidir en la acumulación de K en las bayas,
figuran la utilización selectiva de combinaciones de
portainjertos/injertos, la conducción del dosel y las estrategias de
riego. No obstante, el impacto de estas prácticas en la determinación
de la concentración óptima de K, exige calibrar minuciosamente los
parámetros de producción y la relación entre la calidad de mosto o
vino deseable y la concentración de K en los tejidos. Este estudio
revisa y comenta las posibles funciones del K en las uvas, el
transporte del K a la uva, y los factores genéticos y de cultivo que
pueden incidir en la acumulación de K en la uva. Ayudará a
identificar las estrategias de investigación y de gestión
fundamentales necesarias para controlar las concentraciones de K en
la uva.
Palabras clave: vid, Vitis vinifera L., nutrición potásica, transporte
de K+, potasio en la uva, calidad del vino
2.1 Potasio y calidad del vino
Entre los factores que influyen en el pH del mosto figura el
intercambio estoiquiométrico de iones de hidrógeno ácido
Richard SMART
orgánico con cationes, que provoca una reducción del ácido libre,
así como de la relación tartrato /malato (Gawel et al. 2000). El
potasio es el catión más abundante en el mosto. Un alto nivel de K
en el mosto reduce los ácidos libres y eleva el pH global. El ácido
tártrico es significativamente más fuerte que el ácido málico, y por
lo tanto, a valores comparables de acidez total, una relación
tartrato:malato más baja puede resultar en un pH menos ácido
(Boulton 1980, Gawel et al. 2000). Un alto contenido de malato
también mejora la fermentación maloláctica, una fermentación
secundaria asegurada por múltiples bacterias de ácido láctico, que
puede tener impactos positivos o negativos en la calidad
organoléptica de los vinos. El control de la fermentación
maloláctica exige la utilización de cultivos de bacterias de ácido
láctico de inicio. El tartrato también confiere al vino un sabor
fresco y vivificante (Rühl 2000), y por lo tanto es preferible al
malato. En la uva, un elevado contenido de K puede reducir la tasa
de degradación del malato a través de la respiración málica, pues
impide la transferencia de malato de los depósitos de
almacenamiento de las vacuolas al citoplasma, que es el medio de
degradación del malato (Hale 1977). Durante la elaboración del
vino, un alto contenido de K incrementa la precipitación de
tartrato en forma de sales, reduciendo con ello el tartrato libre. Por
consiguiente, un alto contenido de K puede causar la reducción de
la proporción tartrato:malato, indeseable para los vinos de gran
calidad.
Un pH elevado en el mosto a menudo provoca inestabilidad en el
mosto y el vino, y los expone más a daños oxidativos y biológicos,
y suele producir un vino con un pH más alto y menor acidez, de
sabor plano (Somers 1977). Un pH elevado en el mosto y el vino
también reduce la calidad cromática de los tintos. El grado de
ionización de las antocianinas, es decir el porcentaje de
antocianinas presentes en sus formas coloreadas sobre el total,
disminuye a medida que aumenta el pH (Somers 1975). Las
antocianinas se encuentran en los hollejos (Somers y Pocock 1986),
donde la concentración de K suele ser mayor que en la pulpa
(Iland y Coombe 1988, Walker et al. 1998). Por consiguiente, los
niveles de K en las bayas a menudo son más cruciales en los tintos
que en los vinos blancos, pues durante la fermentación del tinto,
después del prensado se deja el hollejo durante cierto tiempo en la
cuba para la extracción de antocianinas; durante ese lapso de
tiempo, también se puede extraer más K. Si bien por lo general se
considera que la horquilla óptima de pH para los tintos es de 3,33,7, durante los primeros años de la vitivinicultura australiana
muchos vinos australianos tenían valores de pH de más de 3,7.
Estos valores superiores de pH están asociados a altos niveles de K.
El análisis de los tintos secos de 75 cosechas de todas las zonas
vinícolas australianas ha indicado pH elevados (3,7-4,3) y altos
niveles de K (27-71 mmo/L) (Somers 1975). Los valores medios de K
medidos en los tintos extranjeros son muy inferiores - por ejemplo,
22-32 mmo/L en los tintos de Burdeos (Somers,1 977).
Aunque en Australia, el pH se suele corregir durante el proceso de
vinificación añadiendo ácido tártrico, parte del mismo se puede
precipitar en forma de bitartrato potásico debido a la fuerte
concentración de K. Esto se debe a que el bitartrato de potasio es
muy poco soluble, y su solubilidad disminuye conforme aumenta
la concentración de K y/o el pH. Por consiguiente, garantizar bajos
* Publicado en Australian Journal of Grape and Wine Research
28
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
28
Richard SMART
niveles de K de forma natural contribuirá a reducir los costes de
los insumos y de la gestión de residuos en la bodega.
2.2 Funciones del K en las plantas y posibles
papeles del K en la uva
El potasio es un elemento imprescindible para todos los
organismos vivos. Sus funciones principales en las plantas se
pueden agrupar en cuatro funciones fisiológicas y bioquímicas: (1)
la activación enzimática (Leigh y Wyn Jones 1984, Walker et al.
1998); (2) los procesos de transporte a través de la membrana
celular y la translocación de asimilados (Salisbury y Ross 1992, p.
157, Patrick et al. 2001); (3) la neutralización de aniones,
fundamental para el mantenimiento del potencial de la membrana
(Maathuis y Sanders 1996, Leigh 2001); y (4) la regulación del
potencial osmótico, uno de los mecanismos fundamentales para el
control de las relaciones hídricas de la planta (Davies y Zhang
1991), el mantenimiento de la turgencia y el crecimiento. Aunque
otros cationes pueden sustituir al K en algunas de estas funciones,
el K desempeña un papel fundamental porque las membranas
vegetales son muy permeables al mismo, y porque es el catión más
abundante en los tejidos vegetales.
El conocimiento de las funciones del K en la uva permitirá
comprender cómo se determinan las necesidades de K y cómo se
puede evitar el exceso de K. En la actualidad, se sabe poco sobre
las funciones exactas del K en la uva. Sin embargo, la información
expuesta a continuación sugiere que el K es fundamental en el
crecimiento de la uva. El transporte del K a menudo se dirige hacia
los tejidos en crecimiento de la planta, y el K se redistribuye con
frecuencia de los tejidos más viejos a los más jóvenes de la planta
(Mengel y Kirkby, 1987). El patrón de crecimiento de las uvas
(Figura 1) se puede describir como una doble curva sigmoidea, con
un rápido aumento inicial del tamaño (debido a la división celular
seguida de expansión celular, junto con una rápida acumulación
de ácidos orgánicos). Este rápido aumento de tamaño inicial va
seguido por un periodo de desaceleración o ausencia del
crecimiento. La segunda fase de crecimiento rápido se debe
enteramente a la expansión celular, y se caracteriza por una rápida
acumulación de azúcares (Coombe 1992). El comienzo del envero
tiene lugar durante la transición entre el periodo de latencia y la
segunda fase de crecimiento rápido. El envero se caracteriza por
una mayor suavidad de las bayas y cambios de color en las
mismas, y durante el envero la composición química de la uva
experimenta grandes cambios, entre ellos la acumulación de azúcar
y la disminución de los ácidos orgánicos (Coombe 1992). También se
observa un fuerte incremento de los niveles de K en la uva al
comienzo del envero (Ollat y Gaudillère 1996) (Figura 1).
Figura 1: Este modelo presenta el patrón de acumulación de K en la uva y
su relación con el patrón de crecimiento y desarrollo de la uva. También
presenta las proporciones relativas de aporte de savia de xilema y floema a
las bayas adelantadas. Aún no conocemos claramente las proporciones
relativas antes del envero, aunque aquí se presentan superiores para el
xilema que para el floema. Después del envero, el aporte de xilema
disminuye o cesa, algo que puede depender del varietal, mientras que la
circulación de savia elaborada (savia del floema) aumenta hasta poco antes
de la cosecha, momento en que disminuye. El diagrama del crecimiento y
desarrollo de la uva se ha tomado de Coombe (2001) con una ligera
modificación. Los datos sobre la acumulación de potasio en la uva son de
Ollat y Gaudillère (1996).
29
Fundación para la Cultura del Vino
Las explicaciones adelantadas para el súbito comienzo de la
expansión de la baya tras el envero, incluyen las hipótesis de
"acumulación de azúcar" (Coombe 1960), "ablandamiento del
hollejo" (Considine y Brown 1981, Huang y Huang 2001) y la
"presión turgente" (Zhang et al. 1997). La dilatación de las
paredes es el acontecimiento principal que inicia la expansión
celular (Cosgrove,1987). En la uva, el mayor ablandamiento de
las bayas (Coombe y Phillips 1982) y la disminución de la
elasticidad del hollejo (Huang y Huang 2001) preceden a la
rápida expansión de la uva en el envero. Esto sugiere que las
paredes celulares del hollejo deben dilatarse para que comience
la expansión de la uva. La distensión del material de la pared
celular conlleva la acidificación del apoplasto y la acción de las
enzimas que dilatan la pared celular (Hager et al. 1971). La
acidificación se produce cuando los protones (H+) son
bombeados fuera del citoplasma al interior del apoplasto por la
ATPasa de la membrana (Hager et al. 1971). La extrusión de
protones depende de la presencia de K en el apoplasto, pues la
entrada de iones de potasio (K+) equilibra la expulsión de H+,
para mantener constante el potencial de la membrana
plasmática (Mengel y Kirkby 1987).
Tanto el agua como los solutos (principalmente azúcares, K,
malato y tartrato) contribuyen al aumento de volumen durante
la expansión celular. El gradiente de potencial hídrico es la
fuerza motora del movimiento del agua (de potencial alto a
potencial bajo). La reducción de la presión turgente celular (el
potencial de presión es menos positivo) o el incremento de los
solutos celulares (el potencial osmótico es más negativo)
provoca una reducción del potencial hídrico de la célula (se
vuelve más negativo) porque ψh = ψp - ψs, siendo ψh =
potencial hídrico de la célula (siempre negativo), ψp =
turgencia o presión potencial de la célula (positiva en las
células vivas), y ψ1 = potencial osmótico (siempre negativo). La
dilatación de la pared celular reduce la turgencia, que a su vez
provoca una disminución del potencial hídrico de la célula, y
contribuye con ello a incrementar el gradiente de potencial
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
29
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
hídrico, activando así la entrada de agua. El aumento del
contenido de agua de la célula resulta en un aumento de la
turgencia que activa la extensión parietal pero reduce el
gradiente de potencial hídrico. Para mantener el proceso de
expansión celular, se debe mantener el gradiente de potencial
hídrico. Por lo tanto, una célula puede mantener el gradiente
de potencial hídrico mediante la acumulación de solutos. El
azúcar es el principal soluto acumulado en la uva durante el
segundo periodo de crecimiento rápido, pero K, en su calidad
de elemento abundante y sumamente móvil, puede contribuir
significativamente como componente osmótico, en especial en
situaciones de baja acumulación de azúcar (por producción,
transporte o desplazamiento reducido). Otros minerales
presentes en la uva, como el sodio, el calcio, el magnesio, el
cobre, el manganeso y el fosfato también participan como
componentes osmóticos. No obstante, la contribución de estos
minerales es reducida, debido a sus menores concentraciones
en la uva así como a su menor movilidad y/o su toxicidad a
concentraciones elevadas.
La translocación de solutos en la uva no se comprende
claramente (Ollat y Gaudillère 1996). La capacidad de
almacenamiento de solutos de las bayas durante el envero
posiblemente se podría controlar en la fase de descarga de
floema (Coombe 1992). El potasio puede participar en el
transporte de solutos a la uva, a través de su papel en la carga
y descarga del floema (Lang 1983). Como los azúcares son los
principales sólidos solubles presentes en las bayas, en especial
tras el envero, a menudo se utiliza los sólidos solubles totales
(TSS), medidos como índice de refracción (ºBrix), como
indicador de los azúcares en la uva. Después del envero, se
producen fuertes incrementos tanto de K como de TSS (Figura
1). Un gráfico de K y TSS, medidos en uvas de Cariñena
cosechadas a intervalos de entre 7 y 14 días entre el envero y la
vendimia, sugiere que la relación entre K y TSS varía durante la
maduración y el envero de la uva (Freeman y Kliewer 1983).
Esta relación se ha descrito conforme al a ecuación polinómica
de tercer grado Y = 11,44+ 5,87x -0,41 x2 + 0,012x3 (r2= 0,96**)
en las viñas de regadío (Freeman y Kliewer 1983). Al realizar
gráficos a partir de datos de K y TSS de uvas maduras de
diversos orígenes y varietales (Williams et al. 1987, Rühl et al.
1988, Bravdo y Naor 1996, Constantini et al. 1996, Walker et al.
1998, Esteban et al. 1999, Cavallo et al. 2001), se observa un
aumento de la variación de la proporción K: TSS, y que el
coeficiente de correlación de la relación es bajo (r2 = 0,33)
(Figura 2). Si K participara en la translocación de solutos, cabría
esperar una relación positiva entre el K y el azúcar de la uva.
Sin embargo, en condiciones de baja producción de azúcar, se
puede acumular más K en la uva, posiblemente porque K es un
osmótico de gran movilidad. Este hecho puede reducir la relación
positiva entre el contenido de K y el de azúcar en la uva. Puede
que la utilización del TSS como indicador de los azúcares para
analizar la relación entre el K y los azúcares en la uva no resulte
siempre precisa, dado que otros solutos, como el ácido tártrico, el
ácido málico y el propio K también contribuyen al índice de
refracción, y por ende a los valores de TSS. La contribución relativa
de solutos de azúcar y demás a los valores de TSS varía a lo largo
de las diversas etapas de crecimiento de la baya, y también puede
variar en función de las condiciones de crecimiento. Evidencia
30
Fundación para la Cultura del Vino
Richard SMART
reciente, hallada en Arabidopsis, maíz y ricino sugiere que puede
existir un canal específico K+ vinculado a la descarga de azúcar
(Lacombe et al. 2000, Bauer et al. 2000, Ache et al. 2001). Son
necesarios nuevos estudios para analizar la relación entre la
acumulación de azúcar y la acumulación de K en la uva.
Figura 2. Relación entre el K y los sólidos solubles totales en las uvas
maduras (r 2 = 0,33), utilizando datos procedentes de diversos estudios,
varietales y condiciones de crecimiento (Williams et al. 1987, Rühl et al.
1988, Bravdo y Naor 1996, Constantini et al. 1996, Walker et al. 1998,
Esteban et al. 199, Cavallo et al. 2001).
Coordenadas: Sólidos solubles totales (º Brix)
2.3 Absorción de K+ por las raíces y translocación
de K+ de la raíz al sarmiento
Las raíces de la vid absorben el potasio presente en la solución del
suelo. La absorción de agua y de iones disueltos se produce
únicamente en los extremos de la raíz. El movimiento del agua y
de los iones disueltos a través del cortex de la raíz hasta la
endodermis se produce principalmente a través del apoplasto.
Debido a la presencia de banda de Caspary en los endodermos de
la raíz, el agua y los iones disueltos tienen que pasar al simplasto
de la raíz a través de la membrana plasmática (De Boer 1999). Los
dos sistemas conocidos de transporte de K+ a través de la
membranas son los canales iónicos (proteínas que al abrirse
forman un poro selectivo en la bicapa de lípido) y transportadores
(proteínas que combinan el transporte de K+ con el transporte de
un segundo ión con un gradiente de energía más favorable que
K+). Se ha sugerido que la abundancia de K+ determina qué
mecanismo utilizará la raíz de la planta, de manera que una
concentración suficientemente alta de K+ externos permitirá la
absorción a través de canales, mientras que con una baja
concentración de K+ externos, en la absorción deberá mediar un
transportador (Maathuis y Sanders 1996). Sin embargo, se ha
demostrado que los canales K+ también pueden mediar en la
asimilación de K+ a µM concentraciones externas de K+ cuando el
potencial de la membrana es suficientemente negativo (Hirsch et
al. 1998). La identificación y caracterización de los canales de K+ y
de los transportadores de K+ ha sido revisada por varios autores
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
30
Richard SMART
(Czempinski et al. 1999, Rodríguez Navarro 2000, y Schachtman
2000); la regulación de los transportadores de K+, por Blatt (1999);
y los mecanismos moleculares y la regulación del transporte de K+,
por Véry y Sentenac (2003).
En el simplasto, el K+ se difunde de célula en célula a través de
plasmodemos. Para ser cargado desde el simplasto de la raíz hasta
la corriente de transpiración, que circula a través del xilema, el K+
tiene que atravesar la membrana plasmática de las células dentro
de las estelas. La cantidad de K+ que llega al xilema es un proceso
muy regulado, que implica la actividad de H+ATPasas, canales y
transportadores. La difusión centrípeta
puede obedecer a un gradiente K+ (es decir, cuando la actividad
citosólica de K+ de las células estrelladas es inferior a la de las
células corticales) y/o a la diferencia de potencial de la membrana
de las células parénquimas del xilema y las células corticales (de
Boer 1999). El transporte de K+ por el xilema de la raíz al
sarmiento está regulado por la capacidad de carga del xilema de la
raíz, y probablemente no dependa de la transpiración (Tanner y
Beevers 2001). La demanda del sarmiento puede alterar el
movimiento de K+, pues el sarmiento actúa como depósito de
nutrientes (Engels y Marschner 1992, Pitman 1972). El floema
también contribuye a la translocación de K+ y constituye la ruta
principal de la misma hacia los tejidos en crecimiento, como las
hojas y frutas en crecimiento (Mengel y Kirkby 1987). La
retranslocación desde el sarmiento, a través del floema, retornando
a la raíz donde se vuelve a cargar K+ en el xilema, se puede
producir cuando el suministro de K+ al sarmiento supera las
necesidades de éste (Drew y Saker 1984), y o en condiciones de
carencia de K en las células de la raíz (Jeschke y Hartung 2000).
2.4 Acumulación de potasio en la uva
Como tantos tejidos en crecimiento y órganos de almacenamiento,
las uvas son un potente depósito de K. El potasio es, con
diferencia, el catión más importante en las bayas maduras. Por
ejemplo, las concentraciones (ppm) de cationes inorgánicos en
uvas De Chaunac en la vendimia eran: K = 2875, Na = 200, CA =
100, Mg = 110, Cu = 2,2, y Mn = 0,8 (Hrazdina et al. 1984).
2.4.1 Patrón temporal de acumulación y partición
de K en las uvas
Por lo general, el contenido de K aumenta a medida que avanza la
temporada (Conradie 1981, Possner y Kliewer 1985, Doneche y
Chardonnet 1992, Boselli et al. 1995, Rogiers et al. 2001); con un
fuerte incremento al inicio del envero (Ollat y Gaudillère 1996). En
cambio, la concentración de K por peso unitario fresco puede
aumentar (Hale 1977) o mantenerse relativamente constante
(Boselli et al. 1995). Esto se puede deber a que la
concentración de K en la baya es el resultado de la tasa de
crecimiento de la baya así como de la tasa de acumulación de K en
la misma. La concentración de K en la uva se mantendrá
relativamente constante si el crecimiento de la uva y la
acumulación de K en la uva se mantienen a ritmos similares. La
concentración de K en la uva aumentará si la tasa de K acumulado
supera la tasa de crecimiento de la uva. Factores como el varietal,
la carga de cosecha, el clima y las prácticas de cultivo que afectan
a la tasa de crecimiento de la uva y/o a la tasa de acumulación de
K en la uva influirán en la concentración de K en la uva. Dichos
factores se comentan en el apartado 5.
31
Fundación para la Cultura del Vino
La información sobre la partición de K dentro de una baya es
importante para desarrollar mejores métodos de vinificación, con
objeto de reducir la influencia negativa de la concentración de K
en la calidad del vino, y servirá de información previa para el
estudio del origen, la compartimentación y los mecanismos de
control de la acumulación. Entre los tejidos de la uva, la
concentración de K por unidad de peso fresco es mayor en el
hollejo que en el pericarpio carnoso (pulpa) (Coombe 1987, Iland y
Coombe 1988, Walker et al. 1998). La concentración de K en las
pepitas es menor que en el hollejo, pero ligeramente superior a la
observada en la pulpa (Walker et al. 1998). No obstante, el grado
de diferencia de concentración de K entre tejidos de la uva varía
mucho de un varietal a otro, así como en función de las
combinaciones portainjertos/injertos. Los resultados de cinco
varietales de uva sobre su propio pie o sobre portainjerto Ramsey
(Vitis champinii) presentan una concentración de K en el hollejo
entre 1,7 y 6,9 veces superior a la observada en la pulpa, y entre
1,6 y 4,3 veces superior a la de las pepitas (Walker et al. 1998)
(Figura 3a).
Las diferencias de concentración de K entre los diversos tejidos se
pueden atribuir a diferencias de estructura celular y/o a la
diferencia de las funciones ejercidas por el K en distintos tejidos.
Las células del hollejo son más pequeñas y tienen paredes más
gruesas y más citoplasma que las células del pericarpio (Harris et
al. 1968, Considine y Knox 1979, Nii y Coombe 1983). La
concentración de K en el citoplasma es entre 5 y 10 veces superior
a su concentración en la vacuola (Fowers y Läuchi, 1983). Aunque
la concentración de K por peso unitario es mayor en el hollejo, a
distribución ponderal entre pulpa, hollejo y pepita de la uva es
variable. Por lo general, el peso de la pulpa es superior al del
hollejo o las pepitas, aunque se observan entre varietales y
combinaciones portainjerto/injerto (Walker et al. 1998)). Por
consiguiente, el impacto del K del hollejo varía en función de su
concentración y de la proporción del peso del hollejo en cada baya.
Esto significa que la distribución porcentual del K entre el hollejo,
la pulpa y la pepita (Figura 3b), que integra la variación de
concentración de K en los diversos tejidos de la baya así como la
variación de la distribución del peso de los tejidos, es un indicador
más adecuado para comparar el efecto de diversos tratamientos.
Figura 3 - Concentración de potasio en el hollejo, la pulpa y las pepitas (a)
y distribución porcentual del K entre hollejo, pulpa y pepitas (b) en la uva
madura de Moscatel Gordo Blanco (M) Shiraz (S), Riesling (R), Cabernet
Sauvignon (CS) y Chardonnay (C) sobre su propio pie o injertado en
Ramsey. Los valores indicados son los promedios de tres repeticiones sobre
diez uvas maduras por repetición. En (a), dentro de cada varietal, los
asteriscos representan diferencias significativas (P = 0,05) entre los injertos
sobre su propio pie y sobre Ramsey. En (b), dentro de cada tejido de la uva,
los valores que comparten al menos una letra (sobre la barra del diagrama)
no presentan diferencias significativas a P = 0,05. (Datos tomados de
Walker et al. 1998).
Dentro del pericarpio, las concentraciones de K son menores en la
zona periférica y en la pulpa adyacente que en el tejido más
central; se puede atribuir a la presencia del haz vascular funcional
así como a la índole de la descarga de floema (Coombe 1987). El
patrón de distribución longitudinal del P en una baya varía
durante el desarrollo de la misma. Si se divide la uva en cuatro
fracciones longitudinales, las concentraciones de K en las bayas
verdes es mayor en la fracción distal, cerca del estilo, que cerca del
pedúnculo. Ahora bien, este patrón se invierte después del envero,
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
31
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
debido a una drástica disminución de la acumulación de K en la
zona del estilo y a una acumulación continua en la zona próxima
al pedúnculo (Possner y Kliewer 1985).
El único mecanismo de transporte de K+ en las uvas comunicado
hasta ahora es un canal iónico. Este canal también se expresa en
otros tejidos, y en las uvas se expresa sobre todo antes del envero
(Pratelli et al. 2002). Hemos identificado dos genes que codifican
los transportadores de potasio y que tienen expresión en la uva
(Schachtman, Davies, Liu y Thomas, inédito) (Figura 4). Ambos
alcanzan su máxima expresión antes del envero; la expresión más
baja se mantiene después del envero. La expresión de estos
transportadores está restringida al hollejo, el tejido de la baya con
mayores concentraciones de K. Nuevas investigaciones sobre otros
tipos de transporte del K+ en diversos tejidos de la uva y sobre los
posibles cambios de su actividad durante el crecimiento de la uva
ayudarían a comprender el mecanismo de la acumulación del K en
la uva.
2.4.2 Translocación del K en la uva
Dado que el K no se metaboliza, cabe esperar que la cantidad de K
acumulada en una baya sea igual a la cantidad de K que entra en
la misma menos la que sale de ella.
El movimiento del potasio se produce tanto a través del xilema
como del floema (Mengel 1976). En las uvas, el xilema parece ser
una ruta menor de entrada de K, pues el flujo de xilema a la baya
puede ser reducido debido a la reducida tasa de transpiración de la
uva. Las tasas de transpiración de la uva también disminuyen
durante el crecimiento y desarrollo de la uva, mientras que el K
presente en la uva aumenta durante ese proceso. La reducción de
la transpiración de la uva probablemente se deba a la reducción de
la frecuencia estomática (Blanke y Leyhe 1987), la degeneración de
los estomas en lenticelas, y el depósito de cera epicuticular (Blanke
et al. 1999). Para estudiar el transporte de agua y solutos por el
xilema y el floema se han utilizado colorantes apoplásticos,
trazadores radiactivos, y experimentos de compresión. Los
resultados de estos estudios, resumidos más adelante, respaldan la
hipótesis de que el floema es la ruta principal de entrada de K en
la uva.
Basándose en el supuesto de que el transporte del K se produce
tanto a través del xilema como del floema, (Mengel 1976), y dado
que Ca, que es inamovible por el floema, sólo se transporta a
través del xilema (Hanger 1979), se ha utilizado las variaciones de
la relación K/Ca en las bayas como indicador de las variaciones del
influjo relativo de K en la uva a través del xilema y el floema
(Hrazdina et al. 1984, Ollat y Gaudillère 1996, Rogiers et al. 2000,
Rogiers et al. 2001). Mientras que la acumulación de K se produce
durante todas las fases del crecimiento, la acumulación de Ca cesa
en el envero en el varietal De Chaunac, o continúa a tasas muy
inferiores que la de K en el Cabernet Sauvignon (Ollat y Gaudillère
1996) y el Shiraz (Rogiers et al. 2001). Esto sugiere que después del
envero se produce un incremento del influjo relativo de K en la
uva a través del floema con respecto a su influjo a través del
xilema. La perfusión apoplástica de tinción, por ejemplo, Amarillo
Eosina y azosulfamida (Findley et al. 1987, Creasy et al. 1983) y
estudios sobre la anatomía vascular (Düring et al. 1987, Findley et
al. 1987) indican la discontinuidad del xilema en la uva a partir del
envero. Los más afectados por dicha discontinuidad son los
elementos periféricos del xilema en la zona de penetración de los
haces vasculares en la baya (Düring et al. 1987, Findley et al.
32
Fundación para la Cultura del Vino
Richard SMART
1987). Se ha sugerido que el estiramiento irregular y la ruptura de
las traqueadas de xilema en los vasos periféricos observados tras
una rápida expansión de la baya después del envero podrían ser la
causa de esta ruptura del xilema (Findley et al. 1987). Los estudios
con tinción de fascina ácida, un soluto sintético móvil en el xilema
y el floema, realizados en uvas Shiraz, Merlot y Moscatel Gordo
Blanco confirman la interrupción de la circulación del xilema
dentro del tejido del haz, pero el xilema del pedúnculo de la uva
sigue funcional después del envero (Rogiers et al. 2001). Hay que
realizar nuevos estudios para confirmar si la circulación de xilema en
la uva cesa totalmente después del envero, y si este fenómeno varía
de un varietal a otro. Es necesario comprobarlo, pues, la
acumulación de Ca no siempre cesa después del envero (Ollat y
Gaudillère 1996, Rogiers et al. 2000) y también se sigue produciendo
el movimiento de agua de la viña a la baya pese a la compresión del
pedúnculo (es decir con interrupción del floema) (Rogiers et al.
2001). Es posible que el bloqueo del movimiento del colorante no
indique un cese total de la circulación de agua. Después del envero,
el agua y los iones pueden seguir entrando en la uva a través de los
conductos de xilema del pedúnculo hacia la zona de haces
vasculares, y luego difundirse al pericarpio por una ruta no vascular
(Rogiers et al. 2001).
Figura 4: Este modelo presenta el tipo y la ubicación de un canal K+ y dos
transportadores K + situados en los tejidos de la uva. Se ha hallado una
canal SIRK K + en toda la uva y el pericarpio de la uva (Pratelli et al. 2002).
Se ha hallado un transportador KUP K+ en la pepita, y dos transportadores
KUP K + en el hollejo (Schachtman, Davies, Liu y Thomas, sin publicar). El
SIRK codifica un canal K+ de rectificación hacia dentro de la familia
Shaker. KUP codifica un tipo específico de transportador de K+. Las
concentraciones de potasio de los diversos tejidos de la uva se basan en
datos de Walter et al. 1998. La imagen de la uva se ha redibujado a partir
de Coombe (2001).
Un estudio sobre las variaciones del peso de la baya y la
acumulación de agua y solutos en uvas Shiraz también sugiere que
el floema es la fuente principal de agua y solutos para la uva
después del envero (McCarthy y Combe 1999). Estos autores
también sugieren que la circulación de floema en la baya se puede
interrumpir al alcanzar un peso máximo, lo cual provoca una
pérdida de peso antes de la vendimia y una reducción de la uva.
No obstante, la continuidad de la acumulación de K y Ca
observada después de un peso fresco máximo de la uva indica que
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
32
Richard SMART
la interrupción de la afluencia de xilema y/o floema a la uva no es
la causa probable de la pérdida de peso previa a la vendimia
observada durante la maduración de la Shiraz (Rogiers et al. 2000).
Con independencia de que el cese de la circulación de xilema se
produzca durante la maduración de la uva, o de que la circulación
del floema cese una vez que las uvas han alcanzado un peso
máximo, después del envero sí que se observa claramente un
incremento de la afluencia relativa de floema a la uva con
respecto a la afluencia de xilema. A través de evidencia indirecta,
Lang y Düring (1991) han sugerido que el declive de la integridad
de la membrana a celular en la uva al principio de la maduración,
que resulta en una ruptura de la compartimentación apoplasto /
simplasto, también puede contribuir a este fenómeno. La ruptura
de la compartimentación apoplasto / simplasto reduce el potencial
hídrico de los tubos de savia del floema en la uva, incrementa el
gradiente de potencial hídrico del tubo de savia del floema entre el
origen (hojas y acumulación) y el receptor (uva en proceso de
maduración) y por consiguiente estimula la afluencia de floema a
la uva (Lang y Düring 1991). En este fenómeno puede estar
implicada la actividad de la invertasa, pues la invertasa transforma
la sacarosa en dos hexosas. Esta transformación provoca una
disminución del potencial osmótico dentro de la uva, y por
consiguiente un incremento del gradiente de potencial hídrico que
estimula la afluencia de savia elaborada a la uva.
Es probable que la tasa de K que penetra en la uva dependa del
volumen de entrada de savia del xilema y de savia elaborada, así
como de las concentraciones de K en la savia. Que nosotros
sepamos, con respecto a la vid se dispone de datos sobre la
velocidad de circulación y la concentración de savia en el xilema a
la altura de los troncos, sarmientos y hojas, pero no a la altura del
raquis o de los pedúnculos. El potasio es el catión más abundante
en la savia del xilema de la hoja (Peuke 2000) y de los sarmientos
(Keller et al. 2001). Aunque la concentración de K en la savia del
xilema de la hoja no varía con su edad, su circulación en la hoja
alcanza su máximo en la mediana edad de la hoja y su mínimo en
las hojas viejas y jóvenes. Esto se puede atribuir a diferencias en
las actividades de asimilación y transformación a cada edad de la
hoja (Peuke 2000).
