Envejecimiento y conservación vino almacenado


Investigaciones recientes han demostrado que algunas técnicas innovadoras pueden acelerar el proceso de envejecimiento. Entre ellas se halla la radiación con ultrasonidos. En este estudio, firmado en la Universidad de Shaanxi en China se analizan los efectos de dicha irradiación sobre la evolución de las propiedades de color y los principales compuestos fenólicos en el vino, durante su almacenamiento. Los resultados indican que la irradiación con ultrasonido no solo influye temporalmente en las características de color y en compuestos fenólicos del vino como antocianos y flavanoles, sino que sus evoluciones tienen también un efecto más prolongado durante el almacenamiento del vino. Cabe aquí mencionar que los flavan-3-oles son compuestos fiables como marcadores del proceso de envejecimiento de los vinos tintos. Todos estos resultados indican que el ultrasonido podría ser una nueva tecnología viable y prometedora para que las bodegas produzcan más vinos tintos con la misma calidad que el vino de crianza tradicional en un tiempo más corto. La importancia de este campo se confirma con la existencia, además del trabajo aquí revisado, de proyectos financiados con fondos europeos para desarrollar prototipos para este fin. 

Zhang, Q.A. y Wang, T.T. : "Effect of ultrasound irradiation on the evolution of color properties and major phenolic compounds in wine during storage”, Food Chemistry ; 2017; 234: 372-380. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.05.022.


Nuevas herramientas para la estabilización de proteínas del vino blanco

Por Matteo Marangon
La industria vitícola está muy interesada en tratamientos alternativos a la clarificación con bentonita. El autor del presente artículo (New tools for white wine protein stabilization), Matteo Marangon, investigador de la Universidad de Padua y gran experto en el tema, describe los posibles tratamientos alternativos que existen actualmente y sobre los que la investigación enológica trata de desarrollar. Básicamente estas técnicas alternativas se fundamentan en dos estrategias distintas: el tratamiento con proteasas o el empleo de nuevos productos de clarificación.

New tools for white wine protein stabilization
Matteo Marangon Department of Agronomy, Food, Natural Resources, Animals and Environment (DAFNAE),
University of Padua
Legnaro, PD, Italy
Protein haze formation in wines
Hazy wines, especially whites, are perceived as faulty by most consumers, so that securing wine stability prior to bottling is an essential step of the winemaking process. Protein instability leading to haze in wines is one of the most important instabilities that winemakers face, particularly for white, rosé and sparkling wine production.1 If not removed during winemaking, grape proteins will be found in the bottled wines in a soluble state, in which case the wine is seen as limpid. During storage and transportation these proteins can slowly denature thus becoming insoluble and aggregate with each other. As these aggregates become larger they scatter more light and we see these particles as haze (Figure 1).
 Figure 1. Clear wine at bottling (on the left) and hazy wine caused by protein aggregation (on the right)
Not all proteins found in wine are responsible for wine hazing. The unstable proteins are only those that the plant produces during ripening as a way to defend itself against pathogens. Because of these characteristics they are named pathogenesis-related (PR) proteins, among which the two major sub-classes in wine are thaumatin-like proteins (TLPs) and chitinases. PR proteins are globular proteins are resistant to proteases and to low pHs, and therefore they ‘survive’ the winemaking process better than other proteins. This robustness is the issue, because if they were more fragile they would precipitate during winemaking and not after bottling to cause hazes.
In recent years our knowledge about the haze forming proteins improved significantly.2We can now understand and explain accurately the role of many wine constituents including single proteins, polysaccharides, phenolics, ionic strength, sulphur dioxide, organic acids and sulfate on grape protein aggregation.2 Another recent key finding was that the temperature plays a key role in the onset of protein aggregation, and differences in the unfolding temperature of chitinases (55 °C) and TLPs (62 °C) were detected.3Moreover, once heated chitinases stay unfolded upon cooling (irreversible unfolding), while TLPs refold (reversible unfolding). Chitinases were also more reactive with other wine macromolecules than TLPs, formed bigger aggregates and were more prone to precipitate.4 Therefore chitinases is considered as the major player in heat-induced haze in wines, even if other experiments proved that some TLPs isoform can form haze as well.5
A general scheme showing the ‘life cycle’ of proteins in wine is summarised in Figure 2. Proteins in soluble state are found in their folded structure (Figure 2, on the left). However, this folded structure can be lost (unfolding), a step that is commonly mediated by inappropriate storage temperatures. Once the protein is in the wine in an unfolded structure, it exposes its hydrophobic binding sites and thus protein self-aggregation is induced via hydrophobic attractions with other unfolded proteins. With time, the aggregates can grow and cross-link with other aggregates until they reach a size that makes them visible to the naked eye (1 µm).
Figure 2. Schematic showing the unfolding and aggregation process of heat-unstable proteins in wine
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Nowadays the chances of finding a hazy wine in a bottle shop are quite limited. This is the result of the prevention strategy used in commercial winemaking, which for several decades has been using bentonite, a clay cation exchanger able to bind the grape proteins. Bentonite is used worldwide as it is a treatment very effective in removing the grape proteins responsible for haze formation. However, its application has several drawbacks as its use tends to tie up tank time, causes volume and quality loss and presents waste disposal challenges.1 Quality degradation and loss of wine through bentonite usage has been estimated to cost the global wine industry around US$ 1 billion per year.6 Consequently, winemakers aim to use the minimum amount of bentonite required for protein stability and would welcome the introduction of alternatives with fewer drawbacks than the current practice. This need has driven research in the field, and an overview of the main findings to date will be given in the next section.

