El uso de los ultrasonidos puede ser una muy buena herramienta para reducir el tiempo de maceración durante el proceso de vinificación

A nivel aromático, muchos son los compuestos volátiles que participan en el aroma final de un vino. Los compuestos derivados de la uva, localizados en el hollejo y pulpa, determinan el carácter de un vino al aportar aromas típicos de cada variedad. Estos compuestos se pueden presentar en su forma ‘libre’, odorantes, o en forma de ‘precursor’, que liberan moléculas olorosas tras una hidrólisis enzimática, principalmente.

Los precursores glicosídicos, como terpenos, norisoprenoides y compuestos bencénicos principalmente, debido a su relevancia en el aroma final del vino, posiblemente hayan sido los más estudiados. Estos compuestos en el caso de estar conjugados con un azúcar (glicoconjugado) [1] es necesaria la liberación de la parte glicosídica a través de diferentes técnicas que abarcan desde el uso de levaduras hasta la adición de enzimas exógenas, en mosto, de tipo glicosidasa [2-3].

Dependiendo del tipo de uva que se quiera tratar, tinta o blanca, las técnicas para producir la difusión de los compuestos desde las partes solidas de la baya al mosto son diferentes (termovinificación, enzimas, crio-maceración…) No obstante, hay un creciente interés por las tecnologías físicas no térmicas. Las microondas, los pulsos eléctricos de alto voltaje y ultrasonidos de potencia, posiblemente, sean las más estudiadas debido a que permiten procesar gran cantidad de uva conservando la tipicidad de la variedad.

Debido a su carácter innovador y de amplia aplicación en el sector enológico, de todas las tecnologías anteriormente citadas, los ultrasonidos de alta potencia posiblemente sea la mejor adaptada a las condiciones de trabajo en bodega y al objetivo perseguido.

En este sentido, a través de la resolución OIV-OENO 616/2019, la Organización Internacional del Viña y el Vino (OIV) aprobó esta tecnología como práctica enológica permitida en el año 2019.

El principio físico en el que se basa la tecnología de ultrasonido es el denominado CAVITACIÓN, que consiste en la formación sistemática de pequeñas burbujas que al implosionar desgastan el tejido del hollejo produciendo la formación de poros en la pared celular y liberando, así, los compuestos presentes en el interior celular.

Algunos autores han concluido que el tiempo, la frecuencia y las condiciones de tratamiento con ultrasonido de potencia determina de forma decisiva la extracción aromática, así como la proporción de compuestos aromáticos libres o conjugados [4].

En el presente estudio se contempla la influencia de los ultrasonidos de potencia en la extracción de la fracción aromática de uvas tintas de la variedad Monastrell y su presencia en el mosto y vino.

Uva de la variedad Monastrell fue utilizada en su óptimo grado de maduración (14ºBé) y, tras ser estrujada y despalillada, una parte de la misma fue tratada con un equipo de ultrasonidos (Ultrawine Perseo, Agrovin SA, Alcázar de San Juan) a dos valores de frecuencia 20 y 28 KHz, trabajando a un caudal de 400 kg/h y una potencia 2500 W. La otra parte de la uva no tratada fue utilizada como control (Figura 1). La maceración-fermentación se realizó en depósitos de acero inoxidable de 50 litros, por triplicado, y a una temperatura de 22 °C. El tiempo de maceración para la vinificación control fue de 48 h, 72 h y 7 días, mientras que para las vinificaciones de uva sonicada éste fue de 48 y 72 h (Figura 1).

Tras finalizar la fermentación alcohólica los vinos fueron trasegados, sulfitados, estabilizados por frío a 2 °C durante un mes y embotellados. Los análisis de los compuestos aromáticos se realizaron en el mosto y en el vino en el momento del embotellado, los compuestos volátiles se aislaron mediante extracción en fase sólida y se analizaron por cromatografía de gases-espectrometría de masas (REFERENCIA).

En la figura 2 se muestran las concentraciones medias (µg/L) de los principales grupos de compuestos analizados en mostos. La uva que fue tratada con Ultrawine-Perseo a una frecuencia de 28 KHz muestra una mayor concentración de terpenos libres, relacionados con aromas a rosa, lavanda, geranio y combinados (no odorantes), además de compuestos bencénicos libres, que producen aromas a rosa, clavel o jacinto.

Figura 2: Concentración (µg/L) de los principales compuestos aromáticos (libres y combinados) en mostos de uva control y sonicada [5-11].

En el caso de los vinos (Figura 3), aquellos obtenidos de uva sonicada a una frecuencia de 28 KHz y 72 h de maceración fueron los que mayor concentración de ésteres y compuestos bencénicos presentaron. El tratamiento de sonicación favoreció la formación de ésteres de ácidos grasos como el butanoato de etilo, hexanoato de etilo y el octanoato de etilo relacionados con aromas a fresa, manzana. El mismo efecto se demostró en compuestos como el 2-hidroxi-3-metilbutirato de etilo y 2-hidroxi-4-metilpentanoato de etilo relacionados con el aroma a mora. Entre los compuestos bencénicos, los que presentaron una mayor concentración fueron el 2-feniletanol, 2-feniletilo y el bencenoacetaldehído, todos ellos relacionados con aromas florales.