La cuantificación del flujo de savia elaborada resulta difícil debido
a la extremada sensibilidad de la estructura del floema a la
manipulación física o las heridas, y a su sección mucho menor
(Köckenberger et al. 1997, Peuke et al. 2001). También resulta más
difícil la recogida de savia elaborada que la de savia del xilema, y
además está expuesta a contaminación. Se ha utilizado la técnica
33
Fundación para la Cultura del Vino
de exudación facilitada por AEDT (ácido etilenediamino
tetraacético) para recoger savia elaborada, pero la evaluación
cuantitativa puede no ser precisa. La utilización de estilectomía del
áfido para extraer savia elaborada parece la técnica más eficiente,
pues causa mínimos daños mecánicos a la planta y proporciona
una determinación bioquímica más precisa de los componentes de
la savia elaborada (Fisher y Frame 1984, Girousse et al. 1991,
Pritchard 1996). Hasta la fecha, no se ha podido utilizar la técnica
de estilectomía del áfido en la vid. Mediante la técnica de
exudación facilitada por AEDT, Glad et al. (1992) han hallado una
elevada concentración de K en el floema exudado del pedúnculo
de racimos de Pinot Noir (cerca de 800 nmol por muestra exudada,
recogidos en una solución retardadora de 1,5 mL durante 4 h). En
otras especies vegetales, el K es el catión predominante en la savia
elaborada (Ziegler 1975, Peuke et al. 2001) y es mucho más
abundante en la savia elaborada que en la savia del xilema (Pate
1975).
El volumen de afluencia de savia del xilema y del floema depende
de la velocidad de circulación, de la sección y de la funcionalidad
del xilema y del floema. Si recordamos que la cantidad de K
acumulado en una uva depende de la concentración de K y del
volumen de circulación de savia de xilema y de salvia elaborada, a
menos que las concentraciones de K en sendas savias sean iguales,
las contribuciones relativas de los influjos de savia de xilema y de
floema, que parecen variar durante el desarrollo de la baya,
influirán en la acumulación de K en la uva. Este extremo deberá
confirmarse mediante nuevos experimentos. La exploración de
metodologías para determinar la velocidad de circulación y la
concentración de K en el xilema y el floema en el racimo será de
gran ayuda para dicha experimentación.
La pérdida de K en las uvas se puede producir a través del reflujo
del xilema de las uvas a la vid (Lang y Torpe 1989, y referencias
contenidas en el mismo) durante las primeras fases de desarrollo
de las bayas. La reimportación de este K perdido hacia las bayas
puede ser posible si el K se absorbe desde el apoplasto del xilema
al floema próximo. Se ha especulado que la discontinuidad del
xilema después del envero podría ser un mecanismo destinado a
reducir el transporte de solutos apoplásticos fuera de las uvas
(Findlay et al. 1987) que de lo contrario resultaría de la ruptura de
la compartimentación que se produce en la uva tras el comienzo
de la maduración (Lang y Düring 1991).
2.4.3 Retranslocación de K de otras partes de la
vid a las uvas
La acumulación de K en las estructuras permanentes de la viña
(raíces, tronco, brazos) se puede producir durante toda la
temporada de crecimiento, incluso después de la vendimia. El
potasio acumulado en estos depósitos se puede movilizar para
alimentar las nuevas raíces, renuevos, hojas y racimos, cuando la
absorción del suelo es insuficiente para cubrir la demanda del
momento. Durante su desarrollo, las bayas parecen ser el depósito
más potente de potasio, en especial entre el envero y la vendimia.
Esto puede obedecer a la fuerte demanda de K de la uva durante
la rápida expansión celular. En la vendimia, los racimos acumulan
el 60% o más del contenido total de K de los órganos aéreos
(Conradie 1981, Smart et al. 1985a, Williams et al. 1987). La
acumulación estacional de K en diversos órganos de una cepa de
Chenin Blanc/99-R cultivada en arena y regada con una solución
de Hoagland estándar (que contenía 4,7 µM K) demuestra que
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
33
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
entre el envero y la cosecha, aumenta el contenido de K en los
racimos, y que los niveles acumulados superan la cantidad total
aportada a la vid (Conradie 1981) (Figura 5). Durante ese periodo,
disminuye el contenido de K en el tronco, las raíces, los sarmientos
y las hojas (Conradie 1981). Esta diferencia sugiere que una
cantidad significativa de K acumulada en los granos durante ese
periodo ha sido retranslocada desde otros órganos. En este estudio,
no se espera una elevada disponibilidad de K en el suelo, porque la
arena tiene una capacidad reducida de retención de la solución
nutriente. Otros estudios también han comprobado la
removilización de K desde otros órganos hacia las uvas tras el
envero (Downton 1977, Smart et al. 1985b, Williams y Biscay
1991). A diferencia de dichos estudios, no se ha observado una
retranslocación de K durante el periodo previo a la vendimia en
vides con un alto contenido de K (Lévy et al. 1972). La
removilización de K procedente de otros órganos hacia las uvas
puede depender de la disponibilidad de K en el suelo, de la
capacidad de absorción de K de las raíces, y de las tasas de
transporte de K de la raíz al sarmiento para atender la demanda de
K de la uva.
2.5 Factores que afectan a la acumulación de K
en la uva
Numerosos factores afectan a la acumulación neta de K en las
uvas, a través de sus efectos sobre la absorción de K+ por las
raíces, el transporte de K de la raíz al sarmiento, la retranslocación
de K del sarmiento a la raíz, el nivel de reserva de K, y el número
de bayas y las tasas de crecimiento de las bayas en relación con el
vigor de la vid. Entre dichos factores figuran el suelo, la planta, el
microclima de la vid y la práctica de cultivo. Las interrelaciones
entre los efectos de estos factores sin duda complicarán cualquier
explicación sencilla de la regulación de la acumulación de K en las
uvas.
2.5.1 Factores del suelo
La absorción de K+ por las raíces depende de los niveles de K
presentes en el suelo y disponible para las plantas, así como del
crecimiento, el patrón de distribución y la actividad fisiológica
de las raíces de la planta. En estos factores influyen las
propiedades físicas (textura, humedad, permeabilidad y
profundidad) y químicas (reacción del suelo, pH, y
descomposición del suelo) del suelo.
No todo el K existente en el suelo está a disposición de las
plantas. El potasio existe en el suelo en cuatro formas, cuya
disponibilidad para las plantas es, por orden decreciente,
solución > intercambiable > fijo (no intercambiable) >
estructural o mineral (Sparks y Huang 1985, Sparks 1987). Estas
cuatro formas del K presente en el suelo se hallan en equilibrio
dinámico. La tasa y dirección de las reacciones de equilibrio
entre estas formas, y por ende la disponibilidad de K para las
plantas, dependen de las tasas de absorción de K + por las raíces
de las plantas así como de las características del suelo, como la
mineralogía (tipos y cantidad de minerales presentes en el suelo,
y tamaño y grado de erosión de las partículas minerales,
humedad, pH y textura (Sparks y Huang 1985, Northcote 1992,
Horra et al. 2000, Zeng y Brown 2000).
34
Fundación para la Cultura del Vino
Richard SMART
Figura 5: Acumulación estacional de K en diversos órganos de una vid
(Cheng Blanc/994) cultivada en arena (Reelaborada a partir de Conradie
1981).
Los iones de potasio, absorbidos rápidamente por la célula,
suelen competir duramente por la absorción de cationes. No
obstante, cuando hay otros cationes presentes a
concentraciones elevadas, se puede reducir la absorción de K +.
Por ejemplo, las condiciones salinas, donde Na+ es el catión
predominante, puede inducir un déficit de K (Chow 1990). Con
bajos niveles de K+ externos, la absorción es muy específica de
K+, mientras que con mayores niveles de K+ externos (> 0,5
mmol/L), los Na+ pueden inhibir competitivamente la afluencia
de K+ (Epstein et al. 1963). Además, el exceso de Na+ y Cl- en
suelos salinos crea fuertes desequilibrios iónicos que pueden
mermar la selectividad de la membrana radicular (Bohra y
Dörtfling 1993). Por consiguiente, la concentración relativa de
K+ y de otros cationes en la solución del suelo puede ser tan
importante para la absorción de K+ por la planta como la
concentración de K+ en sí.
2. 5. 2 Va r ieta l, por ta injert os, y comb inac ión
p o r t ai n j er t o / i n je r t o
Las plantas difieren por su eficiencia de potasio, definida como
su capacidad de obtener rendimientos relativamente altos con
un suministro reducido de K. Por ejemplo, los cereales parecen
ser más K-eficientes que las dicotiledóneas, y la remolacha es
más K-eficiente que la patata (Steingrobe y Claassen 2000). En
la vid, se han observado diferencias de contenido de K en las
cepas, bayas, o mosto al hacer las comparaciones siguientes:
diversos varietales sobre su propio pie (Christensen 1984,
Robinson y McCarthy 1985, Walker et al. 1998); los mismos
varietales sobre sus propios pies y sobre portainjertos (Rühl et
al. 1988, Walker et al. 1998, Gawel et al. 1998); distintos
varietales injertados en el mismo portainjertos (Boselli et al.
1995, Arroyo et al. 1997, Walter et al. 1998); y diversos
portainjertos sin injerto (Rühl 1989 b 2000).
En muchos viñedos australianos se han utilizado portainjertos
por su resistencia a los nematodos y a la filoxera, así como por
su tolerancia a la sal o a la cal (Rühl et al. 1988). Se han
observado grandes variaciones en los efectos sobre la
acumulación de K en los renuevos de diversos portainjertos de
Informe Técnico
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34
Richard SMART
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
distinto origen genético, así como entre los de un mismo
origen genético (Rühl et al. 1998, Rühl 1991, Walker et al.
1998). Los portainjertos V. rupestris tienen una capacidad
deficiente de de absorción de K+, mientras que los
portainjertos V. berlandieri tienen una buena capacidad de
intermediación de la absorción de K+, incluso con bajas
concentraciones de K+ externos (Boselli et al. 1987). Se ha
observado una mayor concentración de K en las bayas de
Sultana injertada en Dog Ridge que en las de Sultana
injertada en Ramsey, siendo sendos portainjertos selecciones
de V. champini (Hale 1977). Estas variaciones pueden
obedecer a diferencias de capacidad de absorción de K+ por
las raíces y/o a diferencias de carga de K+ en el xilema y de
transporte de K de la raíz al sarmiento.
Las diferencias morfológicas de las raíces de los portainjertos
así como de la densidad del perfil del suelo (Perry et al. 1983,
Southey y Archer 1988, Swanepoel y Southey 1989) pueden
contribuir a las diferencias de capacidad de absorción de K+
por las raíces. Comparando dos portainjertos, Rupestris St.
George (o Rupestris del Lot, V. Rupestris) y 110R (V.
berlandieri x V. rupestris), se ha observado un flujo similar de
captación de K+, pero la concentración de K en la savia del
xilema es un 40% superior en el St George (Swanton y Kliewer
1989), lo cual sugiere que el St George tiene una mayor
capacidad de carga en el xilema que el 110R. En una
comparación de las variedades de portainjertos Dog Ridge y
140R sin injertar, con un suministro de K reducido (0,1 µM),
no se han observado diferencias de concentración de K en la
savia exprimida de la raíz y en la savia del xilema en el
sarmiento, o en la raíz, pecíolo y tejidos laminares (Tabla 1)
(Rühl 2000). Con suministros altos de K (10 µM), la
concentración aumenta en todas las muestras de sendos
portainjertos. La concentración de K en la savia de la raíz
exprimida era similar para los dos portainjertos, mientras que
la medida en la savia del xilema, el pecíolo y los tejidos
laminares era superior en Dog Ridge, pero la concentración en
el tejido de la raíz era superior en 140R (Tabla 1) (Rühl 2000).
Estos datos sugieren que, con un suministro elevado de K, el
140R tiene una proporción relativamente superior de
acumulación de K en las raíces : transporte de K que la
variedad Dog Ridge (Rühl 2000). No parece haber diferencias
de carga en el xilema y el transporte de la raíz al vástago
entre portainjertos. La carga de K+ en el xilema está regulada
con independencia de la absorción de K+ procedente de la
solución externa (Engels y Marschner 1992). La actividad de la
codificación genética de la carga de K+ en el xilema puede
estar regulada por el ácido abscísico (ABA), que regula la
hormona antiestrés. (Gaymard et al. 1998). Son necesarios
nuevos estudios para determinar si la variación de los efectos
del portainjertos sobre la acumulación de K en el injerto se
debe a la variación de la existencia/expresión de los genes que
codifican la absorción de K+ por la raíz o la carga de K+ en el
xilema, o si se debe a la variación de producción de ABA, o a
una combinación de sendas variables.
Tabla 1:
Concentraciones de potasio en la savia de la raíz exprimida, la savia del
xilema y los tejidos de la planta (laminar, pecíolo, raíz) de portainjertos sin
injertar Dog Ridge y 140R, a diversos niveles de suministro de K. La unidad
35
Fundación para la Cultura del Vino
de concentración de K es meq/L para la savia de la raíz exprimida, y el %
del peso seco para los tejidos de la planta. Los valores son los promedios de
cinco repeticiones. Los valores seguidos de diversas letras son
significativamente distintos a P = 0,05 (Rühl 2000).
Muestras
Con un suministro de K de 0,1 µM
Concentración de K
Dog Ridge
140R
Savia de la raíz exprimida
7,30b
9,70a
Savia del xilema
0,55a
0,42a
Laminar apical
0,93a
0,74a
Laminar basal
0,74a
0,61a
Pecíolo
1,38a
0,82b
Raíz
0,94a
0,73a
Savia de la raíz exprimida
36,10a
40,20a
Savia del xilema
8,41a
3,97b
Laminar apical
3,39a
2,41b
Laminar basal
3,16a
1,90b
Pecíolo
5,93a
4,75b
Raíz
4,50a
5,28b
Con un suministro de K de 0,1 µM
Los portainjertos también desempeñan un papel importante en el
vigor y la producción de fruto del injerto. Se ha comparado los
efectos de los tres portainjertos, St George (V. rupestris), AxR # 1
(o ARG1, Aramon x V. rupestris Ganzin nº 1) y 99-R (o Richter 99,
V. berlandieri x V. rupestris) sobre el vigor, la producción de frutos
y la nutrición del pecíolo del injerto, utilizando 22 variedades de
injerto (Cook y Lider 1967). Dichos autores han informado que la
St George produce el crecimiento más vigoroso del injerto, pero el
menos fructífero por unidad de crecimiento. AxR # 1 produce el
mayor rendimiento de frutos, pero 99-R es el más eficiente en
términos de rendimiento en frutos por crecimiento unitario. Sobre
el conjunto de varietales, la concentración media de K en los
pecíolos es similar en AxR # 1 y 99-R, pero mayor en St George.
Un mayor vigor de la cepa o una mayor producción de fruto
puede mejorar la absorción de K+ y su transporte, a resultas de
una mayor demanda de K. Un mayor vigor de la cepa también
incrementa el sombreado del dosel, que a su vez puede mejorar
asimismo la absorción y el transporte de K+ (ver apartados 5.5,
microclima del dosel, y 5.5.1, conducción del dosel). Por lo que se
refiere a la acumulación de K en las bayas, el mismo portainjerto
puede tener efectos variables sobre diversas variedades de injerto.
Se ha investigado la acumulación de K en cinco varietales,
Moscatel Gordo Blanco, Shiraz, Riesling, Cabernet Sauvignon y
Chardonnay, sobre sus propios pies o sobre Ramsey (Walker et al.
1998). Se registraron mayores concentraciones de K en las cepas
injertadas que en las cepas sobre su propio pie para todos los
varietales con excepción de Chardonnay, y las más altas se observaron en
Shiraz sobre Ramsey (Walker et al. 1998). Las combinaciones de
portainjertos/ varietal también influyen en el peso de la uva (Hale 1977,
Rühl et al. 1988, Walker et al. 1998) y en la proporción hollejo/pulpa - y
por lo tanto en la partición de la baya (Walker et al. 1998).
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Richard SMART
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
2.5.3 Crecimiento de la baya, número de pepitas,
y fitohormonas
Se ha formulado la hipótesis de que el crecimiento del melocotón
está controlado por hormonas producidas en el hueso, y que las
hormonas originadas por las semillas o el pericarpio rigen la
importación al fruto de nutrientes procedentes de otras partes de
la planta (Chalmers y van den Ende 1977). En la vid, un mayor
número de semillas por baya resulta en un mayor tamaño final de
la uva (Cawthon y Morris 1982, Boselli et al. 1995), pero tiene
escasa incidencia en la concentración de K en la uva (Boselli et al.
1995). En dos cultivares de viña, Baccus y Madeleine, el número de
semillas de la baya influye en las fases de crecimiento de éstas.
Cuanto menor es el número de pepitas por uva, antes termina la
primera fase de crecimiento y comienzan la segunda y tercera
fases (Staud et al. 1986). Sin embargo, la relación fenomenológica
entre el desarrollo del pericarpio y las semillas es muy variable
entre cultivares de vid despepitados (Peynaud y Ribéreau-Gayon
1971). En un estudio, el número de semillas presenta escasa
relación con los contenidos de ABA o IAA en la uva (Cawton y
Morris 1982). En otro estudio, el número de pepitas por uva
presenta una correlación positiva con el contenido de ABA y
giberelina (Scienza et al. 1978). Aunque sigue sin estar claro el
papel de las semillas en la acumulación de nutrientes, parece
probable que el número de pepitas por uva influye en el tamaño
final de la uva, y por lo tanto en la distribución del K en la uva.
Pequeñas diferencias de tamaño de la uva pueden inducir
diferencias considerables en la proporción pulpa/ hollejo (Somers y
Pocock 1986), con un mayor porcentaje de hollejo por peso total
de la uva en los granos más pequeños. También se ha comunicado
que la concentración de K es más alta en las uvas pequeñas que
en las grandes (Storey 1987), y que este parámetro puede tener un
efecto en la calidad del vino.
En condiciones de estrés hídrico, la hormona ABA actúa como una
señal para inducir la oclusión estomática mediante la apertura
hacia el exterior de canales K+ rectificados en las células oclusivas,
induciendo una liberación de K+, una pérdida de turgencia y el
cierre de los estomas (Kearns y Assmann 1983). Los principales
cambios que se producen durante la maduración son la
disminución de los ácidos orgánicos y el incremento de los
azúcares en la uva; se ha observado que coinciden con un el
incremento del ABA en la uva al comienzo de la maduración
(Downton y Loveys 1978). Si los canales K+ participan en la
acumulación de K en las uvas, es poco probable que el ABA los
regule de la misma manera que los canales K+ de las células
oclusivas. Esto se debe a que durante la maduración, las células
acumulan (en vez de liberar) K, acumulación que coincide con la
máxima concentración de ABA en la uva (Downton y Loveys 1978).
Ahora bien, el ABA puede ser importante en la regulación del
movimiento de K de las raíces a los sarmientos, en especial en
condiciones de estrés, que pueden incidir en el contenido global de
K de la viña y en el contenido final de K en la uva. A diferencia del
efecto estimulante del ABA sobre la liberación de K+ en la célula
oclusiva, en las células de las raíces el ABA reduce el flujo de K+
desde las células estrelladas (Roberts y Snowman 2000). Esta
reducción del flujo de K+ puede inducir una disminución del K+
liberado en el xilema, y un menor transporte de K de las raíces a
los sarmientos. La causa subyacente de esta reducción de la
actividad puede residir en una reducción de la expresión de la
36
Fundación para la Cultura del Vino
codificación genética de un tipo determinado de canal importante
para la liberación de K+ desde las células estrelladas al xilema
(Gaymard et al. 1988). A partir de estos estudios, se puede concluir
que en las raíces, el ABA puede desempeñar una función de
regulación del movimiento a larga distancia del K. Si se consigue
demostrar que el movimiento a larga distancia del K influye
significativamente en la acumulación de K en la uva, se podría
utilizar metodologías que permitan regular los niveles de ABA en
las raíces como herramienta de gestión para controlar el K de las
uvas. Un ejemplo de dichas metodologías podría ser un moderado
estrés hídrico, como el secado parcial de raíces (ver también
apartado 5.5.4), que induciría mayores niveles de ABA, que podrían
contribuir a reducir el movimiento de K de las raíces a los
sarmientos.
2.5.4 Microclima del dosel
El microclima del dosel, que es el clima en el interior y alrededor
del dosel, desempeña un papel importante en la determinación de
la calidad de la uva y del vino. La extensión y la distribución
espacial del área foliar y su interacción con el clima del sobresuelo
determinan el microclima del dosel (Smart et al. 1985b). Por
consiguiente, el microclima del dosel es el resultado de la
interrelación entre los factores vegetales (densidad y vigor de los
sarmientos), las condiciones climáticas, y las prácticas de cultivo
(conducción del dosel). Los parámetros climáticos más
influenciados por las características del dosel son la radiación, la
velocidad del viento, y la demanda evaporativa (Smart et al.
1985b). El grado de exposición a la luz, o sombreado, y
posiblemente la demanda evaporativa parecen influir
significativamente en la acumulación de K en las bayas. Se ha
observado una mayor acumulación de K en las cepas, bayas o
mostos de cepas sombreadas mediante un sombreado artificial
por toldos (Rojas-Lara y Morrison 1989) o mediante el propio
dosel (Smart et al. 1985a; Archer y Strauss 1989, Dokoozlian y
Kliewer 1995, Dokoozlian y Kliewer 1996). Los efectos parecen
obedecer al sombreado foliar y no al sombreado de los racimos
(Rojas-Lara y Morrison 1989, Dokoozlian y Kliewer 1996).
Los efectos del sombreado sobre el peso medio de la uva son
contradictorios: se ha documentado una disminución del peso
(Rojas-Lara y Morrison 1989), un incremento del mismo (Crippen
y Morrison 1986), o ningún efecto sobre el mismo (Haselgrove et
al. 2000) debido al sombreado. En cambio, el contenido de azúcar
de las uvas ha disminuido en casi todos los estudios de
sombreado. Por lo tanto, especulamos que el mayor transporte de
K a las bayas puede ser un mecanismo destinado a regular el
potencial osmótico con objeto de mantener la turgencia y el
gradiente del potencial hídrico cuando se está importando menos
azúcar a la uva, para evitar o minimizar una reducción del
crecimiento de la uva.
2 . 5 . 5 P r ác t i c a s d e c u l t i v o
Las prácticas de cultivo pueden alterar varios factores
relacionados con el microclima del suelo, la planta y la vid. Por
ejemplo, el riego y el aporte de nutrientes alteran la movilidad y
disponibilidad de K en el suelo, y la conducción del dosel, como
las espalderas o el emparrado y la poda, afectan al vigor y al
microclima de la vid.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
36
Richard SMART
2.5.5.1. Conducción del dosel
La conducción del dosel es una técnica que altera la posición y/o
densidad de las hojas, sarmientos y frutos, para conseguir una
disposición específica deseada (Smart et al. 1990). La gestión de la
densidad del dosel determina parcialmente el microclima del
dosel. Un número elevado de sarmientos y un gran vigor de la vid
resultarán en una gran densidad del dosel, y un mayor sombreado
en el mismo. Este factor se puede regular a través de los tres
medios principales de conducción del dosel: control del número
de vástagos, control del vigor de los vástagos, y utilización de un
sistema de espaldera/emparrado (Smart 1985). La densidad del
dosel, y por tanto el grado de sombreado, se pueden reducir
mediante la poda de sarmientos, mediante la supresión selectiva
de sarmientos o mediante la distribución de los sarmientos sobre
superficies más amplias.
Con el sistema de sarmiento único, "gran vigor" implica un
crecimiento rápido del sarmiento, con entrenudos largos,
sarmientos de gran diámetro, grandes hojas, y un mayor número
de sarmientos laterales (Winkler et al. 1974). Se sabe que entre las
condiciones que reducen el vigor de la viña figuran el estrés
hídrico, una carga de cosecha elevada, una reducida
disponibilidad de nutrientes, las enfermedades y plagas, la
restricción de las raíces, y la utilización de portainjertos y/o
injertos de escaso vigor. En los apartados siguientes se abordan
los efectos de la carga de cosecha, la nutrición y el estrés hídrico
sobre la acumulación de K en la uva.
2.5.5.2 Regulación de la carga de cosecha
Dado que las uvas son un depósito de K más potente que otras
partes de la vid, sobre todo después del envero, es posible que la
carga de cosecha pueda afectar a los modelos de traslado y
distribución del K dentro de la cepa. La carga de cosecha se suele
definir como la relación entre el peso de los frutos y el peso de la
poda latente (Bravdo et al. 1984) o entre el peso de los frutos y el
área foliar total (Kliewer y Antcliff 1970, Kliewer y Weaver 1971).
Los datos publicados sobre los efectos de la carga de cosecha en el
K de la uva no son concluyentes. Por ejemplo, en un caso el
aclareo de los racimos no tiene efecto sobre el K en el mosto
(Freeman y Kliewer 1983); en otro, aumentó el K en las bayas
cuando disminuyó la carga de cosecha (Hepner y Bravdo 1985). La
carga de cosecha puede afectar a la acumulación de K, al alterar el
equilibrio origen/depósito del K. La carga de cosecha también
puede tener efectos indirectos sobre la acumulación de K en la uva
a través de los cambios del grado de sombreado del dosel, de la
disponibilidad de asimilados, y de las tasas de crecimiento de las
bayas. La variación de los efectos de la carga de cosecha sobre
estos parámetros puede depender de la proporción y de la
interacción entre las partes vegetativas y reproductivas de la cepa.
Aunque, en principio, una carga de cosecha reducida mejorará el
crecimiento de las uvas, este efecto dependerá del momento en
que se realice la vendimia verde así como de la cantidad de granos
que se conserven. Por lo general, un aclareo temprano produce un
mayor efecto sobre el incremento del crecimiento y el tamaño de
la uva que un aclareo tardío. Una carga de cosecha excesiva puede
desembocar en un suministro insuficiente de asimilados, pero una
carga de cosecha demasiado ligera también puede reducir la
disponibilidad de asimilados para las bayas, debido a un mayor
crecimiento de los sarmientos, que son el depósito de asimilados
que compite con las uvas. También se ha comunicado una
37
Fundación para la Cultura del Vino
reducción de la tasa de fotosíntesis con carga de cosecha ligera en
las manzanas, a resultas de una acumulación de hidratos de
carbono (Palmer et al. 1997, Wünsche et al. 2000). Puede existir
asimismo un efecto genotípico, es decir que las diversas variedades
de vid responden de forma distinta a la carga de cosecha. Por
consiguiente, la publicación de datos contradictorios puede ser
consecuencia de la utilización de varietales diferentes, de distintas
cargas de cosecha, y de diferentes momentos de aclareo, distintos
modos de conducción de la viña, o diferentes condiciones climáticas
y del suelo durante el periodo de estudio.
Un crecimiento vegetativo excesivo y un mayor sombreado suelen ir
asociados a una carga de cosecha pobre (Bravdo y Naor 1996). Es
más probable que la relación entre el peso del fruto y el área foliar
efectiva (es decir, la superficie de hojas expuesta al sol) y el grado de
sombreado esté relacionada con la composición del fruto a que lo
esté la relación entre el peso de los frutos y la superficie foliar total,
que es la definición corriente de la carga de cosecha. El porcentaje
del área foliar efectiva sobre el área foliar total disminuye cuando
aumenta el sombreado. Por lo tanto, otros factores, como el sistema
de conducción por espaldera/emparrado, pueden modificar los
efectos de la carga de cosecha, al modificar el grado de sombreado y
por ende el área foliar efectiva por unidad de peso de frutos. Un
mayor suministro de agua produce algunos efectos similares a la
reducción de la carga de cosecha, como el mayor crecimiento de los
sarmientos y un mayor peso de los frutos (Esteban et al. 1999) (ver
apartado 5.5.4). También se han comunicado interacciones entre el
riego y los tratamientos de la carga de cosecha sobre diversos
parámetros, entre ellos las relaciones entre fruto y agua y las tasas
de crecimiento y fotosíntesis en la manzana (Mpelasoka et al. 2001).
Son factores a tener en cuenta a la hora de estudiar los efectos de la
carga de cosecha.
2.5.5.3 Aporte de nutrientes
La adición de K tiene efectos variables sobre la acumulación de K
en las bayas. Los resultados de algunos estudios indican un
incremento de K en la uva, el mosto o el vino cuando se aporta K a
la viña (Downton 1977, Morris et al. 1980, Rühl 1989a); otros no
han observado ningún efecto significativo de la fertilización
potásica sobre el K presente en la uva o el mosto (Rankine et al.
1971, Freeman y Kliewer 1983). Las variaciones de estos resultados
se pueden atribuir a las complejas reacciones químicas del K en el
suelo. No todo el K existente en el suelo está disponible para las
plantas, y es improbable que el incremento del K del suelo a
disposición de la vid sea directamente proporcional a la cantidad
de fertilizante potásico aportado. El impacto del fertilizante
potásico sobre el nivel de K del suelo disponible para la planta y
sobre la acumulación de K en las bayas depende de varios factores,
como la cantidad y el tipo de fertilizante aplicado, el momento y
la frecuencia de aplicación, las características y la gestión del
suelo, la cantidad y frecuencia del riego, la actividad de las raíces
de la planta, y la situación de nutrientes inicial de la vid. Cepas de
diferentes varietales, vigor y producción de cosecha también
pueden responder de maneras distintas a niveles específicos de
disponibilidad de K en el suelo.
Normalmente, los programas de fertilización se basan en la
situación nutricional de la viña, que se suele basar en estimaciones
de la situación nutricional de las partes vegetativas. En los viñedos
australianos, se suele medir el pecíolo enfrentado al racimo basal
en la floración (Robinson et al. 1978, Robinson y McCarthy 1985).
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
37
2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
Por lo tanto, la relación entre el K del pecíolo y el K de la uva es
una cuestión importante. En un estudio no se ha hallado relación
entre el K del pecíolo y el K de la baya (McCarthy 1981); mientras
que en otros (Downton 1977, Morris et al. 1980) se ha observado
un incremento del K en la uva correlativo al incremento del K en el
pecíolo. Es probable que la relación entre el K del pecíolo y el de la
uva varíe en el transcurso de la temporada, debido a cambios de la
capacidad de depósito, y también puede variar en función del nivel
de cosecha, de la disponibilidad de K en el suelo, de la tasa de
absorción y de transporte, y de la cantidad de reserva de K en los
órganos permanentes. Para evitar una concentración excesiva de K
en las uvas, en el programa de fertilización también hay que
integrar la concentración de K en las bayas. Para ello hay que
calibrar meticulosamente una concentración óptima de K en
relación con el crecimiento, el rendimiento y la calidad del mosto y
del vino. Todavía no se dispone de un marco de estimación del
aporte de fertilizante para alcanzar ese fin.
Además de la fertilización potásica, en ocasiones se utiliza
metabisulfito de potasio en el viñedo durante la temporada de
crecimiento, en la vendimia y durante la vinificación, como fuente
de dióxido de azufre para controlar las enfermedades y la
infección microbiana. Ahora bien, todavía no se ha cuantificado el
impacto del metabisulfito de potasio sobre el nivel de K en la uva
o el vino. Es necesario cuantificar dicho impacto para determinar
si es necesario recurrir a otros métodos de control de
enfermedades e infecciones microbianas para conseguir niveles
deseables de K y de calidad del vino.
2.5.5.4 Riego
El efecto del riego en la acumulación de K en la uva no está bien
documentado. Los datos disponibles sugieren que un incremento
del riego tiende a aumentar la acumulación de K en las uvas. Se
han registrado mayores concentraciones de K en las uvas, el mosto
y el vino en los tratamientos con riego que en los tratamientos sin
riego (Freeman y Kliewer 1983, Hepner y Bravdo 1985) en al
menos dos estudios. También se ha comunicado un incremento de
K en la lámina de la hoja (Zaballa et al. 1997, Klein et al. 2000) y
en el pecíolo (Klein et al. 2000) en condiciones de riego, lo cual
indica un incremento general del contenido de K de la vid. La
disponibilidad y la absorción de potasio se reducen cuando el agua
del suelo es limitada (Dundon y Smart 1984). Por consiguiente, un
incremento de absorción por las raíces en condiciones de regadío
puede explicar una fuerte acumulación de K en la vid y en la uva.
El riego mejora la disolución del K de las partículas de arcilla y su
movimiento en la solución del suelo, lo cual facilita su suministro
a las raíces y una mayor absorción (Klein et al. 2000). Por lo
general, el riego potencia el crecimiento de los sarmientos
(Matthews et al. 1987, Williams y Matthews 1990, Esteban et al.
1999), y por lo tanto el incremento del K de la vid y de la uva a
través del regadío también se puede atribuir a una mayor densidad
del dosel y a un mayor sombreado en el mismo. Sería útil disponer
de estudios que integraran los tratamientos de riego y los de poda,
conducción y/o disposición de los sarmientos para investigar los
efectos individuales del riego y de la densidad del dosel sobre la
acumulación de K en la uva.