Alternative techniques for wine protein stabilization
Given that the mechanisms of wine protein haze formation is now well defined, we are well equipped to explore targeted strategies alternative to bentonite for preventing wine haze. Two in particular have been/are being investigated with different levels of success. These are relying on: i) the use of proteolytic enzymes to degrade the grape and wine proteins; ii) and the use of novel fining agents alternative to bentonite to remove proteins.
Protein degradation using enzymes
Degrading haze-forming proteins in wine with enzymes is the most attractive option as it would minimize wine volume loss and aroma stripping. Ideally, effective enzymes would be added to grape juice or ferment without the need for later removal, similarly to common practices as pectinases and glucanases additions.7 The degradation products of grape proteins may also be utilized by yeast as nitrogen sources, potentially reducing the frequent need for nitrogen additions (as diammonium phosphate) and improving wine aroma quality.8
To date, the search for enzymes able to degrade haze-forming proteins has focused on proteases that could degrade proteins under winemaking conditions. This proved to be a particularly challenging task as the selected enzymes would need to work at low temperatures typical of winemaking, to be active at wine pH and to break down proteins (chitinases and TLPs) very resistant to proteases.
A promising new strategy was recently developed.9 It consisted of adding an enzyme tolerant to acidic pH and putting it to work on the proteins after they have unfolded, which is a time when they are much more susceptible to enzyme attack. The selected protease (named AGP), when added to clarified grape juice and combined with short-term heating (75 °C for 1 min), has shown excellent results in removing haze-causing proteins (80-90% total protein reduction) and resulted in wines that were heat stable and almost completely free from haze-forming proteins. Chemical and sensory results indicated that there were no significant changes to the main physicochemical parameters and or wine preference.9 This combination treatment of protease addition with flash pasteurization has been shown to be effective at industrial scale, and its use has recently been approved for Australian and New Zealand winemaking. Given that the cost of this approach compared favorably to bentonite treatment,9 this solution is the only potentially cost-effective and commercially-viable bentonite alternative.
Other proteases are also currently being investigated that are active at winemaking temperatures and are specific against grape haze-forming proteins. Recent investigations have focused proteases from Botrytis cinerea, as grapes infected by Botrytis were found to have significantly lower concentrations of PR-proteins than juice from healthy grapes.10,11 One particular protease from Botrytis cinerea, BcAP8, has proven to be effective against grape chitinases during juice fermentation without the need for heating.12 When BcAP8 was added to juice prior to fermentation, the resulting wines produced significantly less heat-induced protein haze than wines made without BcAP8.
«Another enzyme that has been recently researched is stem bromelain, a proteases from pineapple that has shown some potential to reduce white wine protein haze when used both in free or immobilised form on a chitosan support.» 
Another enzyme that has been recently researched is stem bromelain, a proteases from pineapple that has shown some potential to reduce white wine protein haze when used both in free or immobilised form on a chitosan support,13 even if several steps will be needed to make it a commercially viable option including the reduction of the amount of enzyme required and tests on pilot scale rather than laboratory scales.
Other potential sources of proteases that are active at wine pH include endogenous winemaking sources such as grapes, yeasts, and bacteria.14-16 Acid-tolerant yeasts and spoilage microbes are known to secrete proteases at wine pH, although the secreted protease activity is generally not sufficient to stabilize the wines.17,18 An extracellular pepsin-like aspartic acid protease of 72 kDa was characterized from a Saccharomyces cerevisiae isolate,19 one of the few isolates that secrete protease activity. The secreted yeast protease activity discovered by Younes et al.19,20 was active at wine pH during grape juice fermentation, although it did not affect grape PR-proteins until after fermentation when the wine was incubated at 38 °C for prolonged periods. The yeast strain that secretes protease activity is not currently used commercially in winemaking, although it could be used as a tool to develop new industrial wine yeast strains that secrete protease.
