AZUCARES Y POLISACARIDOSDE MOSTOS Y VINOS

Características

Compuestos aldehídicos y cetónicos polihidroxilados

Fórmula general : Cn (H2O)n

Principales azúcares del mosto y vino Monosacáridos (Hexosas y pentosas) Disacáridos Polisacáridos

Aspectos diversos de su presencia en el vino.

• El gran volumen de vinos que se comercializa a nivel mundial corresponde a vinos que presenta cantidades muy bajas de azucares ( vinos secos).

• Existen zonas que se han dedicado por siglos a la producción de vinos dulces– Zonas calidad España, Portugal, Italia)– Zonas frías (Francia, Austria, Alemania)

• En la actualidad enfrentan serios problemas comerciales

Las hexosas fermentativas del vino

• En el vino solo puede existir azucar proveniente de la uva.

• La mayoría de los vinos son secos es decir presentan concentracion de azucares menores a los 2 g/L.

• Los vinos que poseen concentraciones superiores de azucares son originados con una fermentacion parcial de los azucares de la uva

Factores de su formacion

• La concentración final de azúcar de una uva depende del nivel de formación y de peso de la uva al momento de cosecha.

• La formación de azucar tiene directa relación con el nivel de la radiacion fotosinteticamente activa y con el nivel de fijación de carbono que la vid pueda concretar

Hexosas Los principales azucares de la uva son la glucosa y la

fructosa. Al momento de la madurez los contenidos de ambos

son prácticamente equimoleculares. Durante la fermentación se transforman en etanol a

distinta velocidad La velocidad depende de la concentración relativa de

los dos azucares sin embargo a la concentración que se presenta en el mosto, las cepas vínicas transforman en etanol con mayor velocidad la glucosa.

Los vinos que quedan “dulces” tiene una mayor concentración de fructosa.

Azucares y estabilidad

• Los vinos secos presentan una mayor estabilidad microbiológica.

• La estabilidad de los vinos dulces es muy dificil tradicionalmente se ha buscado en una elevada concentración de etanol (17 o 18%).

• En la actualidad existen tecnologías que permiten alcanzar la estabilidad biológica en los vinos dulces (filtración esterilizante, aplicaciones de energía convencionales y no convencionales, esterilización química,)

Pentosas: Azúcares de 5 carbonos

Presentan poder reductor Representan alrededor del 28% de los azúcares

residuales del vino seco. La pentosa más abundante es la arabinosa: 0,4 a

1,3 g/L. A las concentraciones que se presentan no tiene

efecto sensorial No son fermentables por levaduras vínicas Pueden servir como fuente de carbono para

algunas levaduras y bacterias lácticas Son el orígen del furfural o furfuraldehído en

mostos concentrados y destilados vinicos.

Azucares reductores

Propiedad funcional: glúcidos que se oxidan en presencia de Cu II.

Ciertas pentosas presentan propiedades reductoras

Lo anterior significa que Az. reductor no es sinónimo de Az. fermentescible.

En vino seco, Az. reductores > 0. (presencia de pentosas)

Contenido normal de azucares reductores < 2g/L y > de 1 g/L.

Disacárido sacarosa

Muy baja concentración en la uva (0,2 - 1%) El disacárido sacarosa no es reductor por lo

tanto no se detecta por el Licor de Fehling No es fermentescible directamente; debe

hidrolizarse previamente Los productos de su hidrólisis son glucosa y

fructosa. Es utilizada en Europa en procedimientos de

Chaptalización. También en la producción de vinos espumosos naturales

Polisacaridos

• Fuentes de polisacáridos del vino:– Componentes de las uvas– Sintetizados por las levaduras– Sintetizadas por bacterias lácticas – Sintetizados por Botritys cinérea.– Polisacaridos añadidos al vino

Polisacáridos

Vinos de uvas sanas– Pectinas– Gomas (Heteropolisacáridos)

Vinos de uvas Botrytizadas– Glucanos– Gomas

Pectinas ORIGEN: desgradación parcial de las protopectinas

de las paredes celulares de las pieles y pulpa.

Presentes en uvas sanas

Heteropolímero: principalmente ac. galacturonico

Estructura ramificada con distintos grados de esterificación (60 a70%) y con cadenas poliméricas laterales

Precipitables en gran medida por el etanol durante la fermentación

Entorpecen los procesos de clarificación espontánea y decantación de los mostos.

Son el origen del alcohol metílico del vino

Pectinas (2)

• La uva es un fruto pobre en pectinas• Hay algunas variedades que tienen mayores

contenidos (moscateles y uvas de mesa)• Durante la maduración se modifican y se

transforman en estructuras solubles (gomas).• Los vinos de uvas maduras y de elevado grado

no deberían tener pectinas que generen problemas.

• Su presencia en el mosto entorpece los procesos de decantación necesarios en las vinificaciones en blanco y por ello deben

Estructura de las pectinas

• Presentan un estructura compleja, mayoritariamente constituida de acido galacturonico unido por enlaces α(1-4).

• Se intercalan moleculas de arabinosa asociadas a cadenas laterales de distinta naturaleza

• Existen distintas enzimas que las hidrolizan y degradan permitiendo la eliminación de sus efectos sobre la viscosidad del liquido.