Se puede utilizar las estrategias de riego que reduzcan el aporte de
agua a las cepas para reducir la acumulación de K en las uvas. Sin
embargo, la reducción del suministro de agua a las cepas puede
inducir un estrés hídrico en las mismas, y por lo general un estrés
38
Fundación para la Cultura del Vino
Richard SMART
hídrico acusado reduce el rendimiento. El grado de estrés depende
de la cantidad y la frecuencia de aporte de agua, de la demanda
evaporativa de la atmósfera, y de la adaptabilidad de las plantas al
déficit hídrico. Se puede mantener el rendimiento o minimizar su
reducción con un estrés hídrico moderado, pero el nivel óptimo de
estrés probablemente varíe en función del viduño y de las
condiciones climáticas, y resulta difícil de imponer de forma
constante y uniforme en el viñedo. El secado parcial de raíces
(PRD) propuesta inicialmente por Loveys (1991) para la vid como
posible control del vigor de la cepa crea condiciones en las cuales
las raíces secas pueden emitir señales químicas, mientras que las
raíces húmedas impiden la aparición del estrés hídrico en la planta.
Existe evidencia de los efectos positivos del PRD en la mejora del
microclima del dosel a través de la reducción del crecimiento de
los sarmientos (Dry et al. 1995, Stoll 2000). Dry et al. (1995)
también ha comunicado una relación del pH del mosto con el PRD.
Ambos resultados podrían indicar una reducción del contenido de
K en la uva debida al PRD, pero que nosotros sepamos, no se
dispone de datos publicados sobre una respuesta de la
acumulación de K al PRD.
2.6 Conclusión e investigación futura
Durante su desarrollo, la uva constituye un potente depósito de K,
en especial después del envero. Los niveles excesivos de K en las
uvas pueden tener un impacto negativo en la calidad del vino,
principalmente porque incrementan el pH de los mostos y reducen
la calidad de color de los tintos. La manipulación de la
acumulación del K en la uva exige comprender la función del K en
las uvas, cómo se determinan las necesidades de K de las mismas,
y cómo se transporta el K a y desde las bayas. Por desgracia, la
información disponible al respecto sigue siendo limitada.
Basándonos en la información disponible y en el supuesto de que
el K puede desempeñar un papel en la expansión de la uva a través
de la regulación osmótica y de la turgencia, existen varios métodos
potenciales de manipulación de la acumulación del K en la uva.
Estos métodos pueden incluir: la utilización selectiva de
portainjertos para reducir la absorción de K por las raíces, el
transporte de K de la raíz al sarmiento, y el vigor del injerto; la
gestión del dosel para alterar el sombreado y la proporción entre
el peso de los frutos y el área foliar efectiva; y las estrategias de
riego destinadas a reducir la disponibilidad de K para las plantas,
y a manipular la actividad de las raíces, las relaciones hídricas y
el vigor de la cepa. Un programa de mejora genética,
convencional o transgénico, cuyo objetivo sea la producción de
castas eficientes en el uso del K (que tengan rendimientos
elevados con baja concentración de K en su materia seca) podría
ser beneficioso. Merece la pena señalar que la mayor parte, por
no decir todos los métodos sugeridos tienen efectos
interrelacionados. Por lo tanto, además de los efectos detallados
de cada método, también es necesario determinar sus
interacciones para poder recomendarlos. El potasio es esencial
para el crecimiento y el rendimiento de la vid. Con frecuencia,
los programas de fertilización persiguen un elevado rendimiento,
y se suelen centrar en la concentración de K en las partes
vegetativas de la cepa, utilizando como índice de referencia el
nivel de K en el pecíolo. Sin embargo, la calidad del producto es
un factor fundamental para la competencia en el mercado. Por
ello, también hay que considerar la concentración de K a la hora
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
38
Richard SMART
de establecer un programa de fertilización, calibrando
meticulosamente la concentración óptima de K en relación con
el crecimiento, el rendimiento y la calidad del producto. Es
necesario cuantificar los efectos de la aplicación de metabsulfito
potásico en el viñedo y la bodega sobre los niveles de K en la
uva y en el vino, para determinar si sería necesario utilizar otros
métodos de control de las enfermedades y de las infecciones
microbianas para conseguir los niveles de K y la calidad del vino
deseables.
Los estudios para cuantificar los efectos del tiempo de
maceración de los hollejos sobre las tasas de extracción
adicional de K de los hollejos al mosto y el vino, ayudarán a
identificar la modificación de los métodos de vinificación de los
tintos, que permitirían reducir el impacto del K de los hollejos.
La tabla 2 recoge ejemplos de campos relacionados con la
acumulación de K en las uvas respecto a los cuales no se
dispone de información concluyente.
A g r ad e c im i e nt o s
Agradecemos a Cathy Kromer y Janet Oriatti su ayuda con el
manuscrito. Agradecemos al Profesor Paul Kriedemann su
valiosa asesoría sobre el manuscrito.
B i b l i og ra f ía
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Tabla 2:
Ejemplos de campos relacionados con la acumulación de K en las uvas respecto a los cuales no se dispone de información concluyente
39
Campo
Información ausente o poco clara
Potasio y calidad del vino
- Cuantificación de los efectos del tiempo de maceración de
los hollejos y de la concentración de K existente en el mosto
sobre las tasas de extracción adicional de K durante la
fermentación
Funciones del K
- Funciones precisas del K en las uvas y en los diversos tejidos
de la uva
Acumulación de K en la uva
- Límites superior e inferior de K necesario para los diversos
tejidos de la uvaü
- Tipos y mecanismos moleculares y regulación de los canales
de K+ y de transportadores de K+ implicados en la
acumulación de K en las uvasü
- Cuantificación y mecanismos de control de la
concentración de K y velocidad de flujo de la savia de xilema
y floema en el racimo
Factores que afectan a la acumulación de K en las uvas
- Relación entre K del suelo, K en los pecíolos y K en las uvas
- Mecanismos de control de las influencias de los
portainjertos en la acumulación de K en los injertosü
Acumulación de K en la uva en respuesta a la carga de
cosecha. Adición de nutrientes potásicos
- Impacto de la aplicación de metabisulfito potásico (en el
viñedo y en bodega) sobre los niveles de K en la uva, el
mosto y el vino.
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
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2. Factores del viñedo que afectan al pH del vino
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Unité Mixte de ENOLOGIE-AMPÉLOLOGIE
3.1
3.2
3.3
Experimento realizado en el Lycée Viticole de
Bordeaux-Blanquefort.
Experimento en el Lycée Viticole de LibourneMontagne.
Realización del muestreo.
Fertilización potásica y
acidez de los mostos y de
los vinos
L
Jean-Pierre SOYER
a acidez de los vinos es un factor
fundamental de su calidad. Sus características
organolépticas, su color y su aptitud para la
conservación y el añejamiento dependen
directamente de un nivel óptimo de acidez.
Por lo tanto, en una viticultura razonada, es imprescindible
producir uvas con un nivel de acidez suficiente.
A los viticultores y los enólogos les preocupa la disminución
progresiva y constante de dicha acidez, que se viene registrando
desde hace varios años, tanto en los mostos como en los vinos
obtenidos a partir de los mismos. Esta acidez de los mostos
depende fundamentalmente de las proporciones relativas de tres
de los componentes principales de la uva madura: los ácidos
tártrico y málico, y el potasio. El equilibrio ácido-base de los
mostos es resultado de la salificación parcial de los ácidos
orgánicos (tártrico, málico, cítrico,…) y, en menor medida, de la de
los ácidos minerales (fosfórico,…) y de los aminoácidos, por los
cationes presentes en la uva (K+, Ca++, Mg+, Na+, NH4+,…). Las
funciones no salificadas de los ácidos son responsables de la acidez
de los mostos y de los vinos, medida por el pH y por la acidez de
graduación (también llamada “acidez total”).
El clima y el modo de gestión de la viña condicionan el nivel de
síntesis de los ácidos málico y tártrico (superficie foliar, vigor,
rendimiento…). La nutrición potásica de la planta condiciona
directamente el equilibrio entre aniones y cationes (portainjerto,
tipo de suelo, modo de mantenimiento del suelo, nivel de
fertilización mineral y orgánica…).
Basándonos en los resultados obtenidos a partir de dos
experimentos a largo plazo realizados en terruños del Bordelés,
intentaremos ilustrar la influencia del nivel de fertilización
potásica en la acidez de los mostos y de los vinos obtenidos, y
deducir una estrategia de razonamiento de dicha fertilización.
3.1 Experimento realizado en el Lycée Viticole de
Bordeaux-Blanquefort (Château Dillon)
Por iniciativa de la Société Commerciale de la Potasse y de l'Azote
(SCPA) y en colaboración con el Lycée de Blanquefort, la Cámara
de Agricultura de Gironde y el Institut Technique de la Vigne et du
Vin (ITV), en 1977 se puso en marcha un experimento en una
parcela del Lycée (DOC Haut-Médoc). La parcela de Cabernet
Sauvignon injertado sobre Riparia, con una densidad de 6.667
cepas ha-1, se gestiona de manera tradicional (espalderas planas,
trabajo del suelo, poda Guyot equilibrada en función del peso de la
leña de poda). El suelo es arenoarcilloso, de tipo pardo calcáreo,
bien provisto de materia orgánica (1.2%) y pobre en potasio
intercambiable (K = 33 mg kg-1, K/CEC = 1%).
Desde 1977, se vienen aplicando 3 niveles de fertilización potásica
anual (0, 60, 120 kg K2O ha-1). El dispositivo experimental era de
tipo bloques con tres repeticiones. Los rendimientos anuales
medios son del orden de 11.5 T ha-1, sea cual sea la fertilización
aportada. El vigor medio de las cepas, expresado en peso de la leña
de poda, es del orden de 2.5 T ha-1.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
47
3. Fertilización potásica y acidez de los mostos y de los vinos
contenidos de magnesio también se mantienen dentro de una
horquilla óptima, entre 0.3 y 0.6 % MS (gráfico 2). La relación
K/Mg varía poco entre 1981 y 1994: se mantiene entre 3 y 8
(gráficos 3 y 4). Un aporte anual de 120 kg K2O ha-1 es excesivo y
desemboca en contenidos de potasio muy elevados, acompañados
de contenidos débiles de magnesio. En este caso, la relación K/Mg
tiende a valores superiores a 15, acompañados de síntomas foliares
de carencias de magnesio a partir del año 1990. A la inversa, en
este suelo pobre, la ausencia de aporte de potasio desemboca
rápidamente en contenidos de potasio muy reducidos,
acompañados de la aparición de síntomas foliares de carencia de
potasio desde los años 1984-1985. En este último caso, los
contenidos de magnesio aumentan considerablemente, y la
relación K/Mg disminuye por debajo de 1. El gráfico 4 presenta
una buena síntesis de la evolución simultánea de los contenidos de
potasio y magnesio entre 1981 y 1994.
3.1.2 Evolución de la composición de los mostos
durante la maduración (año 1990)
En los mostos, durante la maduración, la evolución de los contenidos
de potasio (gráfico 5) y la evolución del pH (gráfico 6) son
directamente proporcionales al nivel de fertilización potásica. A la
inversa, la acidez graduable, así como el contenido de azúcares, son
independientes de dicho nivel (en la madurez, AT = 75 meq L-1, es
3.1.1 Diagnóstico peciolar
A partir de 1981 se realiza un diagnóstico foliar (pecíolos) anual.
Los contenidos de los pecíolos están bien diferenciados desde
1981. La fertilización anual de 60 kg K2O ha-1 permite mantener
los contenidos de potasio de los pecíolos dentro de la horquilla
óptima comprendida entre 1.5 y 2.5 % MS (gráfico 1). Los
48
Fundación para la Cultura del Vino
Jean-Pierre SOYER
3.1.4 Calidad gustativa de los vinos obtenidos por
microvinificación (añada 1993)
El gráfico 10 presenta los resultados de la cata de los vinos
resultantes de los 3 niveles de fertilización (sin repeticiones). Las
mayores diferencias se registran en términos de acidez y de los
diversos componentes de la estructura y de la armonía. Todos los
catadores han preferido muy claramente los dos vinos procedentes
de las parcelas fertilizadas (nota media = 12.3); el vino procedente
de las parcelas con carencia de potasio es desde luego más ácido,
pero presenta menores cualidades aromáticas (nota = 11).
3.2 Experimento en el Lycée Viticole de LibourneMontagne (Château Grand Baril)
decir 3.7 g H2SO4 L-1; azúcares # 200 g L-1 ). Aunque el nivel de
fertilización potásica influye poco en los contenidos de ácidos málico
y cítrico (respectivamente, 35 y 5 meq L-1 en la madurez), en cambio
los contenidos de ácido tártrico (gráfico 7) son menores en ausencia
de aporte de potasio.
3.1.3 Acidez de los mostos y de los vinos
Los pH de los mostos y de los vinos procedentes de
microvinificaciones son totalmente proporcionales a los niveles de
fertilización potásica. Los resultados presentan una variabilidad
bastante acusada en función de la añada.
En 1986, pusimos en marcha otro experimento en una parcela del
Lycée de Montagne (AOC Montagne-Saint Émilion). La parcela se
plantó en 1985, con el varietal Merlot (clon 343) injertado sobre
3309, con una densidad de 5000 cepas ha-1. El viñedo es objeto de
una conducción tradicional (espalderas planas, desherbado químico,
poda Guyot simple equilibrada en función del peso de la leña de
poda). El suelo es limoarenoarcilloso, con un 25% de guijarros y
grava. Es rico en materia orgánica (2.2%) y, a diferencia del
experimento de Blanquefort, también es muy rico en potasio
intercambiable (K = 134 mg kg-1, K/CEC = 5%).
Para los responsables de esta explotación vitícola, se trataba de
determinar el nivel óptimo de fertilización potásica. La fertilización
aportada hasta entonces era muy excesiva en promedio (del orden de
150 kg K2O ha-1).
Desde 1986, se aplican tres niveles de fertilización potásica anual (0,
60, 150 kg K2O ha-1). El dispositivo experimental era de tipo bloques
con 5 repeticiones. Los rendimientos anuales medios son del orden de
8 a 10 T ha-1 sea cual sea la fertilización aportada, aunque están
sujetos a una gran variabilidad interanual por heladas o de
corrimiento del Merlot. El vigor medio de las cepas, expresado en
peso de la leña de poda, es del orden de 2.5 T ha-1.
3.2.1 Diagnóstico peciolar
A partir de 1993 se realiza un diagnóstico foliar (pecíolos) (gráficos
11, 12, 13 y 14). El diagnóstico peciolar confirma la riqueza en
potasio inicial del suelo de esta parcela: de 1993 a 1996, sea cual sea
el nivel de aportes, los contenidos de potasio se mantienen por
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
49
3. Fertilización potásica y acidez de los mostos y de los vinos
encima del límite superior de alimentación óptima (gráfico 11). Sólo a
partir de 2000, los contenidos de potasio y la relación K/Mg en los
pecíolos procedentes de parcelas sin aporte caen por debajo del
umbral de carencia ( K < 1.5 % MS, K/Mg < 3). En 2002, los
contenidos de magnesio siguen siendo suficientes para que las viñas
de las parcelas que reciben 150 kg K2O ha-1 año-1 no manifiesten una
carencia de magnesio (gráfico 12).
El gráfico 14 presenta una buena síntesis de la evolución
simultánea de los contenidos de potasio y magnesio entre 1991 y
2002. Para los años recientes y los niveles de fertilización extremos,
seguimos situándonos en el límite de aparición de síntomas de
carencia de potasio o de carencia de magnesio inducida.
50
Fundación para la Cultura del Vino
Jean-Pierre SOYER
fuertemente y resultan significativas cuando se observa la
acidez graduable y el pH de los mostos en la madurez (gráficos
18 y 19). Aquí tenemos, efectivamente, la confirmación del
p ape l f u ndam e ntal de se m pe ñad o po r e l inc re me nt o no
r a z o n a d o d e l a f er t i l i z a c i ó n p o t á s i c a s o b r e l a d i s m i n u c i ó n d e l a
acidez de los mostos (diferencias extremas orden de 0.2
unidades en el pH y de 0.4 g H2SO4 L-1 en la acidez graduable).
3.2.3 Relación K pecíolos envero - K mostos en la
madurez
En materia de alimentación potásica, resulta interesante observar
que existe una correlación muy buena entre los dos marcadores
constituidos por los contenidos de potasio de los pecíolos en el
envero, y de los mostos en la madurez, determinados en 2001
sobre las 15 parcelas experimentales (gráfico 20).
3.2.2 Análisis de los mostos en la madurez
Como ocurriera en el experimento anterior, la diferenciación de
los contenidos de potasio de los mostos es muy clara y
altamente significativa, al menos entre las parcelas sin aporte y
las que reciben potasio cada año (gráfico 16). Llaman
especialmente la atención las variaciones observadas en materia
de contenido de ácidos málico y tártrico inducidas por el nivel
de la fertilización potásica (gráficos 16 y 17). En este suelo
excesivamente rico en potasio intercambiable, la ausencia de
aporte de potasio se traduce por un aumento de los contenidos
de ácido tártrico y por una disminución simultánea de los
contenidos de ácido málico. Las diferencias se expresan
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
51
3. Fertilización potásica y acidez de los mostos y de los vinos
3.2.4 Análisis de los vinos (añada 2001)
En todas las etapas de la vinificación, las determinaciones
analíticas del pH y de la acidez graduable confirman la buena
correlación observada entre los niveles de fertilización potásica y la
acidez de los vinos (tabla 1).
observados al comienzo del experimento y a principios de 2002.
Las necesidades anuales medias se han estimado en 52 kg K2O
ha-1 año-1 y las exportaciones en 43 kg K2O ha-1 año-1. Este balance
arroja una disminución de los contenidos de potasio en las
parcelas sin aporte, que coincide aproximadamente con las
cantidades de potasio exportadas a través de la uva. A la inversa,
para los 2 tratamientos con aportes de abono potásico, el análisis
de suelo saca a la luz un déficit teórico correspondiente a un 60%
aproximadamente de los excedentes de aporte (tabla 2).
Tabla 1:
M ic r o vi ni fic a c ió n 2 0 0 1
3 c u va s d e 1 hl , s in r ep et ic ió n
Encuvado : 28 sept.
Fertilización sucres
g/l
K2O kg/ha/an
AT
H2SO4 g/l
pH
Después FML: 8 nov.
AVc
H2SO4 g/l
pH
Trasiego: 16 ene.
AT
H2SO4 g/l
pH
1985
2002
0
211
3.96
3.42
0.30
3.70
3.25
3.65
K0
144
126
60
213
3.77
3.61
0.29
4.05
2.75
3.95
K60
144
209
150
211
3.60
3.67
0.29
4.15
2.60
nd
K150
144
316
3.2.5 Relación K pecíolos-K intercambiable suelo
El contenido de potasio intercambiable del suelo (horizonte 050cm, es decir 5000 T ha-1 de tierra fina), determinado en cada
parcela a principios 2002, presenta una perfecta correlación con
los contenidos de potasio de los pecíolos analizados en el envero
en 2001 (gráfico 21). También se observa una buena correlación
con la media de los diagnósticos peciolares del periodo 1994-2001
(resultados no presentados). Por lo tanto, se confirma que el
diagnóstico peciolar es muy buen indicador de la alimentación
potásica de la vid: en condiciones experimentales bien controladas,
refleja el potencial nutritivo del suelo en potasio. Además, es un
indicador más fácil de implantar y más preciso que el análisis de la
tierra, que sólo tiene en cuenta la capa superior del suelo (en
nuestro caso, 50 cm), mientras que, por lo general, las raíces
exploran una profundidad mayor.
Se ha hecho una tentativa de balance potásico entre 1985 y 2001
para los 3 tratamientos comparados en este experimento,
basándose en las exportaciones a través de la uva y en los
contenidos de potasio intercambiable del suelo (horizonte 0-50cm)
52
K2O mg kg-1
Fundación para la Cultura del Vino
Tabla 2:
evolución del contenido del suelo en potasio intercambiable (acetato-NH4)
3.3 Realización del muestreo
Nos parece importante insistir en las modalidades de toma de
muestras de hojas y uvas. Efectivamente, por una parte una
parcela de viñedo es siempre muy heterogénea, y por otra parte
los indicadores de nutrición mineral de la vid son muy sensibles y
exigen un control perfecto del muestreo.
En primer lugar hay que definir el objetivo de la toma de
muestras:
- Seguimiento plurianual de las parcelas,
- Comparación de parcelas,
- Comparación de indicadores,
- Identificación de carencias,
- etc…
Jean-Pierre SOYER
A continuación hay que determinar la estrategia de toma de
muestras adecuada:
- definir una zona homogénea representativa de la parcela,
- identificar dicha zona de toma de muestras de forma precisa y
perenne,
- utilizar siempre el mismo método de muestreo.
Tanto si se trata de tomar muestras de hojas o de uvas, ambas
tienen que estar repartidas por las dos caras de la fila o filas
muestreadas. De cada cepa representativa de la población
homogénea, se tomará, de un sarmiento situado en la mediana:
- 1 hoja (ni cercenada ni seca) opuesta a un racimo (de 50 a 100
hojas por muestra),
- 2 uvas por cepa, del mismo racimo, variando la posición de las
uvas sobre los racimos (100 a 200 uvas por muestra).
Por lo general, estas precauciones imprescindibles son suficientes
para permitir una comparación satisfactoria de los resultados
plurianuales de una parcela determinada, o los correspondientes a
distintas parcelas en un mismo año.
Conclusión
Cuando aparecen problemas de disminución de la acidez de los
mostos y los vinos, es fundamental realizar ante todo un verdadero
balance plurianual de la fertilización potásica aportada al viñedo.
En suelos convenientemente dotados de potasio intercambiable, el
nivel de fertilización anual no debe superar nunca, en promedio,
las exportaciones a través de la vendimia (y la leña de poda, si se
exporta).
El método más eficaz de control de la nutrición en potasio de la
viña consiste en realizar diagnósticos peciolares periódicos de
todas las parcelas de la explotación vitícola. Su periodicidad será
de 3 a 4 años para las viñas adultas que no presentan especiales
problemas. Un ligero ajuste de la fertilización potásica permitirá
regular la fertilización media anual.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
53
3. Fertilización potásica y acidez de los mostos y de los vinos
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Symp. Intern. Oenol., 19-23.
4. Fertirrigación
racional de la vid
Equipo de Investigación:
Prof.Carlos Cadahía (Univer. Autónoma de Madrid)
Dr. Felix Yáñez (Ito de la Vid y el Vino) (IVICAM)
Dr. Ignacio Martín (Univer. Autónoma de Madrid)
Ing.Luis Angel López (Yara Iberian S.A)
Ing. Juan José Catalá (Yara Iberian S.A)
Lic. José Sentis (Univer. Autónoma de Madrid)
Introducción
Resultados obtenidos en los ensayos de
Fertirrigación realizados en la comarca
de Castilla La Mancha (Tomelloso Y
agrícola
4.1
4.2
Universidad Autónoma de Madrid.
Edif. Facult. Ciencias - Módulo C-VII / Desp 107.
Campus Canto Blanco - Ctra Colmenar, Km. 15.
28049 Madrid
4. Fertirrigación racional de la vid
Carlos CADAHÍA
Fertirrigación racional de
la vid
4.1 Introducción
La estimación de la superficie fertirrigada en España para el
presente año, corresponde a un aumento exponencial no
solamente para el cultivo de la vid sino también para otros como
el olivo, los frutales, cultivos hortícolas y ornamentales.
En la fig 1 se indican las hectáreas que se están fertirrigando por
cultivo.
(fig 1)
Las ventajas e inconvenientes de esta nueva tecnología se incluyen
en la fig 2.
(fig 2)
En el marco general de una fertilización racional se sitúa la
fertirrigación como una nueva tecnología que sustituye a la
fertilización tradicional de cobertera, con la gran ventaja de no
dosificar por estimaciones (método tradicional) sino por las
necesidades que día a día tiene el cultivo según las condiciones
ambientales (fig 3).
57
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
57
4. Fertirrigación racional de la vid
4.2 Resultados obtenidos en
los ensayos de Fertirrigación
realizados en la comarca
agrícola de Castilla La
Mancha (Tomelloso Y
Socuéllamos)
En la comarca agrícola de Castilla La
Mancha se encuentra el 50 % del millón
de hectáreas que en España están
dedicadas al cultivo de la vid.
Actualmente, en dicha comarca, el
fertirriego comprende unas 150.000
hectáreas y va creciendo de forma
exponencial debido a que el clima es
adecuado para esta nueva tecnología de
fertilización.
La fertirrigación racional de los cultivos no consiste en la
aplicación de disoluciones fertilizantes fabricadas
arbitrariamente, considerando sólo los kilos por hectárea, sino
que hay que manejar concentraciones y relaciones entre
nutrientes óptimas, deducidas de trabajos de investigación I+D.
La optimización consiste en aplicar una fórmula de fertilización
para cada caso (cultivo, variedad, momento fenológico, sustrato
o suelo, agua de riego y condiciones climáticas). Es decir, lo que
podíamos denominar una fertilización "a la carta". En definitiva,
no es igual la aplicación de unas dosis anuales de por ejemplo:
60-60-180 Kg / ha de N , P2O5 y K2O. en un número de riegos
reducido, que aplicarlos fraccionados en unos 40 riegos que
comprenden un ciclo de cultivo (fig 4).
Los factores que inciden en la disolución optimizada para cada
(fig 5)
cultivo se refieren fundamentalmente a la composición del
agua de riego, características del suelo y condiciones
climáticas. En la figura 5 se describe un método para optimizar
la disolución fertilizante, en función de dichos factores y
mediante el seguimiento del suelo y la planta.
Las bases de la fertirrigación que se consideran para
normalizar todo el proceso se podían resumir en las figs 6, 7 y
8.
(fig 6)
58
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
58
Carlos CADAHÍA
(fig 7 y 8)
Se ha autorizado el riego y no se conocen normativas de
fertirrigación adecuadas para los suelos correspondientes. En
consecuencia, existe una gran demanda de información por
parte del agricultor.
La idea básica es que una fertilización equilibrada puede mejorar
la calidad y mantener e incluso aumentar los rendimientos. El
objetivo fundamental de la fertirrigación racional de la vid, se
puede resumir en el fraccionamiento de las aplicaciones de agua
y fertilizantes para sincronizar las exportaciones del cultivo en
diferentes estados fenológicos con la aplicación de disoluciones
fertilizantes adecuadas.
Los ensayos se han realizado en dos fincas de los términos
municipales de Tomelloso y Socuéllamos ("Finca las Maravillas" y
"Finca Agrocrip SL"). Se han utilizado líquidos complejos
concentrados para la fabricación de las disoluciones fertilizantes.
Los tratamientos consistieron fundamentalmente en comparar
los resultados entre una fertirrigación, basada en ensayos
anteriores realizados para la puesta a punto de la metodología,
y el abonado de las dos fincas. Por otra parte, se estudió el
efecto de un posible exceso de potasio en la "Finca de las
Maravillas" de Tomelloso, ya que el potasio (K) es uno de los
parámetros de calidad de mayor interés en la Comarca y que
puede estar relacionado con la acidez del mosto y del vino.
El seguimiento de los ensayos consistió en el control de las
disoluciones fertilizantes en los goteros, el estudio de la
interacción de las disoluciones fertilizantes con el suelo, la
respuesta de la planta a la nutrición mediante el análisis foliar y
de savia, el control de rendimientos y el control de los
parámetros de calidad del mosto y del vino.
Los suelos utilizados son suelos calizos, sin salinidad, bajos en
materia orgánica, con un nivel de fertilidad aceptable y de
textura franco-arenosa. Las aguas de riego son de buena calidad
y corresponden a una clasificación Riverside C2S1, con muy bajo
contenido en Boro (B).
4 .2 . 1 Ma t e ri a l e s y M ét o d o s
Como ejemplo representativo de las posibilidades que ofrece el
sistema de fertirrigación para la mejora del cultivo de la vid,
presentamos algunos resultados obtenidos en la Comarca
Agrícola de Castilla La Mancha.
Se está realizando un proyecto de investigación I+D entre el
Departamento de Química Agrícola de la Universidad Autónoma
de Madrid (UAM), el Instituto de la Vid y el Vino de Tomelloso
(IVICAM) y la Empresa de fertilizantes Yara Iberian S.A.
Durante tres campañas se han estudiado los diferentes aspectos,
que requieren un estudio en profundidad para la puesta a punto
de la nueva tecnología de fertirrigación.
El esquema del cabezal de riego utilizado en los ensayos cuyos
resultados vamos a exponer, corresponden a la figura 9. Destaca
el detalle de los tres depósitos de disoluciones concentradas que
son necesarios para una correcta dilución y mezcla con el
inyector correspondiente.
(fig 9)
59
Fundación para la Cultura del Vino
En base a los trabajos previos, se utilizaron tres disoluciones
fertilizantes, según el momento fenológico del cultivo. Durante
el desarrollo vegetativo (fase de crecimiento) se utilizó una
disolución con un nivel relativamente alto de N y bajo en K.
Durante la floración y formación del fruto se aumentó el nivel
de K y a partir del envero se bajó el nivel de N y el de K. Las
tres disoluciones utilizadas, expresadas en miliquivalentes por
litro (meq/L) de N-P-K fueron: 6-1-3; 6-1-6 y 3-1-3
respectivamente. Esta expresión de las concentraciones se puede
traducir a diversas fórmulas de fertilizantes simples y ácidos;
complejos sólidos y complejos líquidos. Si es posible,
recomendamos la utilización de complejos líquidos
concentrados, por el gran número de ventajas que reúnen para
el agricultor.
4 . 2 .2 R e s u l ta d o s
En la fig 10 se indican los datos obtenidos sobre las reservas del
cultivo antes de iniciarse el ciclo anual. Se analizan los "lloros"
de la vid para las dos variedades estudiadas: Cencibel y Syrah.
Hay diferencias importantes entre variedades, y la mayor
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
59
4. Fertirrigación racional de la vid
utilidad de estos datos será la de comprobar la incidencia de las
reservas obtenidas en el cultivo anterior sobre la primera fase de
desarrollo de la planta, desde el inicio de la formación de yemas
hasta el comienzo de la fertilización del año, es decir, unos dos
meses aproximadamente.
(fig 10)
El estudio de las disoluciones fertilizantes o nutritivas en los
otros nutrientes como Ca y Mg absorbidos en el coloide del
suelo. Por otra parte, también se puede producir una
fijación en el suelo cuando el coloide no está saturado de
cationes de cambio, debido a una excesiva exportación del
K de cambio por la planta. De tal manera que, al aplicar K
en abonado, en parte se fija con más o menos fuerza en las
láminas de la arcilla. Estos fenómenos se resumen en las
figs 12 y 13.
Se obtienen datos concretos sobre la
aplicación del exceso de K, y la fijación
del Fósforo (P) en el suelo. Estos datos
nos permiten posteriormente comprobar
la relación suelo-planta por el control que
se realiza mediante el análisis foliar y de
savia en diferentes momentos
fenológicos.
goteros nos confirman que su fabricación fue correcta y, por
otra parte, nos definen la verdadera cuantía de la aplicación
del exceso teórico de K según se muestra en la fig 11.
(fig 11)
La interacción entre la disolución fertilizante y el suelo se estudia
en el extracto saturado del suelo. De las gráficas de la fig 12 se
En las figs 14 y 15 se muestran los
resultados de los análisis foliar y de savia
para las diferentes épocas del ciclo de
cultivo. En la gráfica del K en la savia se
observa el impacto del teórico exceso de
K, aunque no parece que las diferencias,
aun siendo significativas, puedan
corresponder a un exceso claro de dicho
nutriente. Este hecho coincide con los
datos que veremos más adelante en
cuanto a rendimientos y parámetros de
calidad para los que los valores mejores corresponden a la
fertirrigación con el teórico exceso de K. En realidad dicho
tratamiento corresponde al valor optimo de K. La
explicación resumida es que entre la fijación del K por el
suelo y los antagonismos K / Ca + Mg, la exportación del K
por el cultivo es óptima pero no excesiva.