Very recently, the activity of an aspartic protease (MpAPr1) secreted by the wine yeast Metschnikowia pulcherrima was characterised and described.21 Similarly to the proteases from Saccharomyces cerevisiae, it is of interest that another wine yeast has shown the ability to secrete a proteases that was shown to have some activity against haze-forming grape proteins, however further research is being carried out to attempt to make this a viable option in the future.
Protein removal using novel fining agents
Many novel fining agents and other protein removal techniques with the potential to replace bentonite have been explored in recent years. These include carrageenan, chitin, zirconium dioxide, packed-bed cation exchangers, as well as magnetic nanoparticles.2Obviously, being the mechanism of action of novel fining agents similar to that of bentonite, they must meet several criteria to effectively compete with bentonite. In particular, they must be cost effective, non-toxic, minimize wine losses and must not degrade wine quality, at least not more than bentonite does.
Carrageenan, a negatively-charged polysaccharides extracted from seaweeds, showed the potential to become a bentonite alternative.22 Carrageenan is a food grade polysaccharide already used for protein stabilization in the beer industry. It has been shown to be effective in stabilizing white wines at low addition rates (125-250 mg/L), using only one third or less than the bentonite concentration required.23 Carrageenan has been found to produce no deleterious sensory impacts compared to bentonite treated wines.24 While those results are promising, residual amounts of carrageenan in treated wines can potentially induce haze formation,22,23 and this is likely to restrict commercial viability. Further studies are currently being undertaken to solve the issues highlighted by previous studies and this will likely result in a product that could become commercially viable in the near future.
Another protein adsorbing polysaccharide studied is chitin. Chitin is a component of crustacean exoskeletons and, alongside its derivatives, such as chitosan, is widely used in industrial processes, including as a thickening agent for processed foods and in pharmaceuticals.25 The structure of chitin also makes it selective for binding to chitinases and in-line systems containing chitin can be effective in removing these particular PR-proteins from wine.26 Chitin could potentially have serious sensory impacts, however, by removing favourable wine components such as positive aroma compounds.27
«The ultimate objective of novel fining agents and protein-adsorbing materials for the wine industry is to achieve wine stabilization using in-line applications with minimum wine loss and no extra processing steps.» 
The ultimate objective of novel fining agents and protein-adsorbing materials for the wine industry is to achieve wine stabilization using in-line applications with minimum wine loss and no extra processing steps. Zirconium dioxide (ZrO2) is a readily available protein-adsorbing material that can be regenerated and thus reused.28 ZrO2 has shown the potential to remove haze-forming proteins when tested in continuous and batch-wise application both during or post fermentation.29,30 However, despite ZrO2showing promise and the ability to be regenerated with a simple washing procedure,31 issues with the flow rates and high dosages required currently limit its commercial viability.
A very recent study proposes the use of acrylic acid plasma-coated magnetic nanoparticles as a tool for the selective removal of haze-forming pathogenesis-related proteins from wine.32 This study looked at nine white wines and showed that this new separation method was very effective in removing both pathogenesis-related protein classes, TLPs and chitinases from white wines even when the wine contains high amount of proteins. Additionally, the treatment did not alter the phenolic composition of the wines and therefore has the potential to become a viable alternative to bentonite in the future.

The improved understanding of the mechanisms of haze formation that we now have has allowed and hopefully will continue allowing for the faster development of more targeted techniques to prevent protein hazes forming in bottled white wines.
Several solutions have been investigated, with one currently being viable commercially in some countries (flash pasteurization combined with proteases),9 and several being very promising and likely to become commercially viable in the future such as carrageenan,23magnetic nanoparticles,32 and possible some proteases secreted from wine yeasts.21 The ideal and preferred solution would certainly be the finding of a proteolytic enzyme active at normal winemaking conditions, as this will ultimately benefit wine makers worldwide, but despite the continuous effort made by research groups is several countries, it seems very likely that it will take still some time for this solution to become reality.

1. Waters EJ. Alexander G. Muhlack R, Pocock KF, Colby C, O’Neill BK, Høj, PB, Jones P: Preventing protein haze in bottled white wine. Aust J Grape Wine Res 2005; 11 (2): 215-25.
2. Van Sluyter SC, McRae JM, Falconer RJ, Smith PA, Bacic A, Waters EJ, Marangon M: Wine protein haze: mechanisms of formation and advances in prevention. J Agric Food Chem 2015; 63 (16): 4020-30.
3. Falconer RJ, Marangon M, Van Sluyter SC, Neilson KA, Chan C, Waters EJ: Thermal stability of thaumatin-like protein, chitinase, and invertase isolated from Sauvignon blanc and Semillon juice and their role in haze formation in wine. J Agric Food Chem 2010; 58 (2): 975-80.
4. Marangon M, Van Sluyter SC, Neilson KA, Chan C, Haynes PA, Waters EJ, Falconer RJ: Roles of grape thaumatin-like protein and chitinase in white wine haze formation. J Agric Food Chem 2011; 59 (2): 733-40.
5. Marangon M, Van Sluyter SC, Waters EJ, Menz RI: Structure of Haze Forming Proteins in White Wines: Vitis vinifera Thaumatin-Like Proteins. PLoS One 2014; 9 (12): e113757.
6. Majewski P, Barbalet A, Waters EJ: $1 billion hidden cost of bentonite fining. Aust New Zeal Grapegrow Winemak 2011; No. 569: 58-62.
7. Moreno-Arribas MV, Polo MC: Winemaking Biochemistry and Microbiology: Current Knowledge and Future Trends. Crit Rev Food Sci Nutr 2005; 45 (4): 265-86.
8. Pretorius IS: Tailoring wine yeast for the new millennium: novel approaches to the ancient art of winemaking. Yeast 2000; 16 (8): 675-729.
9. Marangon M, Van Sluyter SC, Robinson EMC, Muhlack RA, Holt HE, Haynes PA, Godden PW, Smith PA, Waters EJ: Degradation of white wine haze proteins by Aspergillopepsin I and II during juice flash pasteurization. Food Chem 2012; 135 (3): 1157-65.
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11. Marchal R, Warchol M, Cilindre C, Jeandet P.:Evidence for protein degradation by Botrytis cinerea and relationships with alteration of synthetic wine foaming properties. J Agric Food Chem 2006; 54 (14): 5157-65.
12. Van Sluyter SC, Warnock NI, Schmidt S, Anderson P, van Kan JAL, Bacic A, Waters EJ: Aspartic acid protease from Botrytis cinerea removes haze-forming proteins during white winemaking. J Agric Food Chem 2013; 61 (40): 9705-11.
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28. Pashova V, Güell C, López F: White wine continuous protein stabilization by packed column. J Agric Food Chem 2004; 52 (6): 1558-63.
29. Marangon M, Lucchetta M, Waters EJ: Protein stabilisation of white wines using zirconium dioxide enclosed in a metallic cage. Aust J Grape Wine Res 2011; 17 (1): 28-35.
30. Lucchetta M, Pocock KF, Waters EJ, Marangon M: Use of zirconium dioxide during fermentation as an alternative to protein fining with bentonite for white wines. Am J Enol Vitic 2013; 64 (3): 400-4.
31. Marangon M, Lucchetta M, Waters EJ: Protein stabilisation of white wines using zirconium dioxide enclosed in a metallic cage. Aust J Grape Wine Res 2011; 17 (1): 28-35.
32. Mierczynska-Vasilev A, Boyer P, Vasilev K, Smith PA: A novel technology for the rapid, selective, magnetic removal of pathogenesis-related proteins from wines. Food Chem 2017; 232: 508-14.


Aplicación de ