principales de la uva y de los vinos -...
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COMPONENTES PRINCIPALES DE LA UVA Y DE LOS VINOS
CONSELLERÍA DO MEDIO RURALESTACIÓN DE VITICULTURA E ENOLOXÍA DE GALICIA (EVEGA).
Telf. 988 / 48 80 33 - Fax: 988 / 48 81 91 32427 - PONTE SAN CLODIO Leiro (Ourense)
Composición
• Hidratos de carbono• Ácidos orgánicos• Alcoholes• Sustancias nitrogenadas• Enzimas• Vitaminas• Sustancias minerales• Sustancias pécticas• Compuestos aromáticos• Compuestos fenólicos
HIDRATOS DE CARBONO• Están esencialmente representados por 2 monosacáridos:
GLUCOSA Y FRUCTOSA. • Pertenecen al grupo de las hexosas (C6H12O6).• Se sintetizan directamente mediante hidrólisis de la
sacarosa (C12H22O11) en todas las partes herbáceas de la planta, principalmente en las hojas, dando lugar a la formación de glucosa y fructosa.
• Se sintetizan indirectamente mediante hidrólisis del almidón (C6H10O5)n, el cual actúa como reserva.
• Se encuentran en el mosto en concentraciones comprendidas entre 150 y 250 g/L.
• Son fermentables, ya que las levaduras los transforman en alcohol.
• Desvían la luz polarizada (la glucosa es dextrógira [+] y la fructosa es levógira [-]).
• Son reductores, pudiendo oxidarse formando el ácido glucónico.
C H
O
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
D-glucosa
CH2OH
C O
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
D-fructosa
La relación glucosa/fructosa disminuye regularmente durante la fermentación, como consecuencia de la mayor actividad de las levaduras en la degradación de la glucosa.
Mosto: G/F = 0.9-1.0Vino: G/F < 1.0
Otros hidratos de carbono
• Monosacáridos-Hexosas:
D-galactosa: ~0.1 g/L-Pentosas: Σ= 0.3-2 g/L
L-arabinosaD-xilosaD-ribosaL-ramnosa
• Disacáridostrehalosa (glucosa+glucosa): 150 mg/L en vinomelibiosa (galactosa+glucosa)lactosa (glucosa+galactosa)maltosa (glucosa+glucosa) sacarosa (glucosa+fructosa): 2-5 g/L en uva
Azúcares reductores
• Disponen de una función aldehído o cetona con capacidad para reducir los licores alcalinos cúpricos:
-hexosas-pentosas
≥ 50Dulce
33 - 50Semiseco
17 - 35Seco
12 - 20Extra Seco
≤ 15Brut
0 - 6 Extra Brut
Conc. (g/L)Producto
Reglamento CE 1493/99 para vinos espumosos
ÁCIDOS ORGÁNICOS
• Se acumulan principalmente en la pulpa, en formas libres y combinadas (sales de potasio).
• Son responsables del carácter ácido del vino.
pk1= 3.15; pk2=4.71; pk3= 6.41
pk1= 3.46; pk2= 5.13
pk1= 3.04; pk2= 4.37
pKa
HOOC-CH2-COH-CH2-COOHCOOH
Ác. cítrico
HOOC-CH2-CHOH-COOHÁc. málico
HOOC-CHOH-CHOH-COOHÁc. tartárico
FórmulaCompuesto
0-0.5
0-3
1.5-4
Vino (g/L)
0-0.5
1-5
4-11
Mosto (g/L)
L(-)
L(+)
Isómero
Ácido cítrico
Ácido málico
Ácido tartárico
Compuesto
• Los ácidos tartárico y málico representan el 90% de la acidez total del mosto.
Ácido tartárico• Es sintetizado, en las partes verdes de la planta, como
producto secundario del metabolismo de los azúcares. • Es el ácido más abundante en mostos y vinos, y,
además, es el más fuerte. • El pH del vino depende, en gran medida, de su
contenido en ácido tartárico. • La disminución de la concentración de ácido tartárico en
el vino se debe a la menor solubilidad de los tartratos (bitartrato potásico y tartrato neutro de calcio) en presencia de etanol.
2.9
5.7
Solubilidad bitartrato potásico (g/L)
Disol. hidroalcohólica 10% (v/v)
Agua
Medio
Ácido málico
• Está presente en diversas frutas (manzanas, grosellas, ciruelas, peras, melocotones y albaricoques).
• Proviene de la hidrogenación del ácido oxalacético.• Su concentración disminuye durante la fermentación
alcohólica y maloláctica:
Fermentación alcohólica: levaduras género Schizosaccharomyces
HOOC-CH2-CHOH-COOH 2 CO2 + CH3-CH2OH
HOOCHOOC--CHCH22--CHOHCHOH--COOHCOOH COCO22 + CH+ CH33--CHOHCHOH--COOHCOOHFermentación maloláctica
Ácido cítrico
• Se encuentra presente en la fruta (limones, pomelos, melocotones y albaricoques).
• Su concentración aumenta en el caso de uvas afectadas por Botrytris cinerea.
• Su contenido disminuye durante la fermentación maloláctica debido a la acción de las bacterias lácticas, originando ácido acético.
• Forma complejos solubles con el ión Fe3+.
Otros ácidos orgánicos
• La uva también contiene otros ácidos en menores contenidos (≤ decenas de mg/L).• No juegan un papel importante en la acidez, pero participan en mecanismos complejos, algunos de los cuales influyen en los caracteres organolépticos de los vinos.• Los ácidoscidos glucglucóóniconico y 2y 2--cetoceto--glucglucóóniconico proceden de la proceden de la oxidacioxidacióón de la funcin de la funcióón aldehn aldehíído de la glucosa y de la funcido de la glucosa y de la funcióón n alcohol primario del C1 de la fructosa en vendimias afectadas alcohol primario del C1 de la fructosa en vendimias afectadas por la podredumbre noble y/o gris.por la podredumbre noble y/o gris.• El ácido múcico, formado a partir de la oxidacila oxidacióón de la n de la funcifuncióón aldehn aldehíído y de la funcido y de la funcióón alcohol primario del C6n alcohol primario del C6 de la de la galactosa, fue identificado en algunos vinos de podredumbre noble.•• ÁÁcido asccido ascóórbico.rbico.•• ÁÁcidos fenoles: cidos fenoles: áácido pcido p--cumcumááricorico y y cumariltartcumariltartááricorico..
Ácidos orgánicos producidos en la fermentación
0.3-1
0.5-1.5
0.1-3
Vino (g/L)
D(-), L(+)
Isómero
Ácido acético
Ácido succínico
Ácido láctico
Compuesto
pk=4.73
pk1= 4.18; pk2= 5.23
pk= 3.81
pKa
CH3-COOHÁc. acético
HOOC-CH2-CH2-COOHÁc. succínico
HOOC-CHOH-CH3Ác. láctico
FórmulaCompuesto
Ácidos orgánicos producidos en la fermentación
•Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólica•Degradación de ác. cítrico por bacterias lácticas. Fermentación maloláctica•Oxidación del etanol por bacterias acéticas (“picado acético”).•Alteraciones lácticas.•Oxidación química del etanol catalizada por metales.
AcAcééticotico
•Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólicaSuccSuccííniconico
•Degradación de ác. málico por bacterias lácticas. Fermentación malolácticaL(+) lL(+) láácticoctico
•Degradación de hexosas por levaduras. Fermentación alcohólicaD(D(--) l) láácticoctico
OrigenOrigenÁÁcido cido
ALCOHOLES• El etanol es, después del agua, el constituyente más
importante del vino.• El etanol procede de la fermentación alcohólica del azúcar
del mosto, existiendo cierta contribución de la fermentación gliceropirúvica:
CC66HH1212OO66 2CH2CH33--CHCH22OH +2 COOH +2 CO22
glucosa/fructosaglucosa/fructosa didióóxido de carbonoxido de carbonoetanoletanol
CC66HH1212OO66
CHCH33--CHCH22OHOH
glucosa/fructosaglucosa/fructosa áácc. . pirpirúúvicovico
etanoletanol
CHCH22OHOH--CHOHCHOH--CHCH22OH + CHOH + CH33--COCO--COOHCOOH
glicerolglicerol
etanaletanal
CHCH33--CHOCHONADHNADH22
CHCH33--COCO--COOHCOOH
áácc. . pirpirúúvicovico
--COCO22
enzimenzim..