En cuanto al P, a pesar de la fijación que
se comentó al analizar el extracto de
saturación, los niveles de P en planta son
normales. Esto se explica porque además
del P de la disolución del suelo, la planta
extrae un P de reserva que corresponde a
una fracción asimilable retenida sobre el
Ca adsorbido en el coloide del suelo. Esta
fracción se da fundamentalmente a un pH
de 7-7,5 que en nuestro caso se produjo
por las interacciones de la disolución
fertilizante con el suelo, aunque el pH
inicial era de 7,8. Este descenso de pH se
produce de forma transitoria durante el
fertirriego con disolución ligeramente
ácida.
deduce que, según el caso, se puede producir o no una
fijación de K. En el caso de la aplicación excesiva de K, este
puede fijarse en el coloide del suelo, pues el aumento de la
concentración de K favorece el intercambio catiónico con
60
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
60
Carlos CADAHÍA
(figs 12 y 13)
(fig. 14)
Por otra parte, un caso concreto de gran
importancia para la calidad comercial del fruto, se refiere a la
nutrición con el micronutriente B. En las figs 16 y 17 se indican las
61
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
61
4. Fertirrigación racional de la vid
4 . 2 .3 Re n d i m i e n t o s y p ar á m e tro s
d e c al id ad
El efecto de la fertirrigación respecto de una
fertilización más tradicional y el de un
tratamiento teóricamente excesivo de K, que
resultó ser el óptimo, se ponen de manifiesto
en los rendimientos, para los que se
consiguieron unos 5,5 Kg por cepa (2.200
cepas por hectárea).
(fig. 15)
diferencias obtenidas en otros
ensayos para el nivel de B en hoja en muestras con nivel normal
de B y otras con nivel deficiente. El aspecto de los racimos en la
fotografía adjunta muestra por sí solo la importancia de controlar
dicho micronutriente en las disoluciones fertilizantes que se
aplican.
(fisg 16 y 17)
62
Fundación para la Cultura del Vino
En cuanto a los parámetro de calidad, para
los tratamientos con fertirrigación, destacan
niveles más altos de K sin problemas de
precipitaciones, a los que corresponden
valores mas altos de antocianos y polifenoles
en vino y aumento de los grados Baumé en el
mosto. Estas conclusiones se completan en
las figs 18, 19, 20 y 21. En la fertirrigación
con el K optimizado se obtuvieron valores
ligeramente más bajos de acidez total con un
pH de 3,49 en el mosto y de 4,12 en el vino.
(figs 18,19 y 20)
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
62
Carlos CADAHÍA
(fig. 21)
De los resultados obtenidos durante tres años de experimentación
se deduce que el sistema de fertirrigación tiene grandes
posibilidades de conseguir notables mejoras en la nutrición del
cultivo de vid. Esto, unido a los avances en los métodos de
vinificación, nos hace ser optimistas en cuanto a la mejora de
parámetros de calidad y rendimientos para los próximos años.
Bibliografía
CADAHÍA, C Y COL. 2000. Fertirrigación. Cultivos hortícolas y
ornamentales. Edit. Mundi Prensa (Madrid).
EYMAR, E; MARTÍN, I; CADAHÍA, C; 2002. "Ventajas agronómicas,
económicas y ecológicas de la fertirrigación". Vida Rural 143: 3134.
CADAHÍA, C; EYMAR, E; MARTÍN, I, CASAS, J. 2003. "Optimización
de la fertirrigación en el cultivo de la vid". Vida Rural 166: 30-34.
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I; MARTÍN, I. 2003. "La fertirrigación en el cultivo de la vid en
Castilla -La Mancha". Vida Rural 173: 34-37.
CADAHÍA, C. 1996. "El sistema de fertirrigación para una
fertilización racional de los cultivos en sustratos y suelos". Curso
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Horticultura, 19: 46-55.
CADAHÍA, C. 2001. Fertirrigação. Flores, Frutas e Hortaliças. Vol 2.
Edit Livraria e Editora Agropecuaria Ltda. Guaiba-RS-Brasil.
63
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
63
5. Tecnología de
elaboración y
soluciones enológicas
al aumento de ph en
los vinos debido al
potasio
José Hidalgo Togores
Dr. Ingeniero Agrónomo y Enólogo
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
Potasio y pH de los vinos
Problemas enológicos derivados del excesivo pH
Acumulación de potasio y calcio en los racimos
Estructura y composición de los hollejos, pepitas y
raspones
Maceración del mosto en fermentación con los
hollejos tintos
Posibles soluciones
Bodegas Bilbaínas S.A.
Barrio de la Estación s/n
26200 Haro - La Rioja.
Tecnología de
elaboración y soluciones
enológicas al aumento de
pH en los vinos debido al
potasio
U
no de los grandes problemas que tiene
planteada la Enología moderna es el
preocupante nivel excesivo de pH, que
actualmente presentan los vinos, y
especialmente los vinos tintos, aunque
algunos vinos blancos y rosados tampoco se escapan de este
inconveniente. Este problema no es nuevo, pero en los últimos
años se ha acentuado de tal manera, que está alcanzando cotas de
gran preocupación, detectándose en una primera instancia en
zonas productoras más cálidas, y en estos momentos en las más
frías, donde con bastante estupor observamos niveles de pH
impensables hace no muchos años.
Un buen ejemplo de lo expuesto se encuentra en los vinos de
Rioja, sin duda alguna la zona de vinos tintos de mayor historia en
nuestro país, donde los niveles de pH se incrementaron casi
linealmente desde los años setenta del siglo pasado, partiendo
desde valores medios de pH del orden de 3,4, pasando por los años
ochenta con niveles medios de 3,5 a 3,6, hasta nuestros días donde
se alcanzan valores medios de 3,7 a 3,8, y a veces rozando la cifra
de 4,0. Sin embargo, en vinos producidos en La Rioja antes de los
años setenta, medidos a partir de muestras procedentes de los
"cementerios" de las bodegas, los valores de pH eran
asombrosamente bajos, si los comparamos con las cifras que hoy
día tenemos.
Año
Índice de Polifenoles
totales
pH
Acidez Total
(g / litro TH2)
1879
45,1
3,315,3
1882
5,2
3,32
5,5
1895
44,0
3,32
5,5
1899
45,3
3,315,3
1903
46,6
3,27
5,2
1910
44,6
3,12
5,3
1917
41,0
3,03
6,1
1924
50,0
3,22
5,8
1939
44,0
3,29
5,2
1945
60,9
3,15
5,7
1956
45,2
3,315,4
1958
43,7
3,30
5,1
1960
43,0
3,28
5,3
Media:
46,0
3,24
5,43
(M. Ruiz-Hernández)
¿Qué ha sucedido en estos últimos cincuenta años para que el pH
haya subido desde valores medios de 3,2 hasta 3,9? La explicación
a este fenómeno no obedece a una sola causa, si no a varias
razones, dentro de las cuales se destacan fundamentalmente dos,
una de carácter vitícola y otra de índole enológico:
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
67
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
boca, una elevada estructura tánica y una mayor longitud de
sensaciones sápidas, que está obligando a los enólogos a practicar
unas elaboraciones con una mayor tecnología extractiva de los
hollejos. Siendo precisamente esta segunda razón, el argumento
principal de la presente exposición.
En el ejemplo de los vinos de Rioja antes expuesto se observa una
estrecha correlación entre el contenido de polifenoles de estos
vinos y su nivel de pH, estando en torno a valores de IPT del orden
de 40 a 50 con un pH entre 3,2 a 3,3 en la primera mitad del siglo
XX, observando un paralelo incremento de ambos valores en la
segunda mitad del mismo siglo, alcanzando los vinos en la
actualidad cifras de IPT superiores a 70 acompañado de un pH
también superior a 3,7. Pensemos que el vigente Reglamento de la
D.O.Ca. "Rioja" fija para los vinos tintos, un nivel mínimo de 30 IPT,
con un posible incremento de hasta 40 IPT en la reforma que
ahora se propone. ¡Este criterio excluiría de clasificación a muchos
vinos de Rioja producidos a principio de siglo!
Otros factores vitícolas que también intervienen en una mayor o
menor absorción de potasio en las viñas, y por lo tanto en su
mayor o menor contenido los vinos, pueden ser la variedad de uva,
el portainjerto utilizado, el microclima de la vegetación y su
manejo, la carga de racimos en las cepas, la edad del viñedo y el
riego de las vides. El cambio climático motivado por el efecto
invernadero, puede ser otra razón que explique la subida de pH en
zonas vitícolas antaño más frías.
5.1 Potasio y pH de los vinos
-La fertilización del viñedo ha influido históricamente en la
acumulación de potasio en los vinos de Rioja y también de muchas
otras zonas productoras. En el siglo pasado se produjo una progresiva
modificación de la fórmula de abonado en las viñas, utilizando
criterios poco técnicos o científicos en su empleo, que han conducido
a un enriquecimiento del nivel de potasio en los suelos, provocando
un problema difícil de solucionar, por tratarse de un catión de muy
poca movilidad en el terreno.
-Hasta la década de los sesenta la fertilización se realizaba
mediante estercolados, con materia orgánica de baja aportación
de potasio.
-En la década de los sesenta a los setenta, se comenzaron a
utilizar abonos minerales con una baja proporción de potasio.
-En la década de los setenta a los ochenta, el aporte de potasio
a los viñedos fue masivo, utilizándose abonos minerales con
fórmulas del orden de N.P.K: 60.90.100 unidades / ha.
-A partir de la década de los ochenta, se incrementa todavía
más el nivel de potasio, con fórmulas de abonos minerales de
N.P.K: 50.90.130 unidades / ha, siendo este aporte de potasio
totalmente innecesario en los suelos arcillosos riojanos. Visto
este grave problema, en la actualidad, se está recomendando no
utilizar potasio en la fertilización de las viñas, salvo que por
analítica sea absolutamente indispensable, y en este caso
aplicándolo mejor por vía foliar para evitar su acumulación en el
suelo.
-El estilo de vino que actualmente nos demanda el consumidor es la
otra razón que explica el incremento de potasio y del pH en los vinos,
hacia productos con una mayor carga polifenólica: vinos de color
más intenso con tonos rojo picota, con una mayor potencia en la
68
Fundación para la Cultura del Vino
El vino es una bebida ácida debido a la presencia de un conjunto
de ácidos orgánicos de carácter débil, estando éstos parcialmente
disociados, una parte manifestando su carácter ácido mediante sus
hidrogeniones (H+) y otra parte sin disociar, presentando en
consecuencia una resistencia a la modificación de su pH cuando se
alteran las condiciones ácido-base del vino, siendo este efecto
denominado como "poder tampón". Un ácido débil (HX) en mezcla
con su sal disociada (X-) se presenta como:
(X-) . (H+)
HX X- + H+ ------------ = K
(HX)
(X-)
log ------- = log K - log (H+) = pH - pK = log S/L
(HX)
S = (X-)
L = (HX)
Para que se mantenga en equilibrio (K), al aumentar (H+) por
adición de un ácido, (HX) debe aumentar por unión de (X-). Por el
contrario, cuando disminuye (H+) por adición de una base, se
disocia (HX) para mantener fijo K. El punto máximo de poder
tampón se alcanza cuando log S/L es igual a cero. Es decir, cuando
el pH del medio es igual al pK de la función ácida. En el vino, el pK
de todas las funciones ácidas que contiene se encuentran entre
valores de 3 a 5, que coinciden aproximadamente con los del ácido
tartárico entre 3 a 4 como ácido mayoritario en el vino. Como los
valores de pH en los vinos son muy similares a los del pK, ello lleva
José HIDALGO
a considerar su elevado "poder tampón", sucediendo esto, porque
el vino es rico en ácidos orgánicos salificados con cationes, como
el potasio y calcio que en él son mayoritarios. De una manera muy
simplista, se puede considerar que el pH de los vinos depende
principalmente de los contenidos en ácido tartárico y potasio, de
acuerdo con la siguiente expresión:
(ácido tartárico)
pH = f ----------------------(potasio)
El ácido tartárico es un producto secundario del metabolismo de
los azúcares, siendo de síntesis muy lenta, formándose
principalmente en los granos de uva y en menor proporción en las
hojas. Después del envero, la concentración del ácido tartárico
disminuye ligeramente, pudiéndose considerar bastante constante
y estando muy relacionado con el régimen de temperaturas
durante el período de maduración, así como también con la
disponibilidad de agua por la cepa. Las altas temperaturas tienden
a consumir por combustión respiratoria grandes cantidades de
ácido tartárico, mientras que la presencia de humedad incrementa
los niveles de este ácido en los racimos. En el hollejo y el raspón, el
ácido tartárico se encuentra bastante salificado, alcanzando
valores de pH del orden de 4,3 en el momento de la maduración y
partiendo de valores inferiores en el envero. El nivel de ácido
tartárico que contienen los vinos es muy variable, pues depende
del clima de la zona productora, siendo más elevado en climas
fríos y más reducido en climas cálidos, así como también de la
naturaleza del vino: tintos con menor cantidad y con mayor los
blancos, oscilando entre valores de 2 a 5 gramos / litro.
El potasio de los vinos procede de la vendimia, sobre todo en
aquellos que se elaboran con sus hollejos, como son los tintos,
donde se produce una importante cesión de este catión desde
estas estructuras, como parte de la uva de mayor riqueza potásica.
El potasio se elimina en parte por la insolubilización del ácido
tartárico en forma de bitartrato potásico, conteniendo
lógicamente los vinos estabilizados una menor concentración en
este catión. Los valores más normales de potasio en los vinos son
los siguientes:
Vinos blancos:
Vinos tintos:
Vino sin estabilizar
Vino estabilizado
1.200 a 1.400 mg/l
1.600 a 2.000 mg/l
< 800 mg/l
< 800 a 1.000 mg/l
5.2 Problemas enológicos derivados del excesivo pH
Un nivel de pH demasiado elevado supone para los vinos un serio
problema, pues éste interviene de forma destacada en un buen
número de propiedades enológicas, donde destacan las siguientes:
-Actividad del complejo enzimático del mosto o vino: oxidasas,
pectasas y proteasas.
-Mayor desarrollo y metabolismo de los microorganismos vínicos,
con un mayor riesgo de aparición de enfermedades o alteraciones
en los vinos.
-Oxidaciones de los mostos o vinos por el oxígeno del aire.
-Menor extracción de antocianos contenidos en los hollejos
-Menor estabilidad del color en el vino tinto y peores condiciones de
crianza en barrica.
-Mayor insolubilización de tartratos, favoreciendo además la
"quiebra férrica azul" así como la "quiebra proteica" de los vinos.
-Dificultad en la clarificación y limpieza de los vinos.
-Empeoramiento de las percepciones sensoriales de los vinos.
5.3 Acumulación de potasio y calcio en los
racimos
El potasio es un elemento esencial en todos los organismos,
desempeñando en los tejidos vegetales las siguientes funciones:
-Activación del complejo enzimático celular.
-Transporte celular en la membrana y translocación de otras
sustancias.
-Mantenimiento del potencial de membrana por neutralización de
los aniones.
-Control de la relaciones hídricas medio-planta por regulación del
potencial osmótico.
Aunque algunos cationes pueden sustituir al potasio en estas
funciones, éste tiene un papel de gran importancia debido a que es
muy abundante en los tejidos vegetales y además la membranas
celulares son muy permeables al mismo. El potasio es esencial para el
crecimiento de los granos de uva, haciéndolo según una curva
sigmoidal doble, en una primera etapa de división celular durante el
período herbáceo o del agraz, pasando por el envero donde se
detiene el crecimiento de las bayas, y una segunda fase de
acumulación o engrosamiento celular durante el período translúcido
o de maduración propiamente dicho. El contenido en potasio se
incrementa de forma paralela al del tamaño de los granos de uva,
acumulándose lentamente antes del envero a razón de 0,02 mg por
día, y sufriendo un incremento brusco al finalizar el mismo hasta la
maduración (Shyrah: 0,18 mg a los 19 días desde la floración y 5,60
mg a los 115 días desde la floración). Sin embargo, la acumulación
del calcio se realiza de una forma más lineal durante la totalidad de
la maduración de la uva (Shyrah: 0,07 mg a los 19 días desde la
floración y 0,66 mg a los 115 días de la floración). El calcio se
acumula de forma más variable que el potasio, debido a que
solamente se mueve por el xilema como savia bruta, y éste depende
mucho de las fluctuaciones climáticas anuales, mientras que el
potasio lo hace más por el floema como savia elaborada, siendo por
lo tanto menos variable de un año a otro. La acumulación de calcio
en las bayas cesa en el envero, por interrupción de las conexiones
vasculares del xilema con los granos de uva.
En el hollejo las materias minerales se duplican o triplican desde el
envero hasta la maduración, mientras que en el raspón se multiplican
por 1,5 a 2,5 y en la pulpa entre 1,2 a 1,9 considerando el mismo
período.
El potasio está implicado en la translocación o transporte de los
azúcares hacia las bayas, debido al movimiento del floema,
existiendo una correlación entre el potasio y los solutos, donde los
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
69
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
azúcares son mayoritarios, sufriendo ambos un notable incremento
después del envero. B.M. Freeman y W.M. Kliewer describen una
ecuación polinómica que correlacionan azúcares y potasio para
viñas regadas de la siguiente forma:
Y = 11,44 + 5,87 X - 0,41 X2 + 0,012 x3
r2 = 0,96.
Sin embargo, en viñedos en secano esta correlación no es tan
elevada, aunque también se produce esta misma influencia.
Del mismo modo que en otros tejidos en crecimiento o de reserva,
las bayas son órganos de acumulación muy exigentes de potasio,
siendo éste el catión mayoritario de las uvas maduras,
encontrándose la siguiente proporción de contenidos: K = 2.875
ppm, Na = 200 ppm, Ca = 100 ppm, Mg = 110 ppm, Cu= 2,2 ppm
y Mn = 0,8 ppm. El exceso de potasio en las bayas, reduce el ritmo
de degradación del ácido málico durante la maduración, al impedir
su transporte hacia las vacuolas del citoplasma, lugar donde se
degrada este ácido, resultando vendimias con un mayor nivel de
acidez.
El contenido en potasio aumenta de forma notable en las bayas a
partir del período del envero, pudiendo incrementarse la
concentración respecto del peso fresco, o incluso permanecer
relativamente estable durante la maduración, pues ésta
concentración es el resultado de la acumulación del potasio en la
baya y del crecimiento de la misma. La concentración de potasio es
muy elevada en el hollejo (4,76 a 8,82 mg de potasio/gramo de
peso fresco), seguido de las pepitas ( 2,21 a 3,29 mg de
potasio/gramo de peso fresco) y por último la pulpa (1,29 a 2,88
mg de potasio/gramo de peso fresco), dependiendo estos valores
del contenido de potasio en el suelo, así como de la variedad y del
portainjerto utilizado.
En la madurez de la uva, las células de hollejo son más pequeñas y
con mayor cantidad de citoplasma que las de la pulpa, donde las
vacuolas ocupan prácticamente la totalidad de las mismas. Como
la concentración de potasio en el citoplasma es de 5 a 10 veces
superior a la de las vacuolas, los tejidos del hollejo contendrán una
concentración mucho más elevada en este elemento que otros
tejidos de la uva, por lo que los vinos que se elaboran con un
mayor tiempo de maceración o con una mayor superficie de
hollejo/volumen de vendimia tendrán un nivel más alto de potasio.
Esta es la principal razón que explica los elevados contenidos en
potasio en los vinos tintos, así como los excesivas valores de pH en
los mismos.
Considerando solamente la pulpa, la mayor concentración de
potasio se encuentra en la zona periférica de la misma junto al
hollejo, así como en la parte central junto a las pepitas,
70
Fundación para la Cultura del Vino
José HIDALGO
coincidiendo ambos espacios donde existen haces vasculares
funcionales (fascículos periféricos y centrales), mientras que en la
zona intermedia de la pulpa, el contenido en potasio en inferior a
las anteriores. En cuanto a la distribución longitudinal del potasio
en la baya, ésta cambia dependiendo de su desarrollo, encontrando
en las uvas verdes una menor concentración de este elemento en
la zona próxima al pedicelo,
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
71
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
y una mayor concentración en la parte distal junto al ombligo o
estigma de la uva; mientras que en las uvas maduras después del
envero, esta distribución se invierte con una mayor
concentración junto al pedicelo y una menor cantidad en la
parte del ombligo.
En los granos de uva especialmente después del envero, el
transporte del potasio en la totalidad de las partes de la baya se
hace por medio de canales iónicos, identificándose además otros
transportadores de potasio, encontrándose
dos de ellos en el hollejo y uno en las
pepitas, lo que explica una mayor
concentración de potasio en el hollejo,
seguido de las pepitas y por último de la
pulpa.
El potasio no se metaboliza en las bayas,
resultando su acumulación como el balance
existente entre la cantidad de este catión
que entra y la que sale en los granos de uva.
La t r a n s l o ca c ió n o t ra n s p or t e de l p ot a s i o e n
la baya, se produce a través del xilema y
floema de la planta, donde el xilema es más
activo en la fase herbácea de la maduración
del racimo por los fenómenos de
transpiración, y atenuándose hasta casi
cesar en el envero por la anulación de la
actividad estomática y por la acumulación
de ceras epicuticulares (pruina); realizándose
también preferentemente por la ruta del
floema. Se estima que un 98 por 100 del
agua que penetra por las raíces, sale por
transpiración por los órganos aéreos,
estimándose ésta en unos 0,1 a 0,5 litros de agua por m2 de
superficie foliar. Después del envero se produce una disrupción
de los haces vasculares del xilema a la altura del pincel, debido
posiblemente a una elongación y rotura de las traqueidas del
xilema, dejando de entrar el potasio por esta vía, lo que explica
una mayor acumulación de potasio en la zona de la baya
próxima al pedicelo; sin embargo el agua y otros iones pueden
seguir penetrando en la uva, siendo conducidos por el xilema
hasta la parte interrumpida en el pincel, para luego difundirse
hacia la pulpa por vía no vascular a través de los tejidos.
La savia floemática o elaborada es la principal fuente de agua y
solutos que se acumulan en los granos de uva después del
envero, pudiendo este flujo interrumpirse una vez que las bayas
alcanzan su mayor tamaño en la maduración tecnológica de la
vendimia, pudiendo iniciarse a continuación la fase
sobremaduración, apareciendo una pérdida de peso en los granos
y una apariencia arrugada en los mismos. El ablandamiento de
las membranas celulares a partir del envero, provoca una
desorganización de la compartimentación apoplasto-simplasto,
que hace disminuir el potencial hídrico de los vasos cribosos del
floema, y así incrementar el gradiente de potencial entre la
fuente (hojas y órganos de reserva) y las bayas. También la
actividad de la enzima invertasa, que transforma la sacarosa en
glucosa y fructosa, provoca un cambio del potencial hídrico de la
baya aumentándolo.
72
Fundación para la Cultura del Vino
La cantidad de potasio que entra en la baya depende del
volumen y la velocidad de savia del floema y del xilema, así
como de la concentración de este elemento en ambas savias. El
potasio es el catión mayoritario en la savia xilemática de las
hojas, no variando su nivel significativamente con la edad de las
mismas, aunque el flujo de esta savia es mayor en las hojas de
mediana edad y menor en las hojas jóvenes o adultas, debido a la
actividad transpiratoria entre hojas de diferentes edades. El
potasio es también el catión más abundante en la savia
floemática de los sarmientos. La pérdida de potasio en las bayas
sucede a través del reflujo del xilema de las bayas en estadios
tempranos de crecimiento, mientras que después del envero esto
no sucede, siendo posiblemente ésta la razón de la interrupción
del xilema en el pincel de las bayas en el momento del envero.
La acumulación de potasio por retraslocación hacia las estructuras
permanentes del la vid como la madera, se puede producir a lo
largo de los ciclos de crecimiento e incluyendo el período después
de la vendimia. En estos reservorios, el potasio puede ser
movilizado para ayudar a la formación de nuevos órganos (raíces,
pámpanos, hojas y racimos), cuando la absorción del potasio en el
suelo es insuficiente para cubrir la demanda creada, siendo las
bayas a partir del envero el órgano que más demanda tiene de
este catión. En el momento de la cosecha, los racimos contienen el
60 por 100 de la totalidad del potasio de la planta, lo que hace
disminuir durante la maduración el nivel de potasio en el resto de
elementos de la vid, lo que supone una retranslocación de potasio
hacia los racimos, dependiendo además del nivel de potasio en el
suelo, y también de la capacidad de absorción de las raíces.
José HIDALGO
5.4 Estructura y composición de los hollejos,
pepitas y raspones
El hollejo es la parte exterior del grano de uva. Tiene por misión
encerrar los tejidos vegetales que contienen las sustancias de
reserva que acumula el fruto, así como proteger las semillas como
elementos perpetuadores de la especie hasta llegar a su
maduración y defender estas estructuras de las agresiones
externas. Está formado por tan solo de 6 a 10 capas de células, sin
un límite claro hacia su interior en una zona de transición con la
pulpa, donde no existe diferencia entre la pulpa y el hollejo.
Respecto del grano de uva, el hollejo representa en peso una
fracción variable desde el 8 a 20 por 100.
Las paredes celulares del hollejo son muy espesas, representando
más del 3 por 100 de su peso fresco; con una composición en
pectinas más débil que las de la pulpa, más del 15 por 100 de
cutina y proantocianidoles insolubles, mientras que los
polisacáridos representan más del 50 por 100 de su peso en fresco:
celulosa, pectinas, hemicelulosas, xiloglucanos, arabinoxilanos y
mananos. Entre las paredes celulares de las uvas blancas y tintas
no existen diferencias significativas, en cuanto a su estructura y
composición, salvo la presencia de antocianos en las variedades
tintas, así como un mayor contenido en taninos.
La zona más externa del hollejo se llama cutícula, siendo una capa
de espesor variable según variedades, que oscila desde 1,5 a 4,0
µm en vides europeas, hasta 10,0 µm en las americanas. Se forma
en la cara externa de las células epidérmicas a través de su pared
pectocelulósica, con una composición parecida a la de la pruina
por su riqueza en lípidos, especialmente en ácidos linoleico y
linolénico. Se compone de células de pequeño tamaño, forma
aplastada y dispuestas en posición tangencial respecto del grano
de uva y con paredes celulares muy gruesas.
La cutícula está recubierta de una capa cerosa llamada pruina, que
homogéneamente los granos de uva, con un espesor de unos 100
µgr./cm2, teniendo por misión proteger los frutos de las inclemencias
atmosféricas, frenar las evaporaciones de agua que contiene la pulpa,
así como retener los microorganismos, especialmente las levaduras
autóctonas desarrolladas en los viñedos. Algunos autores piensan que
la pruina procede de una descamación de la cutícula.
Después de la cutícula y hacia el interior del grano de uva, el hollejo
presenta una segunda zona conocida como epidermis, compuesta por
dos capas de células también alargadas y colocadas en posición
tangencial, terminando en una tercera zona o hipodermis, con 6 a 8
capas de células gradualmente más rectangulares o poligonales de
mayor tamaño, y cuyas capas más internas se confunden con las de la
pulpa. En estas dos capas de células del hollejo, es donde se ubican la
mayor parte de los polifenoles y sustancias aromáticas que contiene la
uva. La epidermis antes del envero se comporta como un órgano
autónomo clorofilado, con estomas y función fotosintética, de
funcionamiento similar al de las hojas, equivaliendo un racimo a unas
2 o 3 hojas de la misma cepa. En el envero el hollejo pierde la clorofila
y aparecen los pigmentos propios de las variedades de uva, aunque en
la madurez todavía pueden quedar restos de aromas o sabores
herbáceos.
Los antocianos, del griego "anthos" (flor) y "kyanos" (azul), se sitúan en
las vacuolas o en estructuras especializadas (antocianoplastos) de las
células del hollejo, siendo más ricas las que se localizan en la
hipodermis, en las 3 a 4 primeras capas de células más cerca de la
epidermis. Mientras que los taninos (3-flavanoles) se distribuyen
también en las mismas capas de células ("células tánicas"), pudiendo
estar "libres" dentro de sus vacuolas, "combinados" formando
polímeros con polisacáridos de las paredes celulares (tonoplasto o
membrana proteofosfolipídica) o por fin "inmovilizados" dentro de la
pared celulosapéctica de las células.
En el caso de variedades blancas, las sustancias responsables del color
amarillo, son también polifenoles del grupo de los flavonoides:
flavonoles, flavanonoles y flavonas, que se localizan también en el
hollejo y principalmente en la epidermis. Las variedades tintas también
contienen estos compuestos, pero pasan a un segundo término de
importancia respecto de los antocianos, aunque no son de
despreciar, pues intervienen en la coloración tinta de las uvas o de
los vinos por fenómenos de coopigmentación entre antocianos y
flavonoles.
La distribución de los polifenoles en el hollejo y especialmente los
taninos, se adopta como un mecanismo de defensa de la vid frente
le confiere al racimo un aspecto exterior mate o pulverulento.
Vista al microscopio electrónico, la pruina se presenta en forma de
escamas lobuladas y dispuestas imbricadas en forma similar a las tejas
de un tejado. Esta sustancia de carácter hidrófugo, recubre
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
73
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
a posibles ataques de enfermedades producidas por hongos sobre
el grano de uva, pues los taninos poseen una notable propiedad
fungicida. Del mismo modo sucede con la localización de los
taninos en las pepitas, distribuyéndose en dos capas de tejido
externo e interno y para una mejor defensa del embrión ubicado
en su interior.
Los aromas varietales: compuestos terpénicos, norisoprenoides,
metoxipirazinas, etc. se sitúan normalmente en la hipodermis del
hollejo, en las capas de células situadas más próximas a la pulpa.
Existen como excepción variedades de uva de pulpa aromática,
como la Moscatel, Malvasía, etc., por lo que en las variedades
normales, un cierto tiempo de contacto en una vendimia
estrujada, entre el mosto y sus hollejos (maceración pelicular)
puede suponer una importante ganancia de aromas primarios en
el vino así elaborado.
El hollejo presenta en su superficie un número de 25 a 40 estomas,
que fueron activos hasta el momento del envero, necrosándose
durante el período de maduración, pudiendo producirse tensiones
en el crecimiento del grano de uva, y formando microfisuras por
donde pueden penetrar más fácilmente los hongos parasitarios. En
la parte distal u opuesta a la inserción del pedicelo, existe una
cicatriz en forma de punto llamada ombligo o estigma, que
procede de los restos del estilo y estigma del pistilo. Si el hollejo
sufre una lesión producida por alguna plaga o enfermedad, por
ejemplo el oidio, sus células se suberizan perdiendo elasticidad, y
cuando el grano de uva sigue aumentando de tamaño, éste se
puede hendir y romper liberando la pulpa hacia el exterior, con
unas consecuencias gravísimas para la calidad de la vendimia.
74
Fundación para la Cultura del Vino
Según J. Ribéreau-Gayon, el hollejo contiene una pequeña
cantidad de azúcares, variable, entre los 0,7 a 3,0 gramos por
1.000 granos de uva. También son ricos en celulosa, la cuarta o
quinta parte de su peso en pectinas insolubles y también en
proteínas (10 a 15 por 100). El ácido málico se encuentra
presente en el hollejo en el periodo herbáceo, pero desaparece
con la maduración; conteniendo además pequeñas cantidades
de ácido tartárico y algo más de ácido cítrico. La suma de
aniones es del mismo orden que en otros tejidos del racimo,
pero sin embargo influyen en el estado de salificación de los
ácidos. Mientras que en la pulpa, los ácidos salificados suponen
una tercera o cuarta parte, en el hollejo éstos son mayoritarios y
representan entre el 50 a 75 por 100. Esto se traduce en que el
pH del hollejo es mucho más elevado que el de la pulpa y el
mosto que contiene, alcanzando en éste un valor superior a 4,0.
El hollejo es la estructura de la uva que posee la mayor
concentración de potasio con 5 a 9 mg/gramo de peso fresco,
debido a que sus células poseen una mayor proporción de
citoplasma que las de la pulpa solamente ocupadas por una gran
vacuola, y contando las partes sólidas una proporción de potasio
de 5 a 10 veces superior a la del mosto.
Según Tarantola, la composición media del hollejo en estado fresco
puede ser la siguiente:
Agua:
70,0 a 80,0 %
Sustancias tánicas:
0,5 a 1,8 %
1,5 a 2,0 %
Sustancias minerales:
1,0 %
Acidos orgánicos:
José HIDALGO
En la Enología moderna, el hollejo está considerado como la
fracción de la uva que contiene los elementos que realmente
caracterizan a un vino, a pesar de que estos se encuentran en
pequeñas cantidades, recibiendo el nombre de "compuestos de
bondad", y a diferencia de los de la pulpa, que suelen ser
mayoritarios y llamándose "compuestos de cantidad". Aún siendo
importante la composición del mosto que contiene los tejidos de
la pulpa, la tipicidad o la calidad de un vino surge de los
compuestos del hollejo, por lo que además de las técnicas
enológicas de extracción y de su riqueza o calidad, la superficie
de contacto hollejo-mosto es uno de los parámetros más
apreciados y buscados en la elaboración de vinos.
lignina, impiden su salida hacia el exterior, salvo que las pepitas se
presenten fracturadas, o que en el medio exista suficiente alcohol,
lo que sucede hacia el final de la fermentación alcohólica del
mosto.
