Estimación en campo del contenido polifenólico de la uva mediante índices de fluorescencia

El contenido en azúcares y los niveles de acidez del mosto son las características más utilizadas para valorar la madurez tecnológica de la uva. La madurez fenólica, clave para la elaboración de vinos tintos, puede evaluarse mediante los contenidos en compuestos fenólicos totales, antocianinas y taninos. Estos componentes, presentes fundamentalmente en el hollejo de la uva, son los responsables del color, la astringencia y el amargor de los vinos. Dentro de un viñedo, los parámetros de madurez fenólica presentan una variación espacial mayor que los índices de madurez tecnológica. Esto debe tenerse muy en cuenta para delimitar zonas de cultivo homogéneas, con diferente potencial enológico, cuya cosecha se vaya a vinificar de forma separada.

La evaluación del potencial fenólico de la uva con estas herramientas tiene un gran interés en viticultura de precisión para mejorar la calidad de los vinos tintos.

El seguimiento de maduración se realiza de forma habitual analizando en laboratorio, por métodos estandarizados, muestras de bayas recogidas en el campo con intervalos regulares de tiempo. Para que el proceso sea útil es preciso que las muestras sean suficientemente representativas. También es importante reducir al máximo el coste económico y el tiempo necesario para la analítica, pues se debe disponer pronto de los resultados para tomar las decisiones oportunas. Conseguir esto es complicado con algunos métodos, o cuando el número de muestras a analizar es elevado.

Como alternativa a los métodos tradicionales, en los últimos años se han venido desarrollando distintas técnicas para evaluar los índices de madurez en el propio campo, utilizando sensores remotos. Es el caso, por ejemplo, de las tecnologías basadas en la fluorescencia intrínseca de componentes de los tejidos vegetales (autofluorescencia), que han permitido cuantificar la cantidad de compuestos fenólicos presentes en hojas y frutos de diversas especies. Las moléculas presentes en estos órganos son excitadas con luz a diferentes longitudes de onda, y la fluorescencia emitida se mide con un sensor, en tiempo real y de forma no destructiva. La evaluación del potencial fenólico de la uva con estas herramientas tiene un gran interés en viticultura de precisión para mejorar la calidad de los vinos tintos.

El Multiplex-(Force A) es un sensor óptico que incluye tres detectores de fotodiodo sincronizados para la medida de la fluorescencia clorofílica: en el amarillo, rojo y rojo lejano. Su modelo 330 (Figura 1) ilumina una superficie circular de 8 cm de diámetro (50 cm²) en la hoja o racimo, con 10 cm de distancia entre la fuente de luz y el área medida, y aplica en cada lectura 500 flashes de luz en cuatro longitudes de onda diferentes: ultravioleta, azul, verde y rojo. El sensor calcula 22 parámetros diferentes, incluyendo medidas directas e índices calculados a partir de ellas. Sus valores medios y desviaciones estándar quedan almacenados en su tarjeta de memoria, junto a las coordenadas GPS de cada punto de observación.

El Multiplex permite obtener índices como ANTH_RB y ANTH_RG, basados en la fluorescencia de la clorofila, que han mostrado sensibilidad al contenido en antocianinas en hojas y racimos de vid. ANTH_RG es el logaritmo de la proporción entre las fluorescencias del rojo lejano con excitación en el rojo (FRF_R) y en el verde (FRF_G). ANTH_RB es un índice equivalente a ANTH_RG, pero considerando excitaciones en el rojo (FRF_R) y azul (FRF_B):

• ANTH_RG = log(FRF_R/FRF_G)
• ANTH_RB = log(FRF_R/FRF_B)

El Departamento de Producción Vegetal y Recursos Forestales de la Universidad de Valladolid desarrolló un estudio en Pesquera de Duero (Valladolid), con el objetivo de evaluar la utilidad de los índices ANTH_RB y ANTH_RG para caracterizar la variación espacial del potencial polifenólico y antocianico de la uva dentro del viñedo. Durante dos campañas consecutivas (2016 y 2017), se realizó un seguimiento de 20 subparcelas de viñedo (10 x 10 m² de superficie cada una), seleccionadas en un total de 9,2 ha de cultivo, buscando la máxima variabilidad en la altitud y topografía del terreno y en las características físicoquímicas del suelo (Figura 2). Los viñedos, de entre 15 y 20 años de edad, corresponden a la variedad Tempranillo, injertada sobre portainjerto 110-Richter. Las vides se cultivan en secano, tienen un marco de plantación de 3,0 m x 1,5 m (2.222 plantas/ha) y están conducidas en espaldera, con una carga media de 36.000 yemas/ha.

Un día antes de vendimiar, se obtuvieron los índices ANTH_RB y ANTH_RG midiendo con el sensor Multiplex-330 directamente sobre los racimos (Figura 3). El valor de cualquiera de las dos variables en cada subparcela se consideró como el promedio de las lecturas tomadas en 18 racimos tomados al azar. Paralelamente se recogió una muestra de 200 bayas en cada subzona para determinar los contenidos en fenoles totales, antocianinas fácilmente extraíbles y antocianinas totales con métodos destructivos en laboratorio.

Los valores promedio de ANTH_RG no se correlacionaron con las concentraciones de antocianinas totales y fácilmente extraíbles en las uvas en ninguno de los dos años considerados, mientras que los valores de ANTH_RB si lo hacían en 2017 (Tabla 1). Por su parte, ANTH_RB obtuvo coeficientes de correlación estadísticamente significativos con el contenido en fenoles totales en las dos campañas estudiadas.

Los resultados obtenidos demuestran el interés del índice ANTH_RB medido en racimo como estimador del contenido fenólico total de la uva, para su aplicación en viticultura de precisión. El uso de sensores ópticos como el Multiplex constituye un método no destructivo y de respuesta inmediata para diferenciar zonas de viñedo en función del potencial fenólico de la uva.

Esta investigación se ha realizado en el marco de los proyectos RTA2014-00077-C02-02 (INIA y Ministerio de Economía y Competitividad) y VA013P17 (Junta de Castilla y León), y ha sido cofinanciada con fondos FEDER. Los autores agradecen a Bodegas Emilio Moro S.L. su colaboración para llevarla a cabo.