Otros alcoholes
0.23-metil-1-butanol?3-pentanol
Trazas2-pentanolTrazas1-pentanol
12,3-butanodiolTrazas2-butanol
?2-metil-2-propanol0.12-metil-1-propanol
Trazas1-butanolTrazas2-propanol
0.031-propanol0.1metanol
Concentración media (g/L)Compuesto
?1-decanol
0.052-metil-1-butanol
0.052-feniletanol
? 2-nonanol?1-nonanol?2-octanol?1-octanol?2-heptanol
Trazas1-heptanol?2-hexanol
0.011-hexanol?3-metil-2-butanol
Concentración media (g/L)Compuesto
Hidrólisis enzimática de las pectinas
Alcoholes superiores: monoalcoholes de más de 2 átomos de carbono.
Polioles
-Uva
-Botrytis cinerea-Fermentación alcohólica
-Bacterias lácticas-Botrytis cinerea
-Levaduras-Bacterias lácticas -Botrytis cinerea
-Levaduras
-Prod. secundario ferm. alcoh.-Fermentación maloláctica
-Fermentación gliceropirúvica-Podredumbre noble
Origen
220 - 730MesoinositolMesoinositol
30 – 300SorbitolSorbitol
90 – 750ManitolManitol
25 – 350ArabitolArabitol
30 – 200EritritolEritritol
330 – 13502,32,3--ButanodiolButanodiol
5000 – 20000GlicerolGlicerol
Concentración (mg/L)Compuesto
El glicerol puede considerarse como el constituyente químico del vino más importante después del agua y del etanol,
aportando sensación de untuosidad y suavidad.
Ésteres
• Fermentación maloláctica• Reacción química durante
envejecimientoLactato de etiloLactato de etilo
DecanoatoDecanoato de etilo de etilo OctanoatoOctanoato de etilode etiloHexanoatoHexanoato de etilode etilo
• Fermentación alcohólicaAcetato 2Acetato 2--fenilofeniloAcetato de Acetato de isoamiloisoamiloAcetato de Acetato de hexilohexiloAcetato de Acetato de isobutiloisobutilo
• Fermentación alcohólica• Acción de bacterias acéticas
durante conservación Acetato de etiloAcetato de etilo
Origen Compuesto
RR−− CC−−OH + CHOH + CH33 −− CHCH22OH OH RR−−CC−− OO−− CHCH22 −−CHCH33 + H+ H22OO
OO OO
SUSTANCIAS NITROGENADAS•• ClasificaciClasificacióón de acuerdo a su comportamiento qun de acuerdo a su comportamiento quíímico:mico:
Nitrógeno inorgánico: catión amonio (NH4+) es la forma más
directamente asimilable por las levaduras.-Representa el 5-10% del nitrógeno total en mosto (> 50 mg/L).-Interviene en la fermentabildad del mosto.
Nitrógeno orgánico:-Aminoácidos (1-4 g/L; 30-40% del nitrógeno total): alanina, arginina, prolina, serina, ácido glutámico y glutamina.
Fórmula: R-CHNH2-COOH (M < 200).Función: intervienen en el desarrollo de microorganismos.
-Péptidos: glutatión (M < 10000).-Proteínas (20-100 mg/L mosto): M > 10000su precipitación por los taninos causa quiebra proteica en vinos blancos, ya que los vinos tintos no contienen proteínas en estado libre.
OxidasasOxidasas: : polifeniloxidasa (PFO) o tirosinasa; laccasa (podredumbre).
HidrolasasHidrolasas: : proteasas; pectinasas o enzimas pectolíticos.
ENZIMAS
• Actividad prefermentativa de la vendimia.• Inicio de la fermentación.• Evolución de los vinos (desfangado y clarificación).
VITAMINAS
Intervienen en la fermentación alcohólica como activadores e influyen en el desarrollo de las levaduras.
B
bloqueante de la oxidación de los constituyentes del vino (polifenoles). C
FunciónVitamina
SUSTANCIAS MINERALES
Proceden del suelo y se localizan, principalmente, en las partessólidas de la uva: hollejos, semillas y paredes celulares de la pulpa.
70–1000
100–2000
20–1000
Vino (mg/L)
100–400FosfatoFosfato
200SulfatoSulfato
20–200CloruroCloruro
Mosto (mg/L)Anión
4-55-102-54-5100
10-200100
1000-2500
Mosto (mg/L)
<5CincCinc0.1-1CobreCobre
5HierroHierro1–8ManganesoManganeso
60–150MagnesioMagnesio10SodioSodio
10-100CalcioCalcio1000PotasioPotasio
Vino (mg/L) Catión
• Quiebra férrica:En vinos blancos, se forma un coloide inestable como resultado de la reacción entre el ión Fe+3 y el ácido fosfórico.En vinos tintos, el Fe+3 se combina con los compuestos fenólicos dando lugar a complejos coloreados que precipitan.
• Quiebra cuprosa:En ambiente reductor, el Cu+1 se combina con anhídrido sulfuroso formando sulfuros insolubles en presencia de luz, elevada temperatura, [Cu]>0.5 mg/L, abundancia de SO2 y presencia de proteínas.
SUSTANCIAS PÉCTICAS
En la uva, están presentes en las paredes celulares del hollejo y de la pulpa, y se solubilizan en el mosto tras la degradación enzimática de dichas paredes.
• Sustancias pécticas mayoritariamente ácidas (pectinas):Formadas por cadenas de ácido galacturónico parcialmente esterificadas con metanol. Representan prácticamente la mitad de los coloides del mosto obtenido por prensado de las uvas.
• Sustancias pécticas mayoritariamente neutras (gomas):Contienen ácido galacturónico y osas neutras (principalmente arabinosa, ramnosa, galactosa).
COMPUESTOS AROMÁTICOS
•Aromas primarios: aromas varietales. Son propios de cada variedad.
-Sustancias volátiles aromáticas libres: responsables del aroma de la uva y del vino, tales como terpenoles(linalol y óxidos, geraniol, nerol y óxidos, citronelol, α-terpineol, hotrienol) presentes mayoritariamente en los hollejos.-Sustancias volátiles combinadas: precursoras de los aromas, incluyendo polioles (derivados polihidroxiladosdel linalol) libres o glicosilados y terpenilglicósidos(ramnosil glucósidos y arabinosil glucósidos).
•Aromas secundarios: aromas prefermentativos y fermentativos.•Aromas terciarios: aromas postfermentativos.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
TORRONTES TREIXADURA GODELLO LOUREIRA ALBARIÑO
ITLITP
Terpenos en variedades gallegas
ALBARIÑO LOUREIRA GODELLO0
25
50
75
100
125
150Linalola-TerpineolCitronelolNerolGeraniolHo-trienolt-ox-lin-furanc-ox-lin-furant-ox-lin-piranc-ox-lin-piran
TERPENOLES
µg/L
Terpenoles libres en variedades gallegas
ALBARIÑO LOUREIRA GODELLO0
10
20
30
40
50
60Linalola-TerpineolCitronelolNerolGeraniolHo-trienolt-ox-lin-furanc-ox-lin-furant-ox-lin-piranc-ox-lin-piran
TERPENOLESµg
/L
Terpenoles ligados en variedades gallegas
COMPUESTOS FENÓLICOS
• En la uva, están localizados mayoritariamente en las pepitas y el hollejo.
• Son responsables del color y de gran parte del sabor de los vinos tintos.
• Son sintetizados por la vid, como producto secundario del metabolismo de los azúcares, durante todo su ciclo vegetativo.
Pigmentos (flavonoides)-Antocianos: color rojo o azul en las variedades tintas.-Flavonoles: color amarillo en variedades tintas y blancas.-Flavanoles: color amarillo, amargor, astringencia, estructura, cuerpo y estabilidad del vino en variedades tintas y blancas.
Compuestos incoloros (no flavonoides)-Ácidos fenólicos: benzoicos y cinámicos en variedades tintas y blancas.-Estilbenos.