Figura 3: Concentración (µg/L) de los principales compuestos aromáticos en el vino tinto elaborado con uva sonicada y control con diferentes tiempos de maceración. [5-11].

Dentro del grupo de los piranos y furanos, se cuantificaron 3 lactonas (butirolactona, nonalactona y pantolactona) relacionadas con aromas a coco, regaliz, caramelo, entre otros. La maceración con hollejos produjo un incremento en el nivel de estos compuestos en el vino control con 7 dias de maceración, seguido del vino elaborado con uvas sonicadas a 20 KHz y 72 h de maceración.

Para evaluar el efecto del tratamiento con ultrasonidos, se realizó́ el análisis sensorial con un panel de catadores expertos. Se seleccionaron los siguientes atributos olfativos como los que mejor definían el aroma de los vinos: frutos rojos, especiados y florales. También se evaluaron algunos atributos gustativos: cuerpo, astringencia e intensidad de retrogusto. Los vinos de uva sonicada a 20 kHz y 28 kHz se caracterizaron por tener puntuaciones más altas en todos los atributos evaluados, en comparación con sus vinos control. Además, la aplicación de ultrasonido a frecuencia de 28 KHz incrementó levemente todas las puntuaciones respecto al vino de uva tratada con una frecuencia de 20 KHz.

El panel de catadores resaltó la complejidad del vino elaborado a frecuencias de 28 KHz y 72 h de maceración al presentar en nariz aromas a frutos rojos, jazmín y rosa principalmente. En boca resaltó el cuerpo y la astringencia, así como la intensidad del retrogusto. La astringencia, principalmente, es debida a la alta concentración tánica que produjo la extracción de la tecnología de ultrasonido.

Los resultados de este estudio muestran una clara influencia en la extractabilidad de compuestos aromáticos en uva tinta tratada mediante ultrasonido y una mejora también en la calidad sensorial del vino, especialmente cuando la sonicación se aplicó a una frecuencia de 28 KHz y el tiempo de maceración fue de 72 h. Indicando, por tanto, que el uso de los ultrasonidos puede ser no solo una muy buena herramienta para incrementar el aroma y calidad del vino tinto, sino también para reducir el tiempo de maceración durante el proceso de vinificación.

Agrovin agradece la implicación de la Universidad de Castilla la Mancha y la Universidad de Murcia en el avance del uso de los ultrasonidos en el proceso de vinificación. Estos resultados son derivados del artículo ‘Effect of Power Ultrasound Treatment on Free and Glycosidically-Bound Volatile Compounds and the Sensorial Profile of Red Wines’ publicado el 23 de febrero de 2021 en la revista Molecules.

Referencias

1. Hjelmeland, A.K.; Ebeler, S.E. Glycosidically Bound Volatile Aroma Compounds in Grapes and Wine: AReview. Am. J. Enol. Vitic. 2015, 66, 1–11.
2. Sánchez Palomo, E.; Díaz-Maroto, M.C.; González-Viñas, M.A.; Pérez-Coello, M.S. Aroma enhancementin wines from different grape varieties using exogenous glycosidases. Food Chem. 2005, 95, 627–635.
3. Ugliano, M.; Bartowsky, E.J.; Mccarthy, J.; Moio, L.; Henschke, P.A. Hydrolysis and Transformation of Grape Glycosidically Bound Volatile Compounds during Fermentation with Three Saccharomyces Yeast Strains. J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 6322–6331.
4. Cui, Y.; Lv, W.; Liu, J.; Wang, B. Effect of different ending fermentation technologies on microbial stability of Italian Riesling low alcohol sweet white wine. Adv. Mat. Res. 2012, 1165, 393–395.
5. Guth, H. Quantification and sensory studies of character impact odorants of different white varieties. J. Agric. Food Chem. 1997, 45, 3027–3032.
6. Ferreira, V.; Lopez, R.; Cacho, J.F. Quantitative determination of the odorants of young red wines from different grape varieties. J. Sci. Food Agric. 2000, 80, 1659–1667.
7. Schneider, R.; Razungles, A.; Augier, C.; Baumes, R. Monoterpenic and norisoprenoidic glycoconjugates of Vitis vini´fera L. cv.
8. Melon B. as precursors of odorants in Muscadet wines. J. Chromatogr. A 2001, 936, 145–157.
9. Campo, E.; Cacho, J.; Ferreira, V. Multidimensional chromatographic approach applied to the identification of novel aroma compounds in wine. Identification of ethyl cyclohexanoate, ethyl 2hydroxy3methylbutyrate and ethyl 2hydroxy4methylpentanoate. J. Chromatogr. A 2006, 1137, 223–230.
10. Falcao, L.D.; Lytra, G.; Darriet, P.; Barbe, J.C. Identification of ethyl 2hydroxy4methylpentanoate in red wines, a compound involved in blackberry aroma. Food Chem. 2012, 132, 230–236.
11. Pozzatti, M.; Guerra, C.C.; Martins, G.; dos Santos, I.D.; Wagner, R.; Ferráo, M.F.; Manfroi, V. Effects of winemaking on ‘Marselan’ red wines: Volatile compounds and sensory aspects. Ciencia Tec. Vitiv. 2020, 35, 63–75.