El raspón o escobajo es el elemento del racimo de uva que sirve de
soporte de las bayas, así como también de alimentación mediante
los vasos conductores liberiaños y leñosos situados en su interior.
En peso representa del orden de un 3,0 a 7,0 por 100 del racimo.
Se inserta en un nudo del sarmiento, por una zona del escobajo
Las pepitas representan respecto del peso del grano de uva, hasta
un máximo del 6 por 100, puesto que pueden existir bayas
apirenas que no contienen semilla alguna y en el extremo
contrario llegar a tener hasta cuatro. En cuanto a su
composición, las pepitas contienen de media las siguientes
sustancias (J. Ribéreau Gayon):
Agua:
Materias glucídicas:
Aceite:
Taninos:
Materias nitrogenadas:
Materias minerales:
Acidos grasos:
25,0 a 45,0 %
34,0 a 36,0 %
13,0 a 20,0 %
4,0 a 6,0 %
4,0 a 6,5 %
2,0 a 4,0 %
1,0 %
Las semillas de uva tienen dos compuestos de interés, uno es el
aceite compuesto especialmente de ácidos oleico (13 a 28 por
100) y linoleico (70 a 75 por 100) de excelentes propiedades
dietéticas para el ser humano por su bajo contenido en
colesterol, y con una interesante relación entre los ácidos grasos
insaturados y saturados de 9 a 1. Y el otro, son los taninos,
conteniendo de un 22 a 56 por 100 de los polifenoles totales del
grano de uva (Bourzeix), de los que un 28 a 56 por 100 son
leucoantocianos o procianidinas y el otro 67 a 86 por 100 son
catequinas, y además una fracción importante de pequeñas
cantidades de ácidos gálico y cafeico entre otros.
Durante la maduración de la uva, el contenido en taninos de las
pepitas disminuye por migración de éstos hacia el hollejo donde
aumentan. En las semillas, los taninos están poco polimerizados,
por lo que presentan caracteres sensoriales de acidez y
astringencia, pero tienen una gran importancia en la elaboración
de vinos tintos de guarda, donde se polimerizan con los
antocianos, suavizándose y contribuyendo a la estabilización del
color. El manejo de las pepitas en la elaboración de los vinos y
especialmente en los anteriormente citados, debe ser respetuoso
con su integridad, evitando siempre en todo caso su posible rotura,
que de producirse elevaría en demasía las sensaciones de dureza y
verdor, además de liberarse las sustancias grasas que contienen en
su interior.
Las pepitas contienen una cantidad de potasio de 2 a 4 mg/gramo
de peso fresco, superior al de la pulpa o mosto, pero inferior al
contenido en el hollejo. Su extracción por el mosto en
fermentación durante la maceración se realiza de forma muy lenta
y dificultuosa, pues la potente estructura de sus tegumentos, con
paredes compuestas de tejidos vegetales secundarios muy ricos en
sin ramificar llamado pedúnculo, seguido de una zona ramificada
denominada raquis, de menor sección a medida que se divide y
terminando en los pedicelos que soportan los granos de uva. En
cuanto a su composición, se parece a la de las hojas y los brotes de
la vid. Son pobres en azúcares con menos de 10 gramos por kg,
abundantes en materias minerales conteniendo del 50 a 60 por
100 en peso de cenizas y especialmente ricos en potasio; su jugo
celular tiene un pH superior a 4,0 y está especialmente cargado en
compuestos fenólicos, sobre todo en leucocianidol muy parecidos a
los leucoantocianos de los granos de uva.
5.5 Maceración del mosto en fermentación con
los hollejos tintos
Por maceración se entiende el intercambio de sustancias entre las
partes sólidas de la uva: hollejos, pepitas y eventualmente
raspones, y el mosto una vez estrujada la vendimia, o mejor dicho
la extracción de los componentes contenidos en la fracción sólida
de la vendimia por el mosto; aportando principalmente antocianos
y taninos, así como diversas sustancias aromáticas, compuestos
nitrogenados, polisacáridos, minerales, etc. Siendo precisamente la
maceración el fenómeno que diferencia a los vinos tintos de los
vinos blancos, aunque alguno de estos últimos pueden elaborarse
con una cierta maceración antes de la fermentación alcohólica. La
maceración debe ser conducida como una extracción fraccionada,
donde únicamente se obtendrán las sustancias deseadas, y al
mismo tiempo se impedirá la cesión de otros compuestos
indeseables de caracteres herbáceos y excesivamente amargos, u
otros tampoco deseados como puede ser el potasio.
La maceración se rige por una serie de principios y fenómenos,
que afectan fundamentalmente a la extracción de compuestos
fenólicos, así como a las otras sustancias que forman parte de
los racimos.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
75
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
-EExtracción y disolución de las sustancias contenidas en los
tejidos vegetales de los hollejos y pepitas, en primer lugar
las almacenadas en forma libre dentro de las vacuolas, y
después las combinadas con otras estructuras celulares.
Para que estos fenómenos se produzcan es preciso que los
tejidos sean previamente degradados, interviniendo en ello
factores tales como las operaciones mecánicas de estrujado,
la intervención de enzimas de hidrólisis tisular, la presencia
de agentes como anhídrido sulfuroso, alcohol, etc., y
algunos otros más que se describirán más adelante.
La maceración se rige por la ley de Fick, donde la velocidad
de extracción es directamente proporcional a la fuerza
impulsora, e inversamente proporcional a su resistencia:
Fuerza impulsora
Velocidad de extracción = ----------------------Resistencia
está en que, en la madurez de la uva, las células del hollejo son
más pequeñas y contienen una mayor cantidad de citoplasma que
las de la pulpa, donde las vacuolas ocupan prácticamente la
totalidad de las mismas, representando el mosto un 99 por 100 del
peso de las mismas. Como resulta que la concentración de potasio
en el citoplasma celular es de 5 a 10 veces superior a la de las
vacuolas, los tejidos del hollejo contendrán una concentración
mucha más elevada en este elemento que en el resto de tejidos de
la uva.
A medida que se incrementa la extracción de polifenoles del
hollejo, se eleva de forma paralela en contenido en potasio, y en
consecuencia también el valor del pH de los vinos elaborados. En
un ensayo realizado en La Rioja con uva de la variedad
Tempranillo, se obtuvieron las siguientes concentraciones de
potasio en función del tiempo de maceración:
Difusión en el mosto de las sustancias extraídas. La fase
-D
líquida o solvente en contacto con las partes sólidas de la
vendimia, especialmente en el sombrero formado casi
exclusivamente por hollejos, se satura con bastante rapidez,
por lo que debe ser renovado periódicamente para activar
la difusión de las sustancias extraídas. Esto se consigue con
las turbulencias creadas durante la fermentación alcohólica,
o por medio de operaciones mecánicas como son los
remontados y los bazuqueos. La extracción máxima se
consigue cuando se igualan las concentraciones de las dos
fases: líquida y sólida, que en caso de una elaboración
tradicional en tinto, se obtiene de un 30 a 40 por 100 de
los polifenoles totales contenidos en la vendimia, y
quedándose en los orujos prensados sin aprovechar el 60 a
70 por 100 restante.
Re f i j a c i ó n d e l a s su s t a n c i as e x t r a í d a s en d i v e r s o s s ó l i d o s ,
-R
tales como raspones, hollejos, levaduras, turbios, etc.
Modificación de los compuestos extraídos . Parte de los
-M
antocianos obtenidos pueden desaparecer del medio, en
unas ocasiones de forma aparente cuando permanecen en
forma reducida incolora y reversible; pero en otras de forma
irreversible por refijación en partes sólidas, o por
destrucción de la molécula de antocianos por hidrólisis, o
por destrucción de los antocianos coopigmentados por el
etanol, etc. Por el contrario, se pueden producir polímeros
estables entre antocianos y taninos, que impiden o frenan
la bajada del color. Por último, parte de los polisacáridos
extraídos pueden precipitar por la presencia de alcohol, o
también parte del potasio obtenido puede ser eliminado por
insolubilización y precipitación en forma de bitartrato
potásico.
Anteriormente se ha comentado como es la distribución del
potasio en los racimos de uva, siendo el hollejo la parte del racimo
que más potasio acumula (5 a 10 mg/gramo de peso fresco),
siguiéndole luego las pepitas (2 a 5 mg/gramo de peso fresco) y
por último la pulpa y el mosto (1 a 3 mg/gramo de peso fresco). La
razón de esta importante acumulación de potasio en el hollejo
76
Fundación para la Cultura del Vino
Tiempo de maceración
(días)
Contenido en potasio
(gramos/litro)
0
5
8
15
25
1,2
1,6
1,8
2,1
2,3
En la maceración de la vendimia tinta realizada durante la
elaboración tradicional, influyen una serie de factores, que manejados
adecuadamente podrán activarla en unos casos, o por el contrario en
otros reducirla o modificarla en los compuestos extraídos según
convenga. La expresión de estos factores son también válidos para los
otros sistemas de maceración alternativos, pudiendo destacarse los
siguientes:
-TTiempo de maceración. La disolución y difusión de las sustancias
extraídas durante la maceración varían en función del tiempo,
aunque no existe una proporcionalidad entre éste y la cantidad de
sustancias obtenidas, debido a que se produce una extracción
José HIDALGO
fraccionada según compuestos y además algunos de ellos se
modifican o destruyen durante la maceración.
-PPresencia de alcohol. El alcohol formado durante la fermentación
alcohólica contribuye a aumentar la maceración, pues es una
sustancia que no solo destruye los tejidos celulares, si no que es un
potente solvente de los polifenoles contenidos en los hollejos y las
pepitas, estimándose un incremento de estas sustancias en el mostovino de un 5 por 100 por cada grado alcohólico formado. A pesar de
este efecto positivo, la presencia de alcohol destruye los
coopigmentos formados entre los antocianos y otros compuestos
fenólicos que incrementan la cantidad de color, así como también
rompiendo la unión entre antocianos y taninos formados,
liberándolos de nuevo al medio.
Aditivos de fermentación o maceración. Anhídrido sulfuroso,
-A
enzimas pectolíticas, taninos, etc.
Variedades de uva y maceración. La variedad de uva y su grado de
-V
maduración son factores de capital importancia en la elaboración
de los vinos tintos, pudiendo determinar por sí solos, e
independientemente del resto de factores señalados, su destino
hacia vinos jóvenes o para crianza. El control de la maduración
fenólica, junto al realizado diariamente durante la fermentación
alcohólica y la maceración, son de una gran importancia para
decidir el descube de la vendimia y el destino del vino.
Las vendimias ricas en polifenoles pueden ser aptas para elaborar
vinos de guarda, pudiendo fijarse un valor superior a los 60 a 70
IPT, pero también es importante considerar el equilibrio entre los
antocianos y los taninos, existiendo variedades muy coloreadas y
pobres en taninos poco aptas para producir vinos de crianza. De
una manera muy generalista se podría fijar el límite de una
proporción de taninos/antocianos de 4/1, por debajo de la cual la
vendimia solamente puede ser apta para producir vinos rosados o
tintos jóvenes, o por el contrario por encima de este valor para
obtener vinos de guarda, llegando en ocasiones hasta una cuantía
de 10/1.
La cantidad de polifenoles y el equilibrio entre taninos y
antocianos descritos anteriormente son factores muy importantes,
pero además también lo es la calidad de los taninos, es decir su
grado de polimerización, que les confiere una suavidad y una
redondez, a la vez que cuerpo o volumen en la boca, propios de los
grandes vinos tintos de buenas añadas. En los vinos este carácter
proviene en su mayor parte de la vendimia y de sus condiciones de
maceración, pero también puede ser adquirido en parte, aplicando
determinadas técnicas de elaboración y de crianza.
Operaciones mecánicas. Remontados y bazuqueos. Las
-O
operaciones mecánicas de procesado de la vendimia influyen en
las condiciones de la maceración, pues todas las manipulaciones
que produzcan una degradación de los tejidos vegetales de la uva
aumentan la extracción de las
sustancias que contienen: desgranado,
estrujado, bombeado, etc. Aunque
estas operaciones deben ser realizadas
con una maquinaria adecuada y bien
regulada, que no desgarre o dislacere
excesivamente las partes sólidas de
los racimos, pues durante la
maceración se puede producir la
extracción de sustancias indeseables,
como son los componentes de los
raspones y las pepitas, o los obtenidos
de una excesiva rotura de los hollejos,
todos ellos de carácter herbáceo,
amargo y astringente, que no tienen
nada que ver con los obtenidos en una
buena maceración.
La máquina estrujadora debe rasgar el
hollejo en la mayor longitud posible, sin
llegar a producir trituración alguna de
sus tejidos, con objeto de exponer más
fácilmente su cara interna al medio de
maceración, pues en caso contrario el
hollejo toma forma de saco y se limita
notablemente el intercambio de
sustancias con el exterior. Las capas
internas del hollejo, epidermis e
hipodermis, son las primeras zonas que
se degradan desde el principio de la
maceración, hasta que debido a la
acción de las altas temperaturas y a la
presencia de cantidades importantes de
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
77
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
alcohol, la zona exterior del hollejo puede
comenzar la maceración con el mosto hacia el final
de fermentación alcohólica, donde se disuelve la
capa de pruina y se destruye la fuerte capa de la
cutícula que lo impermeabilizaba. Las uvas
inmaduras, además de contener una cantidad
inferior de polifenoles, ofrecen un espesor de
hollejo más elevado que el de los granos más
maduros, dificultando de este modo los fenómenos
de maceración.
La operación del remontado consiste en extraer el
mosto-vino en fermentación por una válvula lateral
inferior del depósito, para ser impulsado por medio
de una bomba hacia la parte superior del mismo.
Tiene como objetivo entre otros, la activación de la
maceración durante la fermentación alcohólica de
la vendimia tinta, siendo en la actualidad la técnica
de gobierno de la maceración que se utiliza con
mayor asiduidad, aunque puede presentar algunos
inconvenientes, tales como la excesiva pérdida de
alcohol o en algunos casos la deficiente
manipulación del sombrero.
La operación del bazuqueo es una antigua técnica
de tratamiento del sombrero, realizada
exclusivamente en vendimias tintas, que tiene por
objetivo romper el sombrero y hundirlo en la masa
de vendimia en fermentación. De este modo la
maceración se activa enormemente, y siempre que
se realice en las debidas condiciones, es una operación de mayor
calidad que la del remontado, pues no afecta a la integridad de los
tejidos del hollejo; consiguiéndose además el volteo del sombrero
evitando su posible acetificación, y realizando una distribución más
uniforme de las levaduras dentro del mismo. Con el remontado, los
estratos de hollejos en el sombrero no varían de posición durante la
elaboración, agotándose de sustancias extraíbles las capas superiores
del mismo, mientras que por saturación del mosto que desciende del
sombrero, las capas inferiores de éste permanecen con la totalidad de
estos compuestos; resultando en consecuencia una reducción de las
posibilidades de extracción en la elaboración. Sin embargo, con el
bazuqueo, todas las capas de hollejo del sombrero resultan
removidas, anulándose el efecto de estratificación antes señalado, y
en consecuencia acentuándose los fenómenos de extracción. Las
maceraciones se activan al máximo, combinando operaciones de
bazuqueo con remontado. La frecuencia de los bazuqueos coinciden
en forma y en tiempo con los remontados, pudiendo utilizarse las dos
como técnicas conjuntas y complementarias en la elaboración de los
vinos tintos.
El bazuqueo puede ser realizado de forma manual con ayuda de
pértigas o pisones metálicos o de madera terminados en una
superficie plana, o bien mediante hélices, o incluso con disparos de
aire comprimido generado por un compresor o fulador; siendo el
primero una operación de una calidad excelente, pero exigiendo una
importante cantidad de mano de obra, mientras que los demás
sistemas no lo son tanto, por producir una excesiva rotura de los
hollejos. La calidad de esta operación ha hecho que en la actualidad
se dispongan de otros métodos, que armonizan un costo de
78
Fundación para la Cultura del Vino
ejecución razonable, con la calidad de un bazuqueo realizado a
mano, pudiendo citarse entre otros los siguientes:
Bazuqueo automático mediante pistones hidráulicos terminados en
-B
una superficie plana de unos 80 cm de diámetro, que penetran y se
retiran de la masa de hollejos mediante un programa preestablecido.
-Instalación fija de doble pistón tipo Guerin, colocados en la
parte superior de los depósitos, con un movimiento alternativo
vertical entre ambos pistones. La superficie de bazuqueo es
retráctil en el movimiento de subida, extendiéndose en el de
bajada formando una superficie plana.
-Instalación móvil de un solo pistón, colocado sobre un
dispositivo de transporte situado por encima de las bocas de
los depósitos, que sirve para bazuquear varios o la totalidad
de los depósitos de la bodega, y pudiendo accionarse de
forma vertical o inclinada para acceder a la totalidad de la
superficie del sombrero.
Bazuqueo de inmersión por medio de un "turbobazuqueador o
-B
turbopigeur", consistente en un tubo suspendido de la boca del
depósito, que atraviesa el sombrero en su parte central, y llevando
una bomba sumergible de tipo vertical colocada en su parte
inferior. El mosto-vino entra por debajo del sombrero dentro del
tubo, y la bomba lo impulsa por encima del mismo a un elevado
caudal, consiguiendo de este modo un hundimiento del sombrero,
con un efecto parecido a un bazuqueo tradicional. Este aparato
puede también servir para la puesta en suspensión de lías o
incluso como dispositivo de homogeneización.
Bazuqueo por remontado con un recipiente auxiliar. Un recipiente
-B
José HIDALGO
especial de cierto volumen es llenado de mosto-vino en
fermentación por la válvula lateral inferior del depósito donde está
encubada la vendimia, seguidamente se eleva hacia la parte
superior del depósito por medio de una carretilla elevadora o
mejor por una instalación de puente-grúa, hasta colocarse por
encima de la boca. El mosto-vino es dejado caer de golpe hacia la
parte central del sombrero, donde se hunde rompiéndolo y
haciendo voltear la parte restante. Este sistema exige depósitos de
fermentación de no excesivo volumen y sobre todo de una
geometría adecuada, para que el espesor del sombrero no sea
elevado y pueda ser efectivamente roto y volteado, resultando
ideales los de menos de 300 hl y con una relación diámetro/altura
de 1/1.
Este dispositivo permite además suprimir la bomba y tubería de
conducción de la vendimia, mejorando en mucho la calidad de la
vendimia estrujada, utilizando el recipiente especial como vehículo
de transporte desde la estrujadora o desgranadora, hasta la boca
superior de los depósitos. Del mismo modo se puede aprovechar
la instalación para realizar el descube de la vendimia, llevando
bien los orujos hasta la prensa en este mismo recipiente, o bien
utilizando directamente la jaula de una prensa vertical como
recipiente de transporte hasta la misma.
Bazuqueo por sombrero sumergido en depósito troncocónico. En
-B
un depósito de forma troncocónica, pero de una geometría más
esbelta que una tina clásica, se introduce vendimia tinta estrujada
y despalillada. Una vez iniciada la fermentación y formado el
sombrero, se extrae una importante cantidad de mosto-vino hacia
un depósito auxiliar, lo que hace descender el nivel del sombrero
hasta la zona más ancha del recipiente, donde se forma de nuevo
en una mayor superficie. A continuación se introduce por la boca
superior del depósito el mosto-vino extraído, haciéndolo resbalar
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
79
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
por las paredes para no romper
la masa de hollejos, lo que
obliga al sombrero a ascender,
quedándose entonces trabado
por la conicidad del depósito, y
produciéndose una maceración
con el sombrero sumergido, pero
sin rejilla horizontal de
retención. Con el tiempo, el
sombrero se deshace subiendo
hasta la superficie, equivaliendo
este trayecto, donde el hollejo
asciende a través del mostovino, a un profundo bazuqueo,
para a continuación iniciarse de
nuevo el ciclo de las
operaciones. El sombrero
sumergido sufre respecto del
flotante, una mayor presión debida a la masa de
líquido situado por encima de él, lo que provoca
una mayor extracción de las sustancias contenidas
en el hollejo. Con este motivo es interesante que el
sombrero retenido quede siempre a la altura más
baja posible.
Delestage". La técnica del "delestage" o
-"D
"deslastrado" fue desarrollada en la zona de Côte
du Rhône, consiste en extraer de un depósito en
fermentación, la totalidad del mosto-vino que
contiene, dejando los hollejos prácticamente secos
en el interior del depósito durante un cierto
tiempo, con la precaución de que éste no sea
excesivo, pues puede producirse un apreciable
incremento de la acidez volátil en el vino. Una vez
hecho esto, a continuación se vuelve a encubar el
mosto-vino en el mismo depósito, vertiéndolo por
la boca del mismo y con la ayuda del mayor
número de bombas posible. Con esta técnica se
logra activar de manera importante la maceración,
no sólo debido al movimiento de los hollejos, si no
también al calentamiento del sombrero separado
temporalmente del mosto-vino, que aumenta la
extracción de polifenoles, sin afectar a la cinética
de la fermentación alcohólica, y además se
consigue una importante aireación del mosto-vino.
Se conseja realizar uno o dos operaciones de
"delestage" al día, durante el segundo y tercer día de
fermentación.
El "delestage" provoca una importante separación de
las pepitas contenidas en el sombrero, sedimentando
éstas de forma abundante en el fondo del recipiente
de fermentación, lo que permite gobernar mejor la
extracción de taninos de las mismas, e incluso
también el poder sacarlas total o parcialmente del
depósito.
Bazuqueo con nitrógeno. En un depósito de
-B
fermentación especial o convencional preparado al
80
Fundación para la Cultura del Vino
José HIDALGO
debajo de la densidad 1.010, el sombrero puede
que no se forme de nuevo.
Otros sistemas de maceración. Además de la
-O
maceración realizada por el sistema de
elaboración tradicional, las vendimias tintas
pueden ser procesadas con otros sistemas
alternativos de maceración, que en la mayor
parte de los casos tienden a la extracción de una
mayor cantidad de compuestos fenólicos,
aunque en algún otro lo hacen en cuanto a la
expresión aromática.
Maceración final en caliente. Este sistema
-M
propuesto por Y. Glories consiste en hacer
macerar el sombrero a una temperatura de 30º
a 40º C, durante 2 a 4 días y una vez
terminada la fermentación alcohólica,
utilizando para ello una fuente externa de
calor y asegurando dicha temperatura sobre
todo en la zona del sombrero. Es importante
que no existan azúcares sin fermentar, así
como también evitar la acetificación de los
hollejos en contacto con el aire, obteniéndose
unos vinos con una riqueza mayor en
compuestos fenólicos, del orden de un 20 a 40
por 100, y sin observar una desviación
gustativa fuera de los producidos por estas
sustancias. Con este método se trata de
reproducir las condiciones de fermentación y
maceración de las vendimias en tinas de
madera o en depósitos de hormigón, donde la
temperatura se mantiene durante más tiempo,
debido a la inercia térmica del material frente al acero
inoxidable que posee un mayor coeficiente de transmisión de
calor.
Maceración prefermentativa en frío. El desarrollo de esta
-M
técnica de maceración proviene de las investigaciones en la
mejora de elaboración de la variedad tinta Pinot noir en la
Borgoña, con el propósito de obtener vinos con una mayor
riqueza polifenólica, pues esta vinífera no se caracteriza por
su elevado nivel en estas sustancias, y pudiendo utilizarse
por extrapolación a la vinificación de otras variedades tintas.
efecto, se inyecta en el mosto-vino por debajo del sombrero y con
ayuda de un difusor, una mezcla de 80 por 100 de nitrógeno y un 20
por 100 de aire, para evitar una excesiva reducción en el medio
fermentativo; utilizándose un volumen diario de 2 m3 por cada 100 hl
de vendimia o un minuto de aplicación de gas a 3 bares de presión
también para el mismo volumen. Las microburbujas añadidas en la
fase líquida hacen disminuir su densidad, de tal forma que cuanto
ésta llega a ser inferior a la del sombrero, el líquido lo atraviesa y los
hollejos se hunden en el depósito. Este sistema solo puede aplicarse
cuando la fermentación es activa, pues cuando ésta desciende por
La vendimia tinta despalillada y estrujada recibe en su
encubado o anteriormente la dosis de anhídrido sulfuroso
habitual, siendo a continuación refrigerada hasta una
temperatura comprendida entre 5º a 10º C, permaneciendo
sin fermentar un período de tiempo de 3 a 10 días, durante
el cual el mosto macera con los hollejos, extrayendo los
compuestos que contiene, especialmente los de naturaleza
fenólica y también los aromáticos. El enfriamiento de la
vendimia puede hacerse con un grupo de frío y un
intercambiador tubular de calor, bien pasándola
directamente por este elemento, o por el contrario
enfriando el mosto que escurre del depósito en circuito
cerrado. Siendo mejor sistema utilizar hielo seco o nieve
carbónica, que presenta las ventajas frente a los anteriores
de producir una rápida bajada de la temperatura, impedir las
oxidaciones por el gas carbónico generado, y sobre todo de
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
81
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
degradar profundamente los tejidos del hollejo por
congelación de las células al sublimarse este material a -80º
C. La cantidad de hielo seco o nieve carbónica se estima en
un consumo aproximado de 0,5 kg de carbónico líquido por
litro de vino elaborado, o mejor calculándolo como:
Qm . (Ti - Tf)
-------------------- = kg hielo seco
1,52
Qm: Quintales de uva (100 kg)
Ti: Temperatura inicial vendimia (ºC).
Tf: Temperatura final vendimia (ºC).
kg de hielo seco . 2,5 = kg de anhídrido carbónico licuado
Durante el tiempo que transcurre la maceración se pueden
hacer o no nuevos aportes de frío, bien para mantener la
temperatura de la vendimia, o bien dejarla que suba por sí
sola hasta alcanzar los 15º a 18º C, o bien se calienta hasta
llegar a estos niveles en el primer caso o de que el tiempo
de tratamiento sea excesivo; sembrando a continuación la
vendimia con levaduras secas activa (LSA). La fermentación
y maceración se conducen con los procedimientos
habituales, controlando estos procesos a una temperatura
de 28 a 32º C.
Los vinos obtenidos son más coloreados y estructurados,
con caracteres finos y elegantes, sobre todo con una mayor
potencia aromática varietal y sin deformaciones en su
tipicidad, aunque se produce algún incremento de la acidez
volátil.
Una variación de esta técnica es la maceración
prefermentativa sulfítica, donde se sustituye la refrigeración
por una adición de anhídrido sulfuroso de 20 a 30 gramos/hl,
manteniendo la vendimia en maceración sin fermentar
durante el mismo tiempo; lográndose vinos más coloreados
con tintes violáceos y tánicos, pero con problemas en el
arranque de la fermentación, y sobre todo con un nivel
elevado de anhídrido sulfuroso total, que los puede situar
fuera de las normas legales, y además impedirles o retardarles
la fermentación maloláctica.
Las maceraciones prefermentativas en frío y la sulfítica,
pueden realizarse en depósitos de fermentación
convencionales, aunque el algunas ocasiones pueden
utilizarse aparatos maceradores especiales, con objeto de
activar la extracción de los hollejos, mediante el movimiento
de la vendimia a intervalos de tiempo programados.
Maceración prefermentativa por flash-expansión. La flash-M
expansión ("flash-détente") consiste en colocar bajo vacío a
una materia prima previamente calentada, produciéndose en
ese proceso una vaporización instantánea de una parte del
agua contenida en los tejidos vegetales y acompañado de una
refrigeración también inmediata. El enfriamiento desde 95º C
hasta 35º C realizado en un segundo y para un kilogramo de
materia tratada, produce un volumen de 2,5 m3 de vapor de
agua, que aplicándolo en un tejido vegetal, produce una
82
Fundación para la Cultura del Vino
desorganización de su estructura, y en consecuencia acelera
los fenómenos de difusión o de maceración de sus
componentes.
Esta técnica puede ser aplicada a las vendimias tintas en una
fase prefermentativa, donde los granos de uva despalillados
acceden a una cámara de calentamiento de manera continua,
siendo movida por medio de uno o dos tornillos sinfín huecos,
donde en su interior accede vapor "biológico" de agua a 100º
C procedente de una fracción de mosto previamente
escurrido y vaporizado parcialmente, que calienta la masa de
vendimia hasta una temperatura entre 70º a 95º C. A
continuación, la vendimia calentada se introduce en continuo
mediante una bomba de tornillo dentro de una cámara de
expansión, donde una bomba de vacío la mantiene a una
presión de 20 a 25 hPa, produciéndose una evaporación
instantánea del agua contenida en los tejidos vegetales,
pasando su temperatura de 70º a 95º C hasta 35º C,
acompañada de una evaporación de un 7 a 12 por 100 del
volumen de la vendimia. Esta agua vaporizada se recupera
por condensación y se restituye total o parcialmente a la
masa de vendimia tratada.
Los granos de uva después de tratados aparecen reventados,
con sus pieles más blandas y cuarteadas, surgiendo una densa
red de grietas de unos 0,3 mm de profundidad, que facilitan y
aumentan los fenómenos de extracción y difusión de los
compuestos de los hollejos durante la maceración. Respecto
de una elaboración clásica, el sombrero se forma con gran
rapidez, disminuyendo su volumen en un 20 por 100, lo que
representa un importante ahorro de capacidad en los
depósitos de fermentación, siendo éste más ligero y de mejor
manejo para las operaciones de remontado o de bazuqueo,
pues se produce una reducción del tamaño de los fragmentos
de hollejos. La máxima extracción de antocianos se consigue
en el tercer o cuarto día de fermentación, formándose un
abundante y compacto lecho de pepitas en el fondo del
depósito, procedentes de su caída desde el sombrero. Sin
embargo, el descube de la vendimia fermentada y su posterior
prensado se hacen con bastante dificultad, debido a que el
escurrido del vino a través de la masa de orujos muy
degradados es lento y dificultoso.
Los vinos obtenidos por este sistema son más ricos en
extracto seco no reductor, del orden de 2 a 3 gramos / litro, y
con un valor de pH algo más elevado. Los polifenoles son
mucho más abundantes, estimándose este incremento en un
30 a 60 por 100, lo que permite una reducción de los
encubados de10 a 12 días en sustitución de los tradicionales
de 2 a 3 semanas. La estructura polifenólica de los vinos es
mucho más elevada, especialmente en su contenido en
taninos, lo que los hace especialmente aptos para su crianza
en barrica, apareciendo a menudo sensaciones grasas o
"dulces" en boca de buena calidad.
5.6 Posibles soluciones
Las soluciones que se pueden plantear al enriquecimiento de
potasio en los vinos tintos muy macerados, y por lo tanto al
peligroso incremento de su pH, nunca pasa por el empleo de una
José HIDALGO
una mayor cantidad de potasio, debido a su retención por
las partículas de arcilla, frente a los terrenos sueltos
normalmente más pobres en este elemento. La actividad
fisiológica de las raíces también tiene una gran
importancia, donde el potasio compite en absorción con
la presencia de otros cationes, especialmente con:
magnesio, calcio, hierro y cinc.
La relación K/Mg es muy importante en los suelos de
cultivo, produciéndose una carencia potásica cuando ésta
relación es menor de uno, o una carencia magnésica
cuando es superior a 100, y un equilibrio entre ambos
elementos con valores comprendidos entre 3 a 8. Una
buena forma de limitar la absorción de potasio en la viña,
y de reducir las concentraciones de este catión en los
vinos, puede consistir en modificar la relación K/Mg hacia
valores inferiores al de equilibrio, mediante una exacta
fertilización magnésica. En los
suelos salinos, donde el catión
dominante es el sodio se puede
producir una deficiencia de potasio.
-EElección de variedad y portainjerto
con bajo poder de absorción de
potasio. Las plantas poseen una
diferencia en la eficiencia de
absorción de potasio, siendo por
ejemplo las monocotiledóneas más
eficientes que las dicotiledóneas, o
bien la remolacha más que la
patata. Esto mismo sucede con las
variedades de uva, y sobre todo con
los portainjertos, pudiendo
clasificarse ambos de acuerdo con
su capacidad "potasiófila" o de
mayor capacidad de absorción de
potasio, lo que se traducirá en un
mayor contenido en este catión en
la uva y en el vino. Así por ejemplo,
una clasificación de algunas
variedades, basada en el contenido
en potasio de los racimos, podría
ser la siguiente:
única solución, si no más bien esto se consigue con la aplicación
de un conjunto de éstas, que resolviendo cada una de ellas el
problema de forma parcial, al final se logra el objetivo propuesto.
Las posibles soluciones pueden ser de índole vitícola, con la
obtención de vendimias tintas lo más pobres posibles de potasio, u
otras de carácter enológico, donde se pretende por una parte,
extraer la menor cantidad posible de potasio, o por otra parte
eliminar una buena parte del potasio contenido en los vinos.
-EElección del terreno de cultivo del viñedo más adecuado. La
absorción de potasio por las raíces de la planta, viene determinada
por el nivel de potasio asimilable en el suelo, pues no todo este
elemento se encuentra disponible para su absorción, y
dependiendo también de otras condiciones del terreno: humedad,
pH y textura. En general los suelos arcillosos son los que contienen
Potasio (gramos/kg)
pH del hollejo
3,0
2,4
2,3
2,3
1,7
1,6
1,6
4,8
4,0
Tempranillo
Viura
Cabernet sauvignon
Merlot
Graciano
Garnacha
Mazuelo
4,0
3,9
3,8
3,7
3,6
(M. Ruiz-Hernández)
Los portainjertos de la familia Vitis rupestris (110 R, 99 R, 1103 P,
140 Ru, etc.) tienen una reducida eficacia en la absorción de potasio,
mientras que en portainjertos de la familia de las Vitis berlandieri
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
83
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
(161-49 C, 5 BB, SO4, etc.) presentan una elevada eficacia en la
absorción de potasio, aún a niveles bajos de este catión en el suelo,
explicándose esta diferencia por la diferente capacidad de las raíces
de tomar potasio, o la distinta capacidad de carga de potasio en el
xilema y su transporte hasta los órganos verdes. La carga del xilema
se regula de forma independiente de la toma del potasio exterior,
siendo el ácido abscísico (ABA) quien regula la actividad de carga del
xilema en las raíces, aumentando la absorción de potasio cuando
existen bajos niveles de esta hormona; aunque también la
codificación genética de cada portainjerto condiciona este
fenómeno.
El portainjerto también puede conferir un mayor o menor vigor a
la variedad injertada, e influir en la capacidad de absorción y
transporte del potasio en la planta. El aumento de vigor o de la
producción de uva, incrementa la absorción de potasio, así como
también su translocación hacia otras partes de la vid; elevando del
mismo modo la vegetación y el nivel de sombreado, que también
aumenta la absorción y el transporte del potasio. Las vides francas
de pie, es decir sin injertar, son menos potasiófilas que las
injertadas.
-EEdad del viñedo. De un modo general, un viñedo joven siempre
absorbe más potasio que otro de una edad más avanzada, y en
consecuencia su nivel de acidez será inferior al encontrarse los
ácidos más salificados.
Crecimiento de la baya, número de pepitas y fitohormonas. El
-C
número de pepitas influye en el tamaño de la baya, siendo ésta
más grande cuando lo es la cantidad de semillas, debido a una
mayor presencia en el grano de uva de fitohormonas,
especialmente de giberelinas y del ácido abscísico. En
consecuencia, las bayas pequeñas siempre tienen una mayor
concentración de potasio que las grandes, influyendo además esto
en el contendido en los vinos de potasio, pues la relación hollejo /
mosto es más elevada.
El ácido abscísico actúa como una señal al estrés hídrico de la
planta, induciendo al cierre de los estomas mediante la apertura
de los canales de potasio en las células de los estomas,
posibilitando la salida de este catión, lo que las hace perder turgencia
y provocando el cierre estomático. Si los canales de potasio se
encuentran involucrados en la acumulación de este catión en la baya,
es probable que el ácido abscísico intervenga en este efecto, puesto
que también lo hace con las células oclusivas de los estomas;
además, coincide la máxima acumulación de potasio en los granos de
uva, con la mayor concentración de ácido abscísico. Sin embargo, en
las raíces sucede todo lo contrario, el ácido abscísico reduce el flujo
de potasio hacia el xilema y su translocación hacia otras partes de la
planta.
Microclima y manejo de la vegetación. Los factores climáticos que
-M
más influyen en el microclima de la vegetación son: la radiación
solar, la velocidad del viento y la evapotranspiración. Cuando se
produce un sombreado de las hojas, se observa una disminución
del contenido de azúcares en las bayas, y un aumento de la
concentración de potasio; posiblemente por desempeñar el potasio
un papel de mantenimiento de la turgencia y gradiente de
potencial de las células en sustitución a los azúcares que en ese
84
Fundación para la Cultura del Vino
momento están faltando. Las practicas culturales que tienden a
aumentar la superficie foliar expuesta al sol en el viñedo, tienden a
producir vendimia y vinos con un menor contenido en potasio.
Regulación de la "carga de racimos". Los granos de uva son los
-R
órganos de la vid que acumulan la mayor cantidad de potasio, por
lo tanto la "carga de racimos" afectará a la acumulación de
potasio en la vid, definiéndose como "carga de racimos" a la
relación existente entre el peso de racimos y el peso de madera de
poda, o a la relación entre el peso de racimos y la superficie foliar
total. La carga de racimos puede afectar a la acumulación de
potasio por las modificaciones en el sombreado de las hojas,
incrementándose el nivel de potasio en las bayas cuando
disminuye la "carga de racimos", es decir, cuando existe una mayor
cantidad de vegetación en el viñedo. Aunque este fenómeno no
ocurre siempre de este modo, pues depende más bien de la
superficie foliar expuesta que de la total, donde no se tiene en
cuenta la superficie foliar sombreada.
-FFertilización del viñedo. No existe una correlación muy clara entre
el nivel de potasio en el suelo y su acumulación en la viña, pues
depende de cómo se encuentre en el mismo, es decir, según el
grado de disponibilidad de este catión en el terreno. Sin embargo,
la fertilización potásica sí tiene una influencia en su acumulación
en las bayas, poniéndose este efecto de manifiesto en el contenido
de este catión en los pecíolos de las hojas opuestas a los racimos y
los granos de uva de los mismos racimos, aunque se pueden
producir cambios en estos equilibrios, dependiendo de diversos
factores tales como: disponibilidad de potasio en el suelo, reservas
de potasio en la planta, época del período vegetativo, etc.
Riego de la viña. Los contenidos en potasio de las bayas son
-R
superiores en viñedos de regadío respecto de los de secano. Este
fenómenos se puede explicar por varias razones: una la mayor
disponibilidad de potasio del suelo cuando éste tiene agua, otra
por permitir el agua la disolución de pequeñas partículas de arcilla
y su movimiento en la solución del suelo, otra mediante un
aumento del vigor de la planta con una mayor sombreado del
sistema foliar, y por último una menor formación de ácido
abscísico en el sistema radicular como hormona reguladora de la
apertura o cierre de los estomas y su consecuencia en la
acumulación del potasio en la vid. La utilización de modernos
sistemas de riego del viñedo, como el PRD (Partial Root Drying)
constatan la reducción en la acumulación de potasio en las bayas,
respecto de otros sistema de riego menos tecnificados.
Otras prácticas de cultivo. La aplicación de herbicidas en el viñedo
-O
respecto de un laboreo mecánico, tiene como consecuencia una
disminución de la acidez de la vendimia y un incremento del nivel
de potasio en la uva. Del mismo modo, la aplicación de azufre en
polvo como tratamiento antioidio, produce en la vid, a través de
sus estomas, una excitación de la reacción de Hill, que aumenta la
absorción de potasio por las raíces. El empleo de metabisulfito
potásico, como sistema de adicionar dióxido de azufre a la
vendimia como conservante, produce un no despreciable
incremento de potasio en los vinos.
Despalillado y estrujado de la vendimia. El escobajo presenta un
-D
elevado contenido en potasio, por lo que la operación del
José HIDALGO
despalillado supone una importante reducción del nivel de este
catión en los vinos. Esta práctica sería muy favorecedora en la
elaboración de las vendimias blancas, donde es poco frecuente la
eliminación de los raspones. Siendo por el contrario, práctica
habitual en la elaboración de las vendimias tintas, donde el
despalillado se realiza en casi todas las elaboraciones. La vigilancia
de la calidad del despalillado es de gran importancia, pues es muy
frecuente encontrar raspones o fragmentos de raspones en
vendimias despalilladas, que al macerar junto a los hollejos y las
pepitas con el mosto, contribuyen de forma notable a elevar el
contenido en potasio en los vinos. Por lo tanto, la elección de la
máquina despalilladora, su adecuada regulación, y el continuo
control de la calidad de este trabajo, son factores de gran
importancia en la reducción del nivel de potasio en los vinos. Por
este motivo, siempre la operación de despalillado debe ser previa a
la del estrujado, eliminando íntegramente los raspones de la
vendimia, antes que la estrujadora actúe sobre ellos rompiéndolos.
El estrujado de los granos de uva debe ser realizado de la forma
más suave posible, procurando rasgar los hollejos con un corte de
la mayor longitud posible, pero siempre sin llegar a machacarlos o
dislacerarlos. Debiendo prestar especial atención a las pepitas, que
bajo ningún concepto deben ser trituradas por los rodillos de la
máquina estrujadora, pues además de comunicar a los vinos
sabores herbáceos y excesivamente astringentes, pueden liberar
durante la maceración, importantes cantidades de potasio, pues no
debemos olvidar que las pepitas contienen el doble de potasio que
el mosto, así como la mitad que los hollejos. Debido a la estructura
muy lignificada de los tegumentos de las pepitas, cuando éstas se
presentan enteras y sin fragmentar, el potasio que contienen es
extraído con gran dificultad por el mosto, o a lo sumo saliendo
algo más hacia el final de la fermentación alcohólica, cuando el
nivel de etanol es más elevado y éste actúa de solvente sobre los
citados tegumentos.
Reducción de la maceración entre los hollejos y el mosto durante el
-R
proceso de elaboración, o incluso realizando el proceso de
maceración separándolo del de fermentación, mediante la aplicación
de diferentes técnicas prefermentativas en frío o en caliente sobre la
vendimia estrujada y despalillada. Consiguiendo de este modo
disminuir significativamente la cesión de potasio desde los hollejos
hasta el vino. La actual moda de vinos tintos muy coloreados y con
mucho extracto, obligan a los elaboradores a aplicar maceraciones
muy intensas; aunque la nueva tendencia que está viniendo de
vinos tintos algo más descargados, puede contribuir decisivamente a
solventar el problema del potasio y del pH que ahora nos preocupa.
-Tratamiento suave de los hollejos en las operaciones de estrujado
y bazuqueo, que eviten la excesiva rotura los tejidos vegetales de
los mismos, consiguiendo de este modo respetar la integridad de
las paredes celulares, que pueden desempeñar un efecto filtrante
hacia el potasio contenido en el citoplasma celular. Una adecuada
elección de la máquina estrujadora de rodillos y su adecuada
regulación consigue este objetivo, así como también las eventuales
operaciones de bazuqueo, que deben ser realizadas con suavidad y
mejor combinándolas con los remontados, que además de ser esta
combinación más efectiva para la extracción de los polifenoles,
reduce en algo la cesión de potasio hacia el mosto-vino.
Control de la adquisición de los polifenoles durante el proceso de
-C
maceración, ajustándola a lo imprescindible, y evitando un excesivo
tiempo de contacto hollejo-mosto, que a veces se hace de forma
innecesaria. En muchas ocasiones, los elaboradores no disponen de
un sistema de control eficaz para seguir la evolución de la
maceración, es decir, la ganancia de antocianos y taninos bajos sus
formas libres o polimerizadas. La tecnología actual permite realizar
este control sin mayores problemas, ofreciendo al técnico una
importante información, permitiéndole entonces decidir el momento
óptimo de realizar el descube o separación de sólidos y líquidos,
evitando de este modo maceraciones más largas e inútiles, que en la
mayor parte de las ocasiones son generadoras de elevados
contendidos de potasio en los vinos tintos, así como también de un
alto valor del pH en los mismos. Muchos enólogos deciden macerar
durante dos a tres semanas o incluso más, sin saber la riqueza
exacta de los polifenoles que contiene la vendimia, y donde
posiblemente una maceración más corta le hubiera reportado unas
mejores prestaciones en los vinos elaborados.
-LLa adición de ácido tartárico en el sombrero, es una habitual
práctica que busca no sólo acidificar o activar la extracción de
polifenoles contenidos en los hollejos, si no también fijar y
eliminar parte del potasio extraído de los mismos en forma de
bitartrato potásico mediante su insolubilización.
-LLa utilización de enzimas pectolíticas es una práctica generadora
de potasio, pues al hidrolizar a las sustancias pécticas contenidas
en las paredes celulares, se libera una importante cantidad de
potasio asociado a las mismas. El empleo de estas enzimas en
maceraciones largas está hoy día bastante cuestionado, pues la
ganancia que se consigue de antocianos no es muy significativa,
no ocurriendo lo mismo con los taninos, donde se observa un
incremento apreciable de los procedentes de los hollejos, y
especialmente los taninos polimerizados con polisacáridos
parietales de buena calidad sensorial. Sin embargo, en
maceraciones cortas, el empleo de enzimas pectolíticas puede ser
muy efectivo para la extracción de antocianos y en menor
proporción la de taninos.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
85
5. Tecnología de elaboración y soluciones enológicas al aumento de pH en los vinos debido al potasio
Reducción del pH utilizando ácidos autorizados, como el ácido
-R
tartárico, ácido cítrico y próximamente el ácido láctico todavía no
autorizado. Desgraciadamente estos ácidos no son muy eficaces
debido al elevado "poder tampón" que presentan los vinos, por lo
que a menudo de forma fraudulenta se utiliza ácidos minerales
prohibidos y peligrosos para la salud del consumidor, tales como
los ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido fosfórico, empleados
de forma individual o bien mediante mezcla.
-EEliminación parcial de potasio y calcio, mediante la utilización de
una resina de intercambio catiónico, que también permite la
reducción del pH al cambiar los hidrogeniones (H+) aportados por
un ácido mineral en la fase de carga de la resina, por los cationes
antes citados, consiguiendo al mismo tiempo la estabilización
tartárica de los vinos tratados. Esta práctica de momento no se
encuentra autorizada por la Unión Europea, siendo práctica
habitual en otros países vitivinícolas como por ejemplo Australia.
SO4H2 añadido
(ml / litro)
Aumento de la acidez
total en SO4H2
0,10
0,15
0,20
0,30
0,15
0,25
0,32
0,53
Descenso del pH
Sulfatos añadidos al
vino (mg / l SO4K2)
0,08
0,11
0,15
0,22
330
660
990
1.320
(límite legal de sulfatos en vinos: 2 g / l SO4K2)
86
Fundación para la Cultura del Vino
6. Influencia del pH,
acidez del vino y
defectos organolépticos
de origen microbiano
en la cata del vino
Antonio Palacios*
Carlos Suárez*
Luis Otaño**
Adriana Laucirica**
Francisco Peña***
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
Introducción
Los ácidos del vino
Función de la acidez en el vino
Significado del pH y de la acidez del vino
pH y sulfuroso
Equilibrios gustativos en boca y papel de la acidez
Evolución de los sabores en la cata del vino
Aspectos enológicos que repercuten en la acidez
del vino
Defectos organolépticos derivados del
metabolismo microbiano
LALLEMAND PENÍNSULA IBÉRICA
Ctra. Logroño-Vitoria Nº 14
26360 Fuenmayor, La Rioja
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apalacios@lallemand.com;
Antonio PALACIOS
Influencia del pH, acidez
del vino y defectos
organolépticos de origen
microbiano en la cata del
vino
6.1 Introducción
Los ácidos orgánicos del vino proceden por un lado de las uvas
(esencialmente de la pulpa de las bayas) y por otro, de los
fenómenos fermentativos. La naturaleza y la concentración
dependen de la técnica de elaboración. Todos estos ácidos
constituyen la acidez del vino que soporta el color, el aspecto
sensorial y el estado higiénico de los vinos. Una falta de acidez se
traduce en falta de brillo, frescor, aromas, estabilidad
microbiológica y se adquiere un aspecto gustativo plano del vino,
donde el paladar medio no se desarrolla y por lo tanto no tiene
una buena evolución en boca.
Las prácticas de acidificación o desacidificación del vino se realizan
en las regiones donde se permiten, para ajustar la acidez a la
duración probable de envejecimiento. La acidificación es, a
menudo, muy realizada si el envejecimiento va a ser largo, ya que
la acidez tiene una relación directa con la capacidad de
envejecimiento de los vinos en general.
6.2 Los ácidos del vino
El componente ácido del vino tiene varios orígenes y de esta forma
pueden ser clasificados de la siguiente manera: (se indica en
algunos casos su concentración normal en vinos).
· Procedentes de uva sana: ácido L-tartárico (1,2-4,8 g/l), ácido Lmálico (0,16-5,2 g/l), ácido D-málico (0,01-0,08 g/l) ácido cítrico
(0,12-0,88 g/l), ácido L-ascórbico (0,005-0,012 g/l), ácido oxálico,
ácido glicolítico y ácido fumárico.
· Procedentes de uva con Botrytis: ácido glucorónico (0,12-2,5 g/l),
ácido galacturónico, ácido glucónico (0,01-2,8 g/l), ácido múcico y
ácido ceto-glucónico.
· Procedentes de la fermentación: ácido L-láctico (0,04-4,2 g/l),
ácido succínico (0,035-1 g/l), ácido pirúvico (0,01-0,5 g/l), ácido
acético (0,15-0,9 g/l); cetoglutárico, ácido citramálico, ácido
glicérico, ácido dimetilglicérico, ácido fórmico, ácidos grasos
saturados e insaturados.
6.3 Función de la acidez en el vino
La principal propiedad de los ácidos orgánicos es la de contribuir
en gran medida a la acidez del vino, diferenciándose entre la
acidez total o de titulación, la acidez volátil y la acidez real
definida por el pH. El conocimiento del componente ácido del vino
es muy importante para el enólogo, ya que ha de seguirse desde la
maduración de la uva, durante la fermentación y la conservación
del vino hasta su comercialización.
Cuando el vino presenta excesiva acidez, éste presenta una
agresividad molesta. Si el vino es insuficientemente ácido, el vino
se presenta frágil y de sabor pastoso. Para que el vino tenga buen
sabor, debe presentar una acidez adecuada y en equilibrio con los
otros elementos gustativos, con una gama muy amplia que
permite graduar y matizar su percepción sensorial.
El sabor ácido que se percibe en el vino, viene condicionado por la
abundancia de protones, es decir, por la acidez real o pH. En un
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
89
6. Influencia del pH, acidez del vino y defectos organolépticos de origen microbiano en la cata del vino
vino, los únicos ácidos que pueden influir sobre el pH son los
ácidos tartárico, málico y láctico. Debido al estado de ionización, el
ácido tartárico juega el papel más importante. Los ácidos en
estado libre son los que constituyen el sabor ácido. Los aniones
minerales están en estado salidificado y no interfieren
directamente sobre el sabor ácido. Se ha comprobado que en el
carácter ácido, es la acidez total la que interviene más que el pH.
Experimentalmente una adición de agua disminuye el impacto
ácido sin modificar apenas el pH.
En degustación, el sabor ácido del vino es uno de los cuatro
sabores elementales. Proviene de los seis ácidos orgánicos
principales del vino. Los tres ácidos procedentes de la uva
tartárico, málico y cítrico, constituyen la acidez propiamente dicha.
La acidez tendrá un carácter metálico y duro si el principal
constituyente de la acidez es el ácido tartárico, de verdor si
domina el ácido málico o acidulado si es el ácido cítrico.
Los ácidos originados por la fermentación alcohólica presentan un
papel secundario. El ácido acético presenta un sabor agrio, aunque
es el acetato de etilo el que se percibe en degustación olfativa. El
ácido succínico se presenta amargo y salado a la vez. El ácido
láctico presenta un sabor agrio.
Los ácidos grasos también tienen un impacto organoléptico
importante. Los ácidos: butírico, isobutírico e isovaleriánico tienen
sensaciones olfativas fuertes, recordando ciertos tipos de quesos y
participan de forma casi siempre negativa. Los ácidos grasos C5 C12 presentan olores neutros, pero dan lugar a ésteres de olor muy
agradable en vinos blancos. Los ácidos grasos no saturados
linoléico y linolénico son el origen de la formación del hexanol y
hexanal, que son responsables de notas herbáceas. Los ácidos
grasos de peso molecular más elevado con concentraciones
inferiores a 1 mg/l no pueden tener influencia sobre la
degustación.
Los gustos ácido y salino se conocen como gustos electrolíticos.
Los componentes activos son los cationes solubles, los H+ libres
para el caso de la acidez, que cambian la polaridad de la
membrana de la célula receptora de las papilas gustativas,
disparando la señal que viaja a través de las neuronas hasta el
cerebro, donde se traduce la señal en sensaciones gustativas.
Mientras que los gustos dulce y amargo se deben a la formación
de fuerzas de van der Waals o puentes de hidrógeno con las
proteínas de membrana de las células sensoriales, que actúan
como receptores de las papilas gustativas.
·En el gusto ácido influyen los siguientes factores:
1. pH y acidez titulable del vino
2. Naturaleza de los ácidos presentes en los vinos
3. Equilibrio con otros constituyentes
De esta forma, se puede afirmar que en vinos con pH iguales, las
diferencias de acidez se deben a la acidez titulable y en vinos con
pH y acidez titulable iguales, las diferencias se deben al equilibrio
con otros constituyentes. El constituyente ácido que más acidez
proporciona en el vino, es el que más baja el pH en el medio
tampón.
90
Fundación para la Cultura del Vino
6.4 Significado del pH y de la acidez del vino
El pH queda definido por el logaritmo negativo de la
concentración de protones o iones hidrógeno, o sea:
pH = - log [H+]
En los alimentos, las sustancias ácidas son casi siempre ácidos
débiles (HA) que se disocian dando lugar a H+ y A-, encontrándose
en el siguiente equilibrio:
[HA] + H2O
[A-] + [H+]
Este es un equilibrio cuya constante (Ka) define el grado de
disociación. Esta constante tiene un valor según la siguiente
fórmula:
Ka = [A-] x [H+] / [HA]
Lo que también se puede expresar como:
[H+] = Ka x [HA] / [A-]
Y obteniéndose el logaritmo negativo de ambos términos de la
ecuación se define el pH:
- Log [H+] = - Log Ka - Log [HA] + Log [A-]
o lo que es lo mismo:
pH = pKa + log [A-] / [HA]
Si [A-] y [HA] son iguales, el logaritmo de su cociente es cero y el
pH = pKa. En otras palabras, pKa y pH son iguales cuando la
concentración del ácido disociado es igual a la del ácido no
disociado.
Conociendo la concentración del ácido, el pH y el pKa, se puede
calcular la cantidad de ácido no disociado presente en una
solución. Los ácidos fuertes tienen valores de pKa muy bajos, es
decir, están casi totalmente disociados. Esto supone que aportan
una [H+] proporcionalmente mayor que un ácido débil.
·Los valores de pKa para los ácidos presentes en el vino son:
1. Sulfuroso: 1,77
2 .Tartárico: 3,01 y 4,34
3. Cítrico: 3,14, 4,77 y 5,75
4. Málico: 3,46 y 5,13
5. Láctico: 3,86
6. Succínico: 4,18 y 5,23
7. Acético: 4,96
·Con adiciones en agua de 2 g/L de los siguientes ácidos se
adquiere un pH de:
1. Tartárico: 2,27
2. Cítrico: 2,37
3. Láctico: 2,48
Un ejemplo sencillo que nos puede ayudar a comprender mejor
este concepto es el caso del agua, donde el equilibrio queda
definido como sigue:
Antonio PALACIOS
H+ + OH-
H2O
Como es una solución neutra, ambos iones se encuentran en la
misma concentración, o sea 10-7 mol/litro, donde se puede
calcular entonces que:
[H+] x [OH-] / [H2O] = 1 x 10-14
Entonces el logaritmo negativo de [H+], osea el pH es 7. Cuando la
[H+] es superior a [OH-] el pH es ácido. Cuando la [H+] es inferior
a [OH-] el pH es básico.
6.5 pH y sulfuroso
El pH tiene un enorme interés en la enología. Por ejemplo, define
la fracción de sulfuroso que realmente es útil y que presenta
protección por su carácter antiséptico y antioxidante, que es la
fracción del sulfuroso molecular y este depende directamente del
pH como se puede observar en la siguiente fórmula:
SO2 molecular (%) = 100/[10 pH-1,81 + 1]
Como se ve en la tabla superior, para conseguir 0,5 mg/l de
sulfuroso molecular, con el cual se puede considerar que el vino
está protegido frente a la oxidación y a los ataques microbianos,
pH
3
3
3,6
3,6
4
4
SO2 libre
mg/l
% SO2 molecular
mg/l
SO2 molecular total
mg/l
25
8,2
25
31
25
78
6,06 %
6,06 %
1,6 %
1,6 %
0,64 %
0,64 %
1,54
0,5
0,4
0,5
0,16
0,5
necesitamos niveles de sulfuroso libre muy diferentes según el pH
del vino: 8 mg/litro a pH de 3; 31 mg/l a pH de 3,6 y 78 mg/l a pH
de 4.
6.6 Equilibrios gustativos en boca y papel de la
acidez
La noción de equilibrio es muy interesante desde el punto de vista
gustativo de los vinos, pero es sumamente complejo. Para que un
vino tenga buen sabor, debe haber una relación precisa entre la
combinación de sus componentes, siendo estos proporcionados y
agradables al ser percibidos conjuntamente. El sabor de un vino es el
resultado del equilibrio entre los sabores dulces y los sabores ácidos y
amargos. Entre los equilibrios fundamentales donde hay implicación
de la acidez, podemos citar los siguientes:
- La astringencia refuerza la acidez y la hace excesiva.
- El sabor salado acusa el exceso de acidez.
- El sabor dulce contrarresta el sabor ácido.
El repertorio de adjetivos utilizados para la acidez fija por parte de
los catadores es muy rico. Las que definen la acidez percibida de
hecho, las que definen su exceso y su defecto o las que se refieren
a la acidez desconocida o no identificada. Existe una serie de
términos que califican los vinos de sabor ácido, el frescor y la
vivacidad (debido al ácido málico). El exceso se califica de dureza y
el defecto de vino blando. El sabor ácido es matizado como
agresivo, duro, acerado, acídulo, agresivo, agudo, anguloso, agraz,
crudo, mordiente, punzante, puntiagudo.
La falta de acidez se nombra en vinos como plano, blando, flojo,
acuoso, delgado, con huecos. Los vinos con desacidificación
recuerdan al sabor de detergente, propio de vinos de pH alto, con
un alto grado de salidificación, con sensaciones salinas en boca,
parecidas al gusto que deja el ácido succínico.
La acescencia, donde se produce acético y acetato de etilo, dan
respectivamente olor y sabor a vino picado a partir de 700-800
mg/l de ácido acético y 160-180 mg/l de acetato de etilo. Cuando
la acidez volátil es por ácido acético, la volátil es captada en boca
con sensaciones agrias. El acetato de etilo se siente en nariz, con
olores de pegamento. El ácido acético además modifica los taninos
haciéndolos más puntiagudos y excesivos.
Otro efecto importante del pH es la influencia sobre la
astringencia. La concentración de hidrogeniones afecta a la
rehidratación de proteínas (mucina) y a la ionización de
compuestos fenólicos, reduciendo las propiedades lubricantes de la
saliva.
6.7 Evolución de los sabores en la cata del vino
Cuando un vino es catado en boca se puede observar una
evolución ordenada de los diferentes impactos gustativos. Se
denomina ataque a la primera impresión que inunda la boca con
sabores dulces, melosos y suaves, siendo estas impresiones los
gustos dominantes. Esta sensación puede durar de 2 a 3 segundos.
Después hay un cambio progresivo, modificación que podemos
denominar evolución, donde hay una disminución progresiva de
los sabores dulces y aumento gradual de los sabores ácidos. Esta
fase suele durar de 5 a 12 segundos. Por último la impresión final,
conocida también como final de boca, donde existe un dominio de
los sabores ácidos y sobre todo de los amargos. Sin olvidar que el
vino se despide en boca con las sensaciones olfativas mediante la
fase retronasal, donde las sensaciones en boca se prolongan y es el
último recuerdo que nos queda del vino, por lo que es una fase
sumamente interesante para trabajarla enológicamente y así
guardar un recuerdo positivo del vino e invitar siempre a un
segundo trago. Los vinos resultaran cortos o largos en función de
la duración en tiempo de todas estas fases en su conjunto y los
vinos tendrán una buena evolución o una evolución ordenada si
todas las fases cumplen en orden y en intensidad con sus objetivos
de impresiones en equilibrio.
6.8 Aspectos enológicos que repercuten en la
acidez del vino
La disminución de la acidez total en vinos ricos en ácido málico ha
constituido, desde comienzos del siglo XX, uno de los procesos
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
91
6. Influencia del pH, acidez del vino y defectos organolépticos de origen microbiano en la cata del vino
biológicos más estudiados en la enología, considerándose la
fermentación maloláctica como una condición indispensable para
el afinamiento de vinos acerbos y duros de regiones frías, a la vez
se consigue un incremento de la complejidad y calidad de los que
sufren esta transformación.
La presencia de estas levaduras de forma importante en una
fermentación sin control durante las primeras fases de la
fermentación puede provocan dos tipos de problemas:
Sin embargo, cuando la acidez se encuentra por debajo de lo
requerido para los equilibrios del vino, tan solo existen técnicas
muy limitadas para corregir el problema. La acidificación del mosto
está muy limitada, solamente puede realizarse hasta el límite
máximo de 1,5 g/l expresado en tartárico, mientras que en los
vinos se puede realizar hasta un máximo de 2,5 g/l. El ácido
autorizado para tal fin es el ácido tartárico natural o destrógeno.
También se puede emplear el ácido cítrico limitado a un contenido
total de 1 g/l, incluyendo el contenido inicial que trae la vendimia.
En la justa medida, el ácido cítrico aporta frescura y sabor cítrico
al vino. Debe prestarse atención al posible ataque de bacterias
lácticas.
Aromas de oxidación y amargor en boca
·A
La oxidación del vino se debe a su metabolismo estrictamente
oxidativo: viven a expensas del etanol, que lo transforman en CO2
y H2O y de los ácidos orgánicos, lo que induce a una fuerte
disminución de la acidez total del vino. Producen también de
forma importante acetaldehído mediante oxidación biológica del
etanol. Finalmente provocan una cata neutra del vino debido a la
destrucción del etanol y la acidez total, amargor intenso al final de
la fase gustativa en boca debido a los compuestos derivados de la
autolisis de las levaduras, una vez muertas, y aromas ajerezados o
de vino maderizado, fatigado o cansado.
Una correcta corrección de la acidez del vino conlleva un mejor
control de los procesos microbiológicos que acontecen en la
vinificación. Por este motivo el pH y la acidez del vino deben ser
contemplados como herramientas muy válidas y útiles a emplear
en bodega, para evitar el desarrollo de microorganismos
indeseables que pueden provocar defectos organolépticos de
diferente naturaleza.
·Gusto a éster
La existencia de gusto a éster en los vinos se asocia con la
presencia de altos contenidos de acetato de etilo y acetato de
metil-butilo, provocados por el desarrollo en el mosto de levaduras
indígenas de las especies Hanseniaspora uvarum, Hansenula
anomala, Metschnikovia pulcherrima o levaduras contaminantes,
por ejemplo del género Brettanomyces.
6.9 Defectos organolépticos derivados del
metabolismo microbiano
Para resolver este problema es necesario evitar dañar las bayas en
su transporte hasta la bodega. En caso de realizar vendimia
mecánica, reducir los tiempos de transporte desde el viñedo a la
bodega al mínimo, sulfitando las uvas desde el mismo momento en
que caen a la tolva de la vendimiadora. Controlar la temperatura de
desfangado para que no haya arranques de fermentación no
deseables. Sulfitar a una dosis apropiada que permita controlar la
flora indígena. Controlar la acidez evitando siempre que sea posible
valores de pH superiores a 3,5. De esta forma, se realizará una
selección natural de la flora indígena y se trabajará en unas
condiciones donde el SO2 es más efectivo. Inocular levaduras
seleccionadas a la dosis y en las condiciones recomendadas por el
fabricante. La implantación de estas levaduras inhibirá el
crecimiento de las levaduras que provocan defectos en el vino.
Inocular bacterias seleccionadas. Un arranque rápido y controlado
de la fermentación maloláctica inhibirá el desarrollo de levaduras
del género Brettanomyces.
Podemos realizar una primera clasificación separando los
provenientes de la fermentación alcohólica y los que proceden
de la fermentación maloláctica.
6 .9 .1 D e f e c t o s p ro ve n i e n t e s d e l a Fe r m e n t a c i ó n
Al c oh ól i ca
En esta parte enumeramos los defectos organolépticos
provocados por una mala gestión de la fermentación alcohólica,
que pueden ser derivados directamente de un metabolismo
secundario por parte de las levaduras en general, o por la
presencia de microorganismos oportunistas como los mohos.
6 . 9 . 1 . 1 A l t e r a c i o n e s p o r l e v a d u r a s no S a c ch a r o m y ce s
Las levaduras conocidas con el nombre de levaduras apiculadas
o levaduras oxidativas de primera fase y las levaduras capaces
de formar velo cuando la fermentación ha sido finalizada,
pueden causar defectos y desequilibrios en boca de forma
importante. Estas levaduras son las pertenecientes a los géneros
siguientes:
- Hansenula: levaduras con células alargadas con forma de
maza y esporas en forma de sombrero. Estas levaduras producen
mucho acetato de etilo.
- Zygosaccharomyces: levaduras con células ovoides alargadas
muy grandes con esporas. Producen alta acidez volátil con su
presencia.
- Pichia fermentans: levaduras con células alargadas y muy
pequeñas. Producen ácido acético y acetaldehído, atacando la
acidez del vino.
- Brettanomyces: levaduras con células alargadas grandes con
92
forma de ojiva. Producen fenoles volátiles muy desagradables
aromáticamente hablando.
Fundación para la Cultura del Vino
6.9.1.2 Aromas de oxidación enzimática
Existen varias vías para provocar este tipo de problemas. Estos
aromas de oxidación están relacionas con dos tipos de moléculas:
· Cresol y Cloro-cresol
Que tienen un gusto iodado, fenólico y alcanforado. Aparecen por
actividad enzimática oxidásica que puede provenir de la uva o
también de microorganismos. Si es esta la causa, los
microorganismos capaces de mostrar actividad enzimática
oxidativa son levaduras apiculadas del género Koeckera y
Torulopsis; bacterias acéticas del género Gluconobacter y
Acetobacter o de mohos como el Mildiou, Oidium, Aspergilus,
Mucor y Penicillium.
· Presencia de Quinonas
Antonio PALACIOS
Aparecen por oxidación de fenoles de bajo peso molecular, como el
ácido caftárico y catequinas. Estos compuestos por pardeamiento
enzimático forman las quinonas causantes del defecto,
provocando aromas de cerveza, de vino cansado e incrementan el
amargor final en boca. La actividad enzimática proviene de
Botrytis cinerea y es la enzima laccasa la principal causante del
problema organoléptico.
6.9.1.4 Aromas de reducción
La presencia en el vino de concentraciones elevadas de SH2, sulfuros,
polisulfuros, mercaptanos, tioésteres,… se debe al desarrollo de
levaduras o bacterias productoras de sulfuros a partir de diversos
compuestos azufrados (sulfatos, aminoácidos azufrados,…) que
provocan olores a huevos podridos y aromas aliáceos.
6.9.1.3 Gusto a almendras amargas
Este defecto se debe a la presencia de benzaldehído y alcohol
benzoico, cuya concentración media en vinos sanos es de 0,5 mg/L.
Pero la concentración puede aumentar de forma importante con la
presencia de Botrytis cinerea, liberando la enzima alcohol-benzílicooxidasa que es la causa de la aparición de estos compuestos, al
actuar sobre el alcohol bencílico de ciertos revestimientos,
fabricados a base de pinturas epoxídicas. El Umbral de detección es
de 2-3 mg/L (Blaise, 1986). Estos compuestos provocan amargor
intenso al final de boca en los vinos, recordando el sabor de las
almendras amargas.
Para evitarlo es necesario no utilizar en la medida de lo posible las
uvas botritizadas; evitar el contacto de éstas con depósitos revestidos
con resinas epoxídicas que no estén libres de alcohol bencílico;
emplear de forma racional el sulfuroso; evitar el contacto con el
oxígeno de uvas botritizadas en el caso de fermentar en depósitos
revestidos con resinas epoxídicas que no estén libres de alcohol
bencílico.
Para prevenir este problema se debe sulfitar adecuadamente el mosto
y el vino; desfangar los mostos hasta alcanzar una turbidez correcta
(ni por defecto, que pueda conducir a la aparición de aromas
vegetales y sulfúreos, ni por exceso, que deja al mosto demasiado
pobre en nutrientes); emplear racionalmente el O2, considerando
además que los aromas provocados por SH2 son más fáciles de
eliminar durante la fermentación alcohólica que posteriormente.
Cada cepa de levadura tiene unas necesidades particulares de O2.
Además, en función del material con que esté fabricado el depósito
de fermentación o almacenamiento será más fácil o más difícil que
aparezcan aromas reductivos, (más facilidad en acero inoxidable que
en hormigón). También es necesario realizar un control del nivel de
Nitrógeno Fácilmente Asimilable (NFA). La levadura en condiciones de
carencia de nitrógeno amoniacal, tenderá a tomarlo de los
aminoácidos. En este caso pueden ser de los aminoácidos azufrados,
liberando azufre al medio y causando aromas desagradables.
El empleo de nitrógeno en forma orgánica frente a las formas minerales
como el fosfato diamonio (FDA) ayuda a resolver parte del problema.
Los nutrientes complejos compuestos con células inactivas liberan al
medio NFA de forma racionada, evitando carencias nutricionales y
aumentos repentinos de la población de levaduras, como sucede en el
caso de adiciones de FDA, que provoca un aumento de la demanda de
nitrógeno. Incluso, en aquellos casos en que los contenidos iniciales de
NFA sean muy bajos, se recomienda fraccionar la adición de los
nutrientes complejos en dos o tres veces a lo largo de la fermentación.
El empleo de una cepa de levadura seleccionada adecuada para las
condiciones de vinificación también ayuda a resolver parte del
problema.
Los compuestos negativos identificados, el aroma que provocan
y los umbrales de detección se encuentran en la siguiente lista:
SULFUROS:
2-Metil-3-tiofanona: miga de pan (0,1-1,0 µg/L, )
Sulfuro de etilo: ajo (15,18 µg/L, Lavigne et al., 1993)
Sulfuro de dimetilo: oliva (1,4-8,5 µg/L, Anocibar et al., 1996)
Sulfuro de hidrógeno: huevo podrdio (0,8 µg/L, Lavigne et al.,
1993)
DISULFUROS:
Disulfuro de dimetilo: col (30- 45 µg/L, Lavigne et al., 1993)
Disulfuro de dietilo: cebolla, caucho (25-40 µg/L, Goniak y
Noble 1087)
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
93
6. Influencia del pH, acidez del vino y defectos organolépticos de origen microbiano en la cata del vino
TIOLES:
Metano-tiol: podrido (0,3 µg/L, Lavigne et al., 1993)
Etanotiol: cebolla (1,1 µg/L, Lavigne et al., 1993)
Mercato-etanol: corral, palo de gallinero (1-10 mg/L, Rapp et
al. 1985)
ALCOHOLES:
3-Metil-Sulfanil-propano: patata cruda, tubérculo (Muller et al.
1971)
2-Metil-sulfanil-etanol: judía verde (1-10 mg/L, Anocibar y
Beltran 1995)
Metionol: coliflor, col cocida (3,2-4,5 mg/L, Anocibar y Beltran
1995)
ÉSTERES:
Acetato de tio-metilo: vegetales podrídos, queso (10-40 µg/L,
Alliata 1995)
Acetato de tio-etilo: quemado, sulfurado (10-30 µ/L, Alliata
1995)
Acetato de metil-sulfanol-propilo: ajo, champiñón (100-115 µg/L,
Chatonnet 1992)
6.9.1.5 Gusto de luz
El gusto de luz es un problema organoléptico, definido ya hace
algún tiempo, que se debe a la presencia en el vino de compuestos
azufrados. Es un problema detectado en vinos blancos después del
embotellado y que son expuestos a la luz durante su
almacenamiento en bodega o en el punto de venta. Es un proceso
fotosensible donde interviene la vitamina B2. Los vinos donde se
mantiene cierto contacto con las levaduras que liberan este
cofactor tienen mayor riesgo.
La apreciación organoléptica consiste en un gusto a reducción
y gusto a metálico muy desagradable al final de boca. Se debe
a la formación también de compuestos azufrados del tipo
disulfuro de dimetilo, SH2, metionol y acroleína por
degradación de la metionina que se transforma a un aldehido
fotodegradable (Maujean y Seguin, 1983). Este problema se ve
intensificado por la menor presencia de Cu en la viña y en
equipos de bodega, que es conocido por atenuar los aromas
de reducción.
94
Fundación para la Cultura del Vino
6.9.1.6 Aromas animales
Existen varios defectos organolépticos donde aparecen aromas
sucios con connotaciones animales, que menosprecian los
aromas afrutados y varietales de los vinos y que surgen en
diferentes momentos de la vinificación.
· Ar oma Foxé e:
Este aroma se debe a un compuesto formado denominado
orto-aminocetofenona (OACF), cuyo umbral de detección se
sitúa aproximadamente en los 2 µg/l. El precursor de este
compuesto es el tríptofano. Tiene un impacto olfativo que se
describe con los olores de aroma de zorro, zorrera,
madriguera, perro mojado, foxée. El origen del problema es la
variedad de vid: Vitis labrusca (furaneol gicosilado y
antranilato de metilo) y por cierta actividad microbiana de
Saccharomyces cerevisiae consideradas como contaminantes
en un medio fermentativo rico en tritófano, formándose la
OACF, (Rapp et al., 1995).
· F e nol e s vol á ti le s y c ar á ct e r "B re tt ":
Los aromas animales de sudor de caballo, olor a quemado,
cuero mal curado y cuadra, se deben a la presencia en el vino
de fenoles volátiles 4-vinilfenol, 4-vinilguayacol, 4-etilfenol y
4-etilguayacol. La aparición de estos compuestos se asocia a
la acción de algunas cepas de Pediococcus y Lactobacillus,
aunque los microorganismos máximos responsables de estos
defectos organolépticos son levaduras contaminantes del
género Brettanomyces y Dekkera.
· Gusto a Ratón:
Producción de bases heterocíclicas aromáticas por parte de algunas
cepas bacterianas de las especies Lactobacillus, particularmente
heterofermentativas, como L. hilgardii & L. brevis. También a
algunas cepas Oenococcus oeni. Esos compuestos están asociados a
aromas desagradables identificados como "gusto a ratón". Al igual
que el caso anterior, estos defectos también pueden deberse a la
acción de levaduras del género Brettanomyces/Dekkera., pero no
están asociados a Saccharomyces cerevisiae. Los componentes que
causan el defecto "gusto a ratón" son bases N-heterocíclicas. Fueron
identificadas 2-etil-tetra-hidropiridina (ETPI), 2-acetil-tetra-
Antonio PALACIOS
hidropiridina (ACTPI) y 2-acetil-1-pirrolina (ACPI), (Costello, P.J.; Lee,
T.H.; Henschke, P.A.; 2001). La aparición de este defecto se debe al
metabolismo heterofermentativo de bacterias lácticas, que a partir
de aminoácidos como la ornitina y lisina, una vez ciclados, son
acetilados, formando los compuestos mencionados.
6.9.1.7 Aromas extraños en vinos blancos
En algunos vinos aparecen aromas extraños que, en el pasado, han
sido considerados como aromas definidores de la tipicidad local o
de terruño, pero que en la actualidad se consideran más como
problemáticos o defectuosos.
· Aromas Minerales
Tras el envejecimiento en botella de algunos vinos blancos, como
ocurre frecuentemente en vinos de la variedad Riesling, puede
aparecer en cantidades demasiado elevadas un compuesto
hidrocarbonado de naturaleza norisoprenoide conocido con el
naftaleno). Se produce a partir del triptófano y su derivado, el
ácido indol-acético, que es el precursor de la 2-aminoacetofenona. El principal causante es el estrés en la viña por
limitación de agua, rayos UV, limitación en nutrientes,
contaminación medio-ambiental y ataques microbiológicos, que
producen estrés hormonal en la planta, apareciendo el ácido indolacético en concentraciones elevadas.
6.9.1.8 Acidez volátil o Acescencia
El exceso de ácido acético y acetato de etilo, cuyos umbrales de
detección son 0,7-0,8 g/l para el ácido acético y 0,15-0,18 g/l para
el acetato de etilo, producen un sabor agrio y acerado por parte
del ácido acético y un olor a picado del tipo éster. La alta
concentración de estos compuestos acentúa la acidez excesiva y el
exceso de tanino. Este problema puede verse disfrazado por el
grado alcohólico y la presencia de azúcares residuales y la baja
acidez. La terminología empleada para hacer referencia a este
problema es un vino acetoso, acre, agrio, acerado, alterado,
picante, con punta de acidez volátil, avinagrado, picado.
6.9.1.9 Aromas a causa de paradas de fermentación
Los ácidos grasos de cadena corta saturados aparecen cuando se
produce una parada de fermentación o una fermentación
languideciente motivada por diferentes causas: mostos muy
desfangados, altas temperaturas de fermentación, pH muy bajos o
por la competencia con bacterias lácticas al final del proceso
fermentativo. Estos ácidos grasos, aparte de ser tóxicos para las
levaduras y conducir a un estado fisiológico deficitario para
terminar la fermentación de forma correcta, tienen implicaciones
organolépticas defectuosas. De esta forma, los ácidos grasos
caproico y caprílico dan aromas de queso de cabra y aromas
animales de cuadra sucia. Por parte de los ácidos grasos del tipo
octanoico, decanoico y dodecanoico aparecen aromas de jabón,
detergente y vela, cera ardiendo.
nombre Tri-metil-dihidro-naftaleno (TDN) que tiene aromas en vino
de petróleo, fuel, hidrocarburos, naftalina, queroseno, humo y
alcanfor cuando supera la concentración de 20 µg/L, pudiéndose
incrementar hasta 40 µg/L. (Rapp y Güntert, 1986). Se debe a la
degradación hidrolítica de carotenos de la uva, que puede ser
claramente debido a la presencia de levaduras o bacterias con esta
capacidad enzimática expresada durante su etapa fermentativa. El
tiempo y la temperatura de almacenamiento en botella del vino, así
como el pH bajo (2,8-3,3) hacen aumentar su concentración final
en el vino, también el estrés en la viña. El metil-tetrahidronaftaleno está implicado en aromas que recuerdan al defecto del
corcho, (Dobois y Rigaud, 1981).
Existen otros norisopreonides que son muy positivos en el
aroma, como la β−damascenona o la β−ionona, con aromas
florales y de violeta, o el vitispirano, con aromas de eucalipto.
Otros hidrocarburos cíclicos como es el estireno, pueden
producir aromas de plástico.
· UTA:
Se conoce con las siglas de UTA a un aroma extraño que aparece
en algunos vinos blancos, y que responde a las siglas inglesas de
"atypical aging flavor", o derivado del alemán "untypischen
alterungsnote". El impacto aromático que produce es aromas de
uva asoleada, aromas de cocido, aromas de raspón, aromas rancios,
alcanfor, plástico, goma, tierra, maleza, (cierto parecido al
6.9.2 Defectos provenientes de la Fermentación
Maloláctica
En esta parte enumeramos los defectos organolépticos provocados
por una mala gestión de la fermentación maloláctica (ML).
6.9.2.1 Picado láctico y aromas lacteos
La enfermedad del picado láctico se produce cuando las
condiciones son favorables para el desarrollo de bacterias
(fermentaciones ralentizadas o paradas) y cuando todavía hay
azúcar en el mosto-vino en fermentación. Se transforman los
azúcares de seis átomos de carbono en etanol, carbónico, lactato
de etilo y ácido acético. En el medio aparece el isómero D del ácido
láctico, mientras que el L- láctico se origina en la FML. Este
fenómeno es provocado por bacterias lácticas heterofermentativas.
El lactato de etilo se origina principalmente durante dicha
fermentación maloláctica. En bajas concentraciones participa en
las sensaciones de volumen en boca, pero en concentraciones
elevadas produce aromas lácteos, de queso fresco y de yogurt en el
vino, disminuyendo la fruta y el carácter varietal del mismo. Las
concentraciones medias en vino son de 15 mg/l, por encima de
esta concentración se vuelve negativo para la calidad
organoléptica.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
95
6. Influencia del pH, acidez del vino y defectos organolépticos de origen microbiano en la cata del vino
6.9.2.2 Acetaldehído
El acetaldehído es una molécula muy reactiva siempre presente en
el vino. En algunos casos aumenta la redondez en boca y la
suavidad de los taninos, pero cuando se encuentra en baja
concentración. Debido al consumo de acetaldehído por parte de
las bacterias lácticas durante la fermentación maloláctica, y que
puede ser muy intenso para algunas cepas de bacterias (Ramón
Mira de Orduña, 2001), se reduce la combinación del SO2, lo que
permite rebajar su dosis y su impacto negativo organoléptico.
El umbral de detección está cercano a los 100 mg/l. Produce un
olor de manzana sobremadura, puré de manzana, manzana cocida,
escabeche y oxidación. A veces se forma durante la FML y en la
gran mayoría de los casos se reduce su concentración. Lo que
puede ser muy positivo para corregir ciertos excesos durante la
microoxigenación del vino cuando esta se realiza antes de la FML.
La concentración final de este compuesto depende de la cepa de
bacteria láctica que realiza la FML y de su metabolismo sobre el
ácido cítrico. La filtración rápida del vino después de finalizar la FML
permite una alta concentración de diacetilo. La inoculación de una
población elevada de bacterias seleccionadas y la crianza sobre lías
disminuyen el impacto lácteo por su transformación en butanodiol.
La transformación del diacetilo en butanodiol disminuye los aromas
de mantequilla y los transforma en componente de volumen y graso
en boca
6.9.2.3 Amargor en boca
La FML en el vino es llevada a cabo en la mayor parte de los casos
por bacterias de la especie Oenococcus oeni. En ocasiones se
puede producir el desarrollo de otros géneros de bacterias
consideradas como contaminantes, como Lactobacillus y
Pediococcus. Determinadas cepas de estos géneros pueden
producir alteraciones del vino tal y como se detalla a
continuación:
- Degradación de glicerol generando acroleína, que provoca la
aparición de gusto amargo intenso al final de boca en los vinos.
Por la combinación de ésta con los taninos, aparecen sabores
amargos muy desagradables. También la producción de manitol a
partir de la fructosa, causante del gusto agridulce, interviene en
este problema organoléptico.
- Para evitarlo es necesario sulfitar adecuadamente, emplear
lisozima para evitar arranques de FML espontánea e inocular
bacterias seleccionadas, mantener la higiene en la bodega, evitar el
contacto prolongado con las lías si no se hace un buen control
químico y microbiológico de las mismas, y conservar el vino a
bajas temperaturas.
6.9.2.4 Aroma a geranio
Este defecto se deriva del metabolismo del ácido sórbico por parte
de bacterias lácticas, que es hidrogenado a sorbinol, que después
es isomerizado a 3,5-hexadien-2-ol, que reacciona con el etanol
para dar 2-etoxi-hexa-3,5-dieno, responsable del olor anómalo a la
flor de geranio, que se hace muy punzante. El umbral de
percepción es de 0,1 µg/l. Las bacterias del género O. oeni no
producen cantidades altas.
6.9.2.5 Diacetilo y aromas lácteos
El impacto del diacetilo en el perfil aromático del vino es muy
variable. Dependiendo de la concentración alcanzada, los aromas
aportados pueden ser muy diferentes. Así con una concentración de
5-14 mg/l, los aromas dominantes son los de mantequilla, mientras
que con una concentración de 2-4 mg/l, los aromas presentes son
de nueces, caramelo, levadura y piel mojada. El umbral de
percepción es superior en los vinos tintos que en los blancos, por eso
los vinos tintos soportan mayores concentraciones de diacetilo.
Entonces dependiendo del objetivo de vino, interesa o no evitar el
consumo del ácido cítrico como fuente de diacetilo.
96
Fundación para la Cultura del Vino
6.9.2.6 Aminas biógenas
Por último, se pueden producir alteraciones que afectan a la calidad
sanitaria del vino. Como es por ejemplo el metabolismo de la
arginina por parte de las bacterias, que da como resultado la
producción de citrulina y carbamil-fosfato. Si este compuesto
reacciona con la urea producida por algunas levaduras durante la
fermentación alcohólica, puede dar lugar a carbamato de etilo,
compuesto tóxico para la salud humana y para el que existe un
límite legal distinto según los países donde se vaya a vender el vino.
La descarboxilación de determinados aminoácidos da como
resultado la presencia en el vino de diversas aminas biógenas
(histamina, putrescina, cadaverina, etc.), que al igual que sucede con
el carbamato de etilo, algunas pueden resultar tóxicas para la salud
humana.
En el caso de la putrescina y cadaverina el problema no es sanitario
pero si organoléptico, ya que estas aminas son volátiles y pueden
llegar a la mucosa olfativa provocando aromas desagradables. Los
términos que describen el impacto aromático son los siguientes.
Para el caso de la putrescina recuerdos al carácter umami, tonos
cárnicos, tierra húmeda y de lombriz, corteza de árbol, aromas de
pescado y marisco, piel de bacalao, vegetales en putrefacción, pañal
de niño, retronasal fétida. En el caso de la cadaverina aromas
cárnicos, de sudor humano, axila, cabello recién cortado, aromas de
pétalo de rosa muerto en putrefacción, olor de peluquería, de laca y
acetona, aromas de agua estancada, sótano húmedo con hongos,
trapo de cocina sucio, carne pasada, humedad, polvo de barrer,
suciedad. Retronasal de laca y fijador de pelo, recuerdo al encurtido
con vinagre.
Juan C A C H O
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97
Fundación para la Cultura del Vino
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
97
7. Últimos estudios
sobre intercambios
aromaticos entre
madera y vino
Juan Cacho Palomar
Laboratorio de Análisis del Aroma y
Enología.
Dpto. Química Analítica. Instituto de
Investigación I3A.
Universidad de Zaragoza
7.1
7.2
7.3
Compuestos cedidos por la madera
Papel sensorial efectivo de alguno de los
compuestos o familia de compuestos que cede la
madera
Evolución de la composición volátil del vino
durante su crianza
UNIVERSIDAD DE
ZARAGOZA
Pedro Cerbuna 12
50009 Zaragoza
Ultimos estudios sobre
intercambios aromaticos
entre madera y vino
L
a elaboración de vino en depósitos de madera,
su almacenaje y transporte en barricas se
conoce desde tiempos del Imperio Romano.
Se podría suponer, por tanto, que la gran
experiencia acumulada por la observación
durante 2000 años de la evolución del vino en estos recipientes
hubiera desentrañado y explicado los cambios que se producen y
las razones de los mismos. Sin embargo esta reflexión no es
correcta, ya que, a pesar de las muchas experiencias adquiridas y
estudios realizados la crianza. del vino en barrica sigue siendo un
tema de gran actualidad. Esto es así no sólo por su impacto
económico, sino por razones científicas entre las que podemos
destacar la predicción del comportamiento de los diferentes vinos
en las barricas, la predicción y definición de su perfil sensorial y la
demostración analítica de sus diferencias sensoriales y de
composición en relación a otros vinos que han estado en contacto
con madera pero no en barricas.
El impacto económico es claro por el coste de las barricas, su
mantenimiento y buena utilización, aspectos de los que todo el
mundo parece ser consciente. Sin embargo no ocurre lo mismo
con el envejecimiento del vino. Este es un proceso de muy difícil
interpretación por su complejidad, sobre todo en vinos de gran
calidad y, a pesar de que en la bibliografía figuran numerosos
trabajos, todavía no se han elaborado hipótesis que expliquen la
totalidad del proceso evolutivo o, al menos, no se han aceptado
plenamente.
A pesar de estas limitaciones, se sabe que en la crianza del vino
ocurren los fenómenos siguientes:
1. Entrada de aire a través de la madera o de los trasiegos.
2. Pérdida de vino y evaporación de componentes volátiles a
través de la madera o de los trasiegos.
3. Precipitación de diversas sustancias del vino en la barrica.
4. Cesión de sustancias contenidas en la madera.
5. Formación y degradación de compuestos en los vinos.
6. Transformación de polifenoles en los vinos.
7. Absorción de odorantes por la madera.
En relación a los cambios que experimenta el aroma del vino en su
crianza hay muchas preguntas todavía sin respuesta. Algunas
cuestiones no resueltas son:
⟨ La razón de la diferente capacidad de diversos vinos
monovarietales de extraer compuestos volátiles de la madera. Este
hecho indica que el paso de sustancias de la madera al vino es
más complejo de lo que es una extracción simple. Esto es un
hecho bien demostrado.
⟨ La proporción de compuestos como vainillina, eugenol, furfural,
cis whisky lactona, guayacol y 4-alil-2,6 dimetoxifenol que
proviene de la madera de la barrica y la que provienen de
precursores aromáticos de la uva.
⟨ La capacidad de la madera de ceder β-ionona.
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
101
7. Últimos estudios sobre intercambios aromaticos entre madera y vino
⟨ El papel sensorial efectivo de algunos de los compuestos o
familias de compuestos que cede la madera.
⟨ Las diferencias de comportamiento de las barricas de roble según
su especie-origen, el secado de la madera, su tostado y su
volumen.
⟨ El papel sensorial de compuestos generados por oxidación o
hidrólisis de precursores, así como la modificación sensorial por la
disminución o desaparición de sustancias por evaporación o
adsorción.
A estas preguntas se podría añadir otra que es clave para muchos
enólogos ¿Cuál es el tiempo de vida de una barrica desde el punto
de vista de la crianza?
También tienen origen microbiológico otros fenoles volátiles
importantes, el 4-etilfenol y el 4-etilguayacol (12). Levaduras del
género Brettanomyces y Dekkera, en presencia de ácidos p-cumarico
y ferúlico, sintetizan el 4-etilfenol y 4-etilguayacol respectivamente.
Esto lo realizan por medio de las enzimas cinamato descarboxilasa,
que transforma lo ácidos cinámicos en los correspondientes
vinilfenoles y la vinilreductasa que cataliza la reducción de los
vinilfenoles a etilfenoles.
Durante los últimos años se ha estudiado de una forma
sistemática en el Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología el
comportamiento del vino en la barrica intentando contestar a
algunas de las cuestiones planteadas. Esos trabajos han constituido
las Tesis Doctoral de la Dra. Margarita Aznar y de la Dra. Idoya
Jarauta. Alguno de sus resultados se expondrá en esta exposición
que comenzamos con la enumeración de los compuestos que cede
la barrica, su origen, y su importancia sensorial.
Fenilcetonas
A esta familia pertenecen acetovainillona, propiovanillona y
butirovanillona. La madera verde contiene pocas fenilcetonas pero el
tostado aumenta su concentración. (4)
7.1 Compuestos cedidos por la madera
Estos aldehidos se generan por la degradación térmica de la lignina
durante el tostado, por extracción de los monómeros libres presentes
en la lignina y a través de la etanolisis de la lignina (11).
La madera no es un material inerte, sino un producto natural que
contiene, entre otras sustancias, aromas y compuestos fenólicos no
volátiles que son responsables de modificaciones que sufre el vino
durante su estancia en la barrica. Por esta razón muchos
investigadores han trabajado en identificar estos compuestos
extrayéndolos, tanto con disolventes orgánicos, como con
disoluciones hidroalcohólicas y vino (1-4). Boidron y col. (4) en
1988 clasificaron las sustancias volátiles extraídas en las familias
siguientes: Derivados furánicos, lactonas, fenoles volátiles,
fenilcetonas y aldehidos fenólicos. A ellos nos vamos a referir.
Derivados furánicos
Se engloban en este grupo: furfural, 5-metilfurfural, 5 hidroximetil
furfural y furfuril alcohol. Estas sustancias se generan en su mayor
parte durante la etapa del tostado de la barrica como
consecuencia de una reacción de Maillard de los compuestos
glucidicos de la madera. El furfural proviene de las pentosas (5) y
el 5-metilfurfural y el 5-hidroxi-nutilfurfural de las hexosas. El
furfuril alcohol se forma por reducción enzimática de sus análogos
aldehidos durante el envejecimiento. En consecuencia los factores
que afectan a la actividad enzimática como pH y temperatura
afectarán a su concentración (5-6-7).
Lactonas
Las más importantes son la cis y trans whisky lactonas. Estos
compuestos se encuentran ya en la madera verde y su
concentración en la barrica depende del tostado y del origen del
roble (4-7). También se han encontrado en vinos blancos sin crianza,
por lo que su aparición en el vino podría tener otro origen (8).
Fenoles volátiles
La madera no tostada contiene fenoles volátiles en proporciones
102
pequeñas siendo el eugenol el compuesto más característico (4 y 9).
Como consecuencia del tostado , de la degradación térmica de la
lignina, se generan guayacol, fenol, p-cresol-, o-cresol, 4metilguayacol, 4-propilguayacol y 4-alil-2,6 dimetoxifenol (4, 5, 6,
10). Además, tanto el fenol como el orto y para cresol, pueden tener
un origen microbiológico. (11)
Fundación para la Cultura del Vino
Aldehidos fenólicos
Se engloban en este grupo: vainillina, siringaldehido, coniferaldehido
y sinapaldehido.
El tostado aumenta considerablemente la cantidad de vainillina y,
sobre todo de siringaldehido.
7.2 Papel sensorial efectivo de alguno de los
compuestos o familia de compuestos que cede la
madera
Cuando se revisa la bibliografía sobre la crianza del vino y se busca el
impacto sensorial de las sustancias que aportan las diferencias con el
vino que no ha tenido contacto con la madera, llama poderosamente
la atención la ausencia de información verdaderamente útil. Hay
muchos estudios sobre la cesión de tales compuestos, puesta de
manifiesto por medio del análisis químico, pero hay grandes
discrepancias sobre sus efectos. Para atribuir la importancia sensorial
se han usado los umbrales de detección y los valores de aroma. Y
aquí surge la dificultad de interpretar los resultados, ya que en la
bibliografía figuran datos muy dispares de los umbrales de
percepción. Además, los valores reseñados se refieren casi siempre a
productos puros, sin tener en cuenta los efectos sinérgicos y
antagónicos entre compuestos.
Por otra parte, y con más frecuencia de la deseada, aparecen
descriptores en el vino que corresponden al aroma de compuestos
puros, pero el valor de aroma de tales compuestos en ese vino es
muy inferior a la unidad, por lo que no puede explicarse su olor,
únicamente por un efecto sinérgico. Es muy posible que la mezcla
de olores diferentes, en ciertas proporciones, conduzca a un aroma
que recuerde, o coincida, con el de un compuesto que cede la
barrica y se asigne a tal sustancia una importancia sensorial que
no tiene.
Juan CACHO
En la tabla I se indican los descriptores y umbrales de detección de
compuestos que cede la barrica. Se han agrupado según las
familias de compuestos anteriormente citadas.
Familia compuestos
Analito
Lactonas
Cis-whiskylactona
Trans-whiskylactona
δ-octalactona
γ-octalactona
γ-nonalactona
δ-decalactona
γ-decalactona
γ-undecalactona
γ-dodecalactona
Sotolón
Maltol
Furaneol
Homofuraneol
γ-butirolactona
Fenoles
Guaiacol
Eugenol
Isoeugenol II
4-etilfenol
4-etilguaiacol
4-vinilfenol
4-vinilguaiacol
4-propilguaiacol
2,6-dimetoxifenol
4-alil-2,6-dimetoxifenol
m-cresol
o-cresol
Alcoholes
Furfuril alcohol
Metionol
Isobutanol
Alcohol isoamílico
β-feniletanol
1-hexanol
Cis-3-hexenol
Alcohol bencílico
Tabla I: Compuestos analizados en los vinos
Familia compuestos
Analito
Aldehído y cetona
Acetaldehído
Acetoina
Diacetilo
Furfural
Fenilacetaldehído
5-metilfurfural
5-hidroximetilfurfural
Vainillina
Acetovanillona
Siringaldehido
β-damascenona
α-ionona
β-ionona
Ácidos
Ésteres
Terpenoles
Ácido butírico
Ácido isovalerianico (Ácido3metilbutírico)
Ácido hexanoico
Ácido octanoico
Ácido decanoico
Ácido 2-metilbutírico
Ácido fenilacético
Ácido benzoico
Isobutirato de etilo
Isovalerato de etilo
3-hidroxibutirato de etilo
Acetato de butilo
Acetato de etilo
Acetato de isobutilo
Acetato de isoamilo
Acetato de feniletilo
Butirato de etilo
Hexanoato de etilo
Octanoato de etilo
Decanoato de etilo
Lactato de etilo
Succinato de dietilo
Furoato de etilo
Dihidrocinamato de etilo
Cinamato de etilo
Vanillato de etilo
Vanillato de metilo
2-metilbutirato de etilo
Linalol
β-citronelol
α-terpineol
Como puede verse el número de compuestos de la tabla es mayor que el
de citados con anterioridad. Esto se debe a que hasta hace poco tiempo
no se conocía la importancia sensorial de los mismos en el vino y por
tanto no se le daba importancia. En la actualidad se sabe que son
importantes para el aroma del vino y por esa razón los incluimos.
Los derivados furanicos se hallan normalmente por debajo de su umbral
de olfacción (4, 13, 17), por lo que no deberían ser importantes desde el
punto de vista sensorial. Sin embargo se ha señalado (14) que el furfural
tiene un efecto modificante importante en la percepción de las
whiskylactonas.
Las whiskylactonas se hallan en los vinos de crianza en concentraciones
superiores a su umbral de percepción y son contribuyentes importantes al
aroma de estos vinos, sobre todo el isómero cis. En barricas nuevas llega a
tener 15 unidades de valores de aroma.
Las whiskylactonas se relacionan con el aroma a "coco" del vino
Chardonnay, con el aroma a "coco, vainilla, cereza, chocolate
negro" del Cabernet Sauvignon y en general con el aroma a
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
103
7. Últimos estudios sobre intercambios aromaticos entre madera y vino
"madera" descrito en un sentido positivo, ya que los paneles de
cata dan valoraciones más altas a los vinos con mayores
concentraciones de estas lactosas. Sin embargo la calidad
sensorial disminuye cuando tal concentración es excesiva; por
encima de 235 µg L-1 de cis-whiskylactona la percepción del olor
cambia a aromas resinosos y de barniz (18).
Los fenoles volátiles juegan un papel importante en el aroma del
vino. A las cantidades ya presentes en los vinos tintos se suman
las aportadas por la barrica y se superan los umbrales de
percepción. El guayacol es el responsable de la nota a ahumado y
el eugenol a la de especias y más concretamente a clavo.
Los compuestos 4-etilfenol y 4-etilguayacol son responsables de
olores no deseados para la buena calidad del vino, como son los
aromas fenólicos, animal y establo. Por otra parte poseen una
acción inhibidora de la percepción de olores positivos como los de
las familias anteriormente descritos, por lo que su presencia, a
partir de cierta concentración no es positiva en ningún caso.
Las fenilcetonas, en especial la acetovainillona, supera en los
vinos el umbral de detección, por lo que se supone que
contribuye a la percepción del aroma a vainilla.
El papel sensorial de los aldehídos fenolicos ha sido, y es, muy
discutido, El siringaldehido y otros aldehidos fenolicos de la serie
cinamica son muy poco odorantes, por lo que su contribución al
aroma del vino debería ser nula; sin embargo se ha encontrado
(19) que en licores el siringaldehido se puede transformar en
vainillina y esto hace pensar que si esta misma transformación
ocurre en el vino su contribución al aroma, aunque indirecta,
puede ser importante. También se ha señado un elevado grado de
sinergismo entre aldehidos fenólicos y ácidos vainillico, sinápico y
ferúlico (20).
El descriptor vainillina aparece frecuentemente asociado a
sustancias que no poseen ese olor. Así se ha encontrado que
niveles de 10 mg L-1 de furfural y 1 mg L-1 de c-whiskylactona
producen aromas a vainilla, caramelo y madera; curiosamente al
incrementar los niveles de furfural se debilita el olor a madera
mientras que aumenta el olor a vainilla y caramelo (14).
Por otra parte la vainillina se ha asociado al descriptor vainilla,
pero más fuertemente a los descriptores "café" y "chocolate negro"
y ahumado (21). También se han encontrado vinos con este
descriptor y cuyo contenido en vainillina estaba por debajo de su
umbral de detección (15). Lo contrario también se ha publicado
(22) y se ha sugerido que la vainillina no juega un papel
importante en el aroma de los vinos envejecidos en barrica.
Los catadores frecuentemente describen en los vinos envejecidos
en barricas nuevas el aroma a vainilla, mientras que no lo hacen
en vinos envejecidos en barricas usadas. En estas últimas
predominarán los descriptores de aromas a caballo, herbáceos o
farmacéuticos a pesar de que su contenido en etilfenoles no era
alto (6).
La lectura del papel sensorial que pueden jugar en el vino criado
en barrica los diferentes compuestos reseñados conducen a pensar
104
Fundación para la Cultura del Vino
en el carácter multivariante de la percepción y en las correlaciones
positivas y negativas entre compuestos. Algunas de ellas han
quedado ya demostradas (23), pero las interacciones entre muchos
compuestos sigue siendo una tarea pendiente.
También llaman la atención ciertas ausencias. En la descripción del
aroma de muchos vinos aparece el aroma a "melocotón" y ese olor no
corresponde a ninguno de los compuestos citados anteriormente, sino
a otras lactonas que aparecen en el vino, concretamente las γ y δ
lactonas. Tampoco aparecen los productos derivados de los
norisoprenoides β-ionona y β-damascenona, con olor a violeta y
manzana asada (24) ni ciertas enolonas con aromas a caramelo, o de
importancia sensorial bien conocida como el solotón (25). Por esta
razón en uno de nuestros trabajos abordamos el estudio de la
importancia de los γ y δ lactonas y sus efectos combinados (26).
7.3 Evolución de la composición volátil del vino
durante su crianza
En la bibliografía figuran numerosos trabajos que versan sobre el
comportamiento del vino durante su estancia en la barrica, pero muy
pocos de ellos abordan el estudio sistemático de los cambios en la
fracción volátil del mismo. El cambio en dicha composición se debe no
solo a la cesión de aromas por parte de la madera y a generación de
especies volátiles consecuencia de la microoxigenación, sino a otra
serie de fenómenos que de forma concurrente actúan sobre el vino.
Durante muchos años se ha estudiado en nuestro laboratorio la
relación existente entre descriptores sensoriales del vino y la
concentración de ciertas sustancias sobre las que influye la crianza, y
se concluyó, que debería profundizarse en el estudio de los cambios
en el perfil volátil del vino, controlando un gran número de sustancias,
y relacionarlo con los procesos físicos, químicos y microbiológicos que
tienen lugar durante el envejecimiento en barrica, sin olvidar en
ningún momento la importancia sensorial de los mismos.
Este estudio se realizó con vino criado en barrica de roble americano y
francés y en depósito de acero inoxidable durante tiempos
perfectamente controlados (3, 6. 12 y 24 meses) en las instalaciones
de la Estación de Viticultura y Enología de la Comunidad de Navarra
(EVENA). El vino lo suministró la Bodega Príncipe de Viana. Este
trabajo constituyo parte de una Tesis Doctoral. Alguno de sus
resultados se expondrán con detenimiento.
Se han analizado 78 compuestos volátiles en cada vino siguiendo lo
protocolos analíticos diseñados en nuestro laboratorio (27, 28, 29, 30).
Los compuestos analizados se indican en la tabla II y como puede
observarse pertenecen a familia de compuestos muy diferentes; su
concentración abarca intervalos muy grandes, desde porcentajes hasta
trazas.
Los vinos analizados tenían una crianza de tres a veinticuatro
meses en barrica nueva americana y francesa y un año en depósito
de acero inoxidable.
Los procesos que concurren durante la crianza del vino y que
pueden afectar a sus características organolépticas conducen a un
aumento o a una disminución de la concentración de sus
componentes. Consideremos cada uno de los casos.
Juan CACHO
Tabla II: Valores umbral de diferentes compuestos extraídos de la bibliografía
UMBRAL: Diferentes matrices a Agua, b solución modelo, c vino blanco, d vino tinto
Aldehído-cetona
Descriptor
Umbral (mgL-1)
Furfural
Almendra [4]
5-metilfurfural
5-Hidroximetilfurfural
Furfuril alcohol
Almendra tostada [4]
Almendra
Heno, moho [4]
Manzana asada[24]
8a:15b:65c:20d[4, 13, 40, 41]
14.1a [38]
6a:16b:52c:45d[4, 13, 40, 41]
0.09b [40]
1a:15b:35c:45d[4, 13, 40]
0.05*10-3d [25, 43]
0.05*10-3d[44]
0.0045*10-3d[25]
0.09*10-3b[25]
β-damascenona
β-ionona
Violetas [12, 47]
Vainillina
Lactonas
Descriptor
Umbral (mgL-1)
Cis-whiskylactona
Coco, madera[13]
0.028a:0.025b:0.092c:0.074d[13]
0.035b [45]
0.067b [25, 43]
0.064a:0.11b:0.46c:0.32d [13]
0.122b[45]
0.79
Trans-whiskylactona
Coco, madera[13]
Cis + trans 1/1
Coco, madera [4]
0.02a:0.015b:0.12c:0.125d[4]
Melocotón
0.035[40]
0.07b[40]
0.03d[25, 43, 46]
γ-octalactona
γ-nonalactona
δ-nonalactona
γ-decalactona
δ-decalactona
Coco, graso [13]
Graso,
Melocotón
Melocotón
Aldehídos fenólicos y derivados
2.6d[25]
0.088a[25, 43]
1b[41]
4.2d[25]
0.386b [43]
Descriptor
Vainilla [4]
Siringaldehido
Acetovanillona
Vainilla [13]
Vanillato de etilo
Vainilla [13]
Vanillato de metilo
Vainilla
Umbral (mgL-1)
0.105a:0.065b:0.4c:0.32d[4,13]
2a:0.5b[20]
0.015b [45]
0.1-4a(25)
0.2b[44]
0.995b
>50a[4, 13]
3a:15b:25c:25d [13]
5b
1b[47]
1.3a:2.5b:8.5c:8d [13]
0.99b[47]
3b [48]
Enolonas
Descriptor
Umbral (mgL-1)
Furaneol (4-hidroxi-2,5-dimetil-4H-pyran-4-ona)
Caramelo[50]
0.2b[1]
0.12b[40]
0.5b[44]
0.7b
Cicloteno (2-hidroxi-3-metil-2-ciclopenten-1-ona)
Maltol (3-hidroxi-2-metil-4H-piranona)
Caramelo [50]
Caramelo[50]
2b[1, 40]
5b[1, 40]
Dihidromaltol (2,3-dihidro-5-hidroxi-6-metil-4Hpiran-4-ona)
Caramelo [50]
Sotolón
Dulce, nuez [25]
Homofuraneol
Caramelo[46]
Fenoles volátiles
Descriptor
Umbral (mgL-1)
Guaiacol (2-metoxifenol)
Humo [4]
0.0055a:0.02b:0.095c:0.075d[4, 13]
0.013a 0.003b [25]
0.01a[35]
4-metilguaiacol (4-metil2-metoxifenol)
Quemado [4]
0.01a:0.03b:0.065c:0.065d[4, 13]
4-etilguaiacol (4-etil2-metoxifenol)
Especiado [4]
0.025a:0.047b:0.07c:0.15d[4, 13, 12]
0.14d [24]
0.033b [25] [43]
4-vinilguaiacol (4-vinil2-metoxifenol)
Pimienta, clavo[4]
4-vinilfenol
Isoeugenol II
Medicinal
Especia
Eugenol (4-alil2-metoxifenol)
Clavo [4]
o-cresol (2-metilfenol)
Betún [4]
p-cresol
Medicinal [25]
m-cresol (4-metilfenol)
Farmacéutico [4]
Fenol
Tinta [4]
4-etilfenol
Caballo [4]
Siringol (2,6-dimetoxifenol)
4-alil-2,6-dimetoxifenol
4-propilguaiacol
2,6-dimetoxifenol
Humo [13]
Especiado, humo [13]
Fenólico [47]
Medicinal [47]
0.01b [40, 45]
0.0025a [25, 49]
0.005b[44, 41]
0.009b
0.055b[40]
0.5b[44]
0.125b
0.032a:0.13b:0.44c:0.38d[4, 13]
1.1b [43]
0.085a:0.18b:0.77c:1.5d[4, 13]
0.006b [47]
0.007a:0.015b:0.1c:0.5d[4, 13]
0.015b [45]
0.011b [25]
0.005b[44, 41]
0.0095b [48]
0.006b[43]
0.045a:0.12b:0.06c:0.8d[4, 13]
0.031b [25]
0.01b [25]
0.085a:0.2b:0.38c:0.18d[4, 13]
0.068b [25]
5.5a:15b:35c:25d[4, 13]
0.13a:0.44b:1.1c:1.2d[4, 13, 12]
1ª:0.14b [25, 41]
0.62d [12]
0.4a:1.7b:1.5c:2d[4, 13]
1.2a:3b:12c:9d[4, 13, 42]
0.01b [23]
1.7b [13]
0.57b [48]
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
105
7. Últimos estudios sobre intercambios aromaticos entre madera y vino
7.3.1 Procesos que conducen a un aumento de las
sustancias
Los procesos que pueden originar un aumento en el nivel de un
compuesto son (26):
1- Cesión por parte de la madera. Es el caso del 5-metilfurfural,
furfural, trans-whiskylactona, cis-whiskylactona, eugenol, 4propilguiacol, 4-alil-2,6-dimetoxifenol, maltol, m-cresol,
siringaldehído, vainillina, 4-etilfenol, 4-etilguaiacol, furaneol,
acetovanillona y γ-octalactona.
2- Formación desde un precursor glicósido. Es el caso de
eugenol, furaneol, homofuraneol, acetovanillona, m-cresol,
vanillato de metilo, vanillato de etilo, 2,6-dimetoxifenol, 4-alil2,6-dimetoxifenol, β−damascenona, β−ionona y linalol.
3- Formación por hidrólisis de un éster o formación por
esterificación. Es el caso de furfural, γ-octalactona,
γ-butirolactona, β−feniletanol, ácido hexanoico, ácido butírico
y ácido octanoico.
4- Formación por oxidación. Es el caso del sotolón y del
fenilacetaldehído.
5- Formación microbiológica. Es el caso del 4-etilfenol y 4etilguaiacol.
Además el estudio de las evoluciones de los compuestos permiten
clasificarlos en dos categorías de acuerdo a su comportamiento: a)
Compuestos que aumentan sólo durante la crianza en barrica, b)
compuestos que se forman tanto en barrica como en depósito.
a.- Compuestos que aumentan solo en los vinos criados en
barrica
En esta categoría se agrupan los compuestos que provienen
exclusivamente de la madera y por tanto son extraídos de la
misma y aquellos otros ligados a procesos oxidativos. Las
evoluciones de los distintos componentes en esta categoría son
muy variados por lo que para su estudio se han reagrupado en 5
subcategorías:
degradación, sino que hace aumentar su contenido notablemente
siendo más marcado este efecto en las barricas de roble
americano.
La importancia sensorial de esta cesión, considerando únicamente
el dato de concentración de este producto, debería ser pequeño,
pero se ha demostrado (26) que existe un gran efecto sinergico
entre diferentes lactonas, por lo que consideramos que tiene cierta
importancia sensorial.
Hasta ese trabajo nunca se había citado la relación entre la crianza
y ese componente.
2.- Componentes que presentan el máximo de extracción a los
doce meses.
El único componente que responde a este comportamiento es la t-
1.- Compuestos que presentan el máximo de extracción a los seis
meses.
A esta subcategoría pertenecen el furfural, 5 metilfurfural y la γoctalactona.
En la figura 1 se muestran las evoluciones de 5 metilfurfural. Se
observa que la cinética de extracción es muy rápida, lo que está de
acuerdo con lo descrito en la bibliografía (18). La concentración
también es similar (5) y no se observan variaciones significativas
entre la del roble francés del americano.
Estos compuestos están ausentes, o su concentración está a nivel
de trazas, en los vinos mantenidos en depósito, por lo que su
presencia está ligada al envejecimiento en barrica de roble.
La contribución sensorial directa de los furfurales al aroma del vino es
nula, pues están muy por debajo de sus umbrales de percepción.
En la figura 2 se muestra la evolución de la g-octalactona. En el
vino esta sustancia ya existe, pero se degrada hasta desaparecer si
se mantiene en depósito. En barrica ocurre lo contrario. La cesión
de la lactona por parte de la madera no solo compensa la
106
Fundación para la Cultura del Vino
whiskylactona. Como puede verse en la figura 3, el contenido de
esta sustancia en el vino mantenido en depósito es nulo, mientras
que en barrica alcanza un máximo al tiempo citado. La cesión de
t-whiskylactona por el roble francés es mayor y más rápida que
por el americano y también su degradación a partir de los 12
Juan CACHO
meses.
3.- Componentes que presentan el máximo de extracción entre
doce y veinticuatro meses.
A esta evolución responden componentes muy importantes para
el aroma del vino criado, tales como cis-whiskylactona, eugenol,
2,6 dimetoxifenol y 4-propilguayacol.
doce meses y a partir de entonces la gráfica de la evolución sufre
un cambio de pendiente; esto indica una cesión importante de
este fenol por parte de las barricas.
El diferente tipo de roble influye significativamente en los contenidos
El comportamiento del eugenol y la cis-whiskylactona es similar y
algo distinta a los otros dos, ya que su evolución en barrica de
roble americano no presenta un máximo sino que sigue creciendo, por
lo que su máximo de extracción es superior a 24 meses. No ocurre lo
de lactona y de fenol.
Como se ve en sus gráficas las diferencias se hacen notables a partir
del tercer mes de envejecimiento. En el caso de la cis-whiskylactona
la máxima diferencia se encuentra al final del tiempo de este estudio,
esto es, a los 24 meses.
mismo en la barrica francesa donde a partir del mes 12 empieza para
la cis-whiskylactona una ligera degradación.
Los contenidos en lactona, eugenol y propilguayacol en el vino
almacenado en depósito de acero inoxidable son despreciables en
relación a los del vino criado en barrica. Unicamente el eugenol
crece ligeramente como consecuencia de su liberación a partir de
precursores existentes en la uva (31). Esto demuestra que el origen
de estas sustancias está íntimamente relacionado con la crianza
del vino en la barrica de roble.
Si se estudia la relación entre los dos isómeros de la whiskylactona en
función del tiempo de crianza y tipo de roble, se observa (figura 6)
que hay un incremento continuo y ese incremento es mucho mayor
para las barricas de roble americano.
Desde el punto de vista sensorial, las whiskylactonas son
contribuyentes natos al aroma de crianza. El eugenol es
En la figura 4 se muestra la evaluación de la cis-whiskylactona. Se
observa que su cinética de extracción presenta tres cambios de
pendiente. El primero ocurre a los tres meses de permanencia del vino
en barrica. Durante ese tiempo la cesión de la lactona es lenta, tanto
para el roble francés como para el americano, lo que indica un periodo
de latencia, pasado el cual la cesión es rápida, más por el roble
americano que por el francés. A partir de los 12 meses hay una
disminución del contenido en esta sustancia en el vino de las barricas
francesas mientras que solo se observa un ligero cambio de pendiente
en el de las americanas.
El comportamiento del eugenol y del propilguayacol es similar, lo
que básicamente está de acuerdo con trabajos anteriores (16).
El 2,6 dimetoxifenol aparece en cantidades importantes en el vino
del depósito y sigue una evolución decreciente (figura 5), es decir,
sufre un proceso de degradación. En la barrica aumenta hasta los
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
107
7. Últimos estudios sobre intercambios aromaticos entre madera y vino
importante pero juega un papel no preponderante en la
percepción de dicho aroma. El dimetoxifenol no alcanza la
concentración del umbral de percepción, por lo que su
contribución al aroma es despreciable.
4.- Componentes que presentan el máximo de extracción después
de 24 meses.
En este apartado se incluyen las sustancias que incrementan
continuamente su contenido en función del tiempo y no alcanzan
un equilibrio. Maltol, 4-etil-2,6 dimetoxifenol y m-cresol
pertenecen a este grupo. Lo mismo el sotolon, aunque esta
sustancia no la cede la barrica por un proceso de extracción sino
que se origina en ella por un proceso oxidativo.
observado que la cesión de vainillina es independiente, pero no así el
siringaldehido, que es cedido en mayor cantidad por las barricas
americanas. El comportamiento de esta última sustancia está de
acuerdo con lo indicado en la bibliografía (36),pero no así el de la
vainillina, en donde los datos son muy dispares. Hay autores que
indican que el roble francés cede más cantidad (6,21) mientras que
otros afirman que cede menos (36).
En general, la cesión de estos compuestos por las barricas
americanas es superior a las francesas y su cinética se incrementa
con el tiempo. Los vinos mantenidos en depósito disminuyen su
contenido en función del tiempo.
El m-cresol, que proporciona aromas farmacéuticos, no supera el
umbral de detección.
5.- Compuestos que presentan dos máximos de extracción.
La aparición de más de un máximo en la gráfica de la evolución de
los compuestos cedidos por la madera está ligada claramente con
las estaciones del año, fundamentalmente con el periodo estival.
Dos productos responden a este comportamiento, el siringaldehido
y la vainillina. El primer máximo se presenta en octubre, pasadas
las temperaturas altas del verano y el segundo un año después
(figura 7). El parecido de esta evolución con la de compuestos de
claro origen microbiológico como el 4-etil-fenol sugiere que el
aporte de vainillina por parte de la madera está ligada con la
actividad de ciertos microorganismos de la madera (32-35) ya que
debe descartarse el efecto térmico por estar la sala de barricas
perfectamente termostatizada.
Como era de esperar el contenido en estas sustancias en los vinos
que han permanecido en los depósitos de acero inoxidable es
despreciable frente a los que han permanecido en barrica.
En cuanto a los contenidos cedidos por cada tipo de madera se ha
108
Fundación para la Cultura del Vino
La evolución de estas sustancias en los primeros meses de estancia
en barrica es muy similar al ya señalado para el eugenol, ciswhiskylactona y y 4-propilguayacol, y es consistente con la
cinética de difusión. Simultáneamente al periodo de penetración
del vino en la madera tiene lugar la disolución de estos
compuestos, pero se tarda un tiempo en alcanzar el equilibrio
entre esta disolución y la difusión de las sustancias al interior de la
masa de vino.
La vainilla de la barrica se genera en la pirólisis de la lignina por lo
que esta vainilla se extraerá rápidamente por el vino.
Seguidamente, y mediante fenómenos de hidrólisis y/o oxidación
de la lignina, se originará nueva cantidad de este producto que
también pasará al vino, pero de forma más lenta que la anterior.
Las cantidades de vainilla cedidas por la barrica tras dos años de
permanencia del vino están muy por encima de los umbrales de
percepción, por lo que este producto sería un contribuyente nato
al aroma de crianza en un vino envejecido ese tiempo.
b.- Compuestos que se forman tanto en barrica como en
depósito
El que estos compuestos se generen en cualquier tipo de recipiente
no significa que su generación sea idéntica, ya que, por lo general, su
contenido en el vino que ha sido criado en barrica es superior al del
que ha permanecido en el depósito. A este grupo de compuestos
pertenece el fenilacetaldehido, la acetovainillona, el furaneol, el 4etil-fenol y el 4-etilguayacol.
El fenilacetaldehido aumenta como consecuencia de un proceso
oxidativo y lógicamente su contenido es bastante más alto en el vino
de las barricas que en el del depósito.
Juan CACHO
En esta oxidación el comportamiento del roble francés y americano
es idéntico.
1- Oxidación de alcoholes a aldehídos con probable posterior
condensación con fenoles y con SO2. Es el caso del furaneol,
hexanol, metionol, β−feniletanol.
El furaneol y la acetovainillona proviene de la madera pero también
de los precursores existentes en las uvas. Los niveles cedidos por las
barricas son siempre superiores a los generados en depósito. Las
cantidades cedidas o generadas están, en estos vinos, por debajo de
sus umbrales de detección, por lo que su contribución organoléptica
no será significativa.
El que el contenido en 4-etilfenol y 4-etilguayacol aumente sugiere
una contaminación por levaduras Bretanomices en todos los
recipientes, aunque mayor en las barricas. Su evolución es muy
similar en ambos tipos de barricas (figuras 8 y 9), aunque de forma
sorprendente el contenido en 4-etilfenol del vino disminuye al
pasar de estar 6 meses a 1 año en las barricas. A este hecho no se
le ha encontrado explicación, pues no se trata de un problema de
análisis. Si se exceptúa ese punto de las gráficas, la relación entre
los niveles de 4-etilfenol y 4-etilguayacol de los vinos de las
barricas sigue una distribución regular. La relación encontrada en
nuestro caso es de 4 a 1.
La distribución regular de esta relación ha sido descrita por otros
autores (12) que la relacionan con la relación de los contenidos en
ácidos cumárico y ferulico de los mostos, ácidos precursores de los
citados fenoles. También se ha observado que la relación de estas
sustancias depende de la variedad de uva del vino siendo máxima en
los vinos Shiraz (37).
El aroma de estos fenoles y su acción es bien conocida por su efecto
negativo cuando se superan las concentraciones de 620 mg L-1 para el
4 etilfenol y de 140 mg L-1 para el 4-etilguayacol. Como puede verse en
las figuras, en los vinos estudiados no se alcanzó esos niveles.
2- Condensación con fenoles de la madera. Acetaldehído y los
componentes resultantes de la oxidación de la madera.
3- Reducción microbiológica. Vainillina y furfural.
4- Esterificación (etílica) de algunos ácidos. Ácido isovalerianico y
ácido butírico.
5- Absorción en la madera y en otros sólidos presentes en el medio.
Ácidos octanoico y probablemente butírico y hexanoico.
6- Hidrólisis de ésteres: Acetato de isoamilo.
Los contenidos de los alcoholes 1-hexanol y metionol de los vinos
mantenidos en depósitos de acero inoxidable no se modifican tras un
año de permanencia en depósito. Sin embargo disminuyen de forma
muy notable cuando permanecen en barricas, independientemente del
roble de las mismas. Es posible que esta disminución se deba a la
oxidación para generar los correspondientes aldehidos.
El comportamiento del β−feniletanol es diferente (figura 10) ya
que aumenta en el vino tras seis meses de estar en depósito de
acero inoxidable. Esto puede deberse a la hidrólisis de su acetato o bien a
su liberación a partir de precursores glicosidicos (31). Si se observa la
gráfica de su evolución se ve que a los tres meses de estancia en barrica
los vinos poseen unos contenidos muy superiores al vino del depósito, lo
que indica una cesión de β−feniletanol por parte de las barricas.
El comportamiento de las barricas de diferentes robles también es
distinto. Mientras que en las barricas de roble americano hay una
disminución notable del contenido en ese alcohol desde los tres hasta los
doce meses y luego un ligero aumento, en las barricas de roble francés la
disminución comienza a los 6 meses para volver a crecer de forma
notable a partir de los doce. Por tanto la barrica francesa es capaz de
ceder cantidades importantes de este componente.
7.3.2 Procesos que conducen a una disminución de
sustancias
Los procesos que pueden hacer disminuir el nivel de un componente
son seis que enumeramos con los productos susceptibles de
degradación:
El proceso de degradación posiblemente se deba a la acción del
oxigeno que transforme el β−feniletanol en fenilacetaldehido.
Entre los aldehidos del vino únicamente el acetaldehído
Informe Técnico
Gestión de pH en el vino de calidad
109
7. Últimos estudios sobre intercambios aromaticos entre madera y vino
disminuyen durante la crianza en barricas mientras que permanece
estable en el vino mantenido en depósito (figura 11). Las barricas
nuevas de roble americano, al comienzo de la crianza, ceden
β
diferente. En primer lugar se observa que inicialmente la barrica ha
cedido al vino cantidades significativas de ácido para seguidamente
disminuir su contenido.
La cesión, evidentemente, ha sido rápida, lo que sugiere que estas
sustancias se encuentran en la parte exterior de la madera. La
disminución posterior se ha atribuido a la absorción de los ácidos por
parte de la madera.
Las barricas no se comportan de la misma forma en la cesión de los
ácidos ya que el roble americano cede más cantidad de ácidos
hexanoico y butiricos que el francés, mientras que este último cede
más ácido octanoíco e isovalerianico que el americano.
El que el contenido en ácido isovalerianico del vino del depósito
prácticamente no se modifique está en relación con el bajo
contenido en ester etílico de este ácido en el vino, que hace que
aunque se hidrolice su aportación no sea significativa.
La γ-butirolactona se encuentra en la parte externa de las duelas de
cantidades importantes de esta sustancia a diferencia de las
barricas francesas, que prácticamente no ceden nada. Tras esta
cesión el comportamiento de ambas es idéntico.
La desaparición de este componente se debe principalmente a su
combinación con taninos y antocianos para estabilizar el color y
esta evolución es una constatación del papel que juegan los
distintos fenoles de la madera en dicha estabilización.
En relación a los ácidos que disminuyen durante la crianza, y en
los que hay que incluir el butírico, hexanoico, isovalerianico y
octanoico hay que señalar que este comportamiento es
prácticamente idéntico para todos excepto el isovalerianico. En la
figura 12 se muestra la evolución del ácido octanoico (como
ejemplo de los 3 ácidos) y en la figura 13 la del isovalerico.
En la figura 12 se observa que el vino mantenido en depósito con el
tiempo aumenta su contenido en el ácido, posiblemente debido a la
hidrólisis de sus esteres. Su contenido inicial no es muy alto. Sin
embargo el vino criado en barrica tiene un comportamiento muy
110
Fundación para la Cultura del Vino
Juan CACHO
Navarra y con la Bodega Príncipe de Viana. Ha sido financiado por
la Caja Rural de Navarra. Constituye un capítulo de la Tesis
Doctoral de Dña. Idoya Jarauta, Tesis codirigida por D. Vicente
Ferreira y el firmante.
Bibliografía
la barrica y por tanto se extrae rápidamente al vino. A partir de ese
momento se degrada y su concentración va disminuyendo a lo largo
de la crianza. Por tanto no es un compuesto que se acumule a pesar
de que el vino mantenido en depósito de acero inoxidable aumenta
notablemente su concentración.
El proceso de descomposición de la lactona en la barrica no es
conocido. Se sugiere que podría deberse a la apertura del ciclo por
hidrólisis a su correspondiente forma ácida (38) pero es posible que
intervengan otros mecanismos. Un comportamiento similar en la
evolución de la g-butirolactona ha sido publicado recientemente (39).
Como final de esta exposición del comportamiento de diferentes
sustancias durante la crianza es conveniente hacer ciertas referencias
a productos de importancia sensorial evidente como el acetato de
isoamilo, la β−damascenona, la β−ionona y el Linalol. Referencias a
otros productos analizados no merecen la pena hacerse pues su
evolución no sufre cambios importantes o simplemente su evolución
es idéntica en depósito y en barrica.
El acetato de isomilo, que es uno de los esteres más importantes desde
el punto de vista sensorial, se hidroliza con el paso del tiempo, y esa
hidrólisis es mucho más pronunciada en el vino sometido a crianza,
independientemente del tipo de roble (figura 14).
β−damascenona y β−ionona aumentan su contenido en el vino en
función del tiempo tanto en depósito como en barrica. El aumento
en las barricas es mayor que en el depósito y alcanza un máximo a
los 12 meses de crianza. Las cantidades aportadas no son elevadas.
La evolución del contenido en linalol del vino es idéntica en barricas
y en depósito. Aumenta durante los primeros 6 meses, se estabiliza y
comienza a degradarse a partir de los 12 meses. El roble francés y el
americano se comportan de forma casi idéntica.
Agradecimientos
Los datos presentados en este estudio, y su interpretación se han
obtenido en el Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología de la
Universidad de Zaragoza en un trabajo en colaboración con la
Estación de Viticultura y Enología de la Comunidad Foral de
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