– Pectinmetil estearasa– Poligalactoronasa– Pectinliasa

Estructura de las pectinas de la uva

Cadenas homogalacturonicas:Acción de enzimas

Glucanos de hongos

El ataque de la uva por Botrytis cinerea provoca la cesión al mosto de gomas hidrosolubles

Son polímetros de elevado peso molecular (entre 100.000 y 1.000.000) de estructura compleja que forman redes

Modifican el metabolismo de la levadura Mayor síntesis de ácido acético Provocan problemas para la clarificación de los vinos Provocan una colmatación de los filtros Los tratamientos de clarificación no tienen efecto

sobre sus concentraciones

Estructura del glucano de Botrytis cinerea

Existen también preparados enzimáticos que pueden desgradarlos, se denominan β-glucanasas.Solo actúan cuando existen bajas concentraciones de glucosa en el medio, por ello en mosto no tienen acción.

Comparación de la fracción polisacárida de uvas sanas y uvas

botrytizadas

mg/L

Uvas botrytizada Uva sana

Pectinas 0 670

Glucanos 387 0

Otros polisacáridos 627 340

Composición porcentual monomérica de polisacáridos de uvas sanas y

botrytizadas

MOSTO

Uvas sana Uva botrytizada

Glucosa 3,8 5,7

Arabinosa 24,1 17,4

Ramnosa 4,0 9,4

Galactosa 52,1 36,0

Manosa 2,3 18,0

Ac. galacturonico 13,4 13,2

OTRO ASPECTO

• El volumen y la sensación en boca son mejoradas con el uso de B-Glucanasa

• El aroma de los vinos blancos es afectado por las enzimas B-glucanasas en la disminución de caracteres frutales.

• La crianza en un periodo corto sobre borras y bajo la acción de enzimas de crianza influyó favorablemente en los vinos tintos.

• La crianza por un periodo de 3 a 4 meses con movimiento enérgico de las lias produce mayor efecto que las enzimas

Polisacaridos exocelulares de microorganismos vinicos

• Los microorganismos despues de realizar las transformaciones ferementativas liberan macromoleculas al medio.

• Algunas de estas macromoleculas presentan aportes que son deseables en muchos vinos.

• Las mas estudiadas y al parer de mayor aporte son las producidas por las lvaduras.

• Son polimeros de azucares en muchos casos asoiadso a proteinas.

• Los polimeros producidos por bacterias estan mas asociados a defectos para el vino.

• Tanto las bacterias lacticas como las aceticas puede producir polimeros de azucares

Efectos para el vino

• La acción de los polisacáridos ha demostrado ser muy variada y actúa sobre aspectos muy diferentes.

 

• Estimulo de la fermentación malolactica

• Aumento de la estabilidad del color

• Disminución de la astringencia

• Regulación de la volatilidad de los aromas

• Efecto protector sobre la estabilidad proteica y tartárica.

• Alteraciones físicas del vino

Polisacaridos de levaduras

• Las levaduras son la segunda fuente de polisacáridos del vino

• Las levaduras pueden aportar varias centenas de miligramos por litro

• La cantidad cedidas por las levaduras dependen de la cepa, condiciones de fermentación y conservación del vino

• Mayor liberación a mayor temperatura• Mayoritarios (80% de polisacáridos exocelulares):

manoproteínas: 90 manosa y 10% de proteínas• Minoritarios (20% de polisacáridos exocelulares):

complejo glucomanoproteinas con 25% de glucosa, 25% manosa y 50% de proteínas.

Cepas de Levaduras

Total Coloides

% Glucosa % Manosa

A 230 30 70

B 630 20 80

C 360 25 75

Concentración y composición de polisacaridos producidos por levaduras

Total de Polisacaridos

% de lasCepas

< 50 mg/L 3351 - 80 43

81 - 120 15121 - 150 4

Las cepas de SaccharomycesCerevisiae presentan capacidades muy distintas de producción y liberación de polisacaridos al medio

Estudio realizado sobre 27 cepas de Sacch. cerevisiae

Liberación de polisacaridos por cepas de Sacch. cerevisiae

Población bacteriana UFC/mL

0 dias 2 dias 7 dias

Control 2x106 1,7x107 3,2x108

+Macromoleculas de Chardonnay 2x106 7,8x107 5,1x108

+Macromoleculas de levadura 2x106 7,9x107 3,3x109

Actividad de macromoleculas en el crecimiento de bacterias lácticas

Polisacaridos de bacterias

• Desde hace muchos tismpo se concen alteraciones de los vinos por efectos del desarrollo de bacterias lacticas.

• Un de ellas “la grasa” es debida a la poduccion extracelular de dextranos lineales que aumentan la viscosidad del vino

• Los generos Pediococcus Streptococcus y Leuconostos son capaces de alterar los vinos debido a la síntesis de variados polisacaridos.

• Los polímeros generan alteraciones en la limpidez del vino y dificultan su filtrabilidad.

Polisacaridos añadidos el vino

• Actúan como medio de estabilizar el vino frente algunas precipitaciones o enturbiamientos

• El mas conocida: LA GOMA ARABICA• Exudado de la especie acacia senegal ( mezcla

de arabinogalactanos y arabinogalactanos-proteina)

• Las manoproteínas de paredes de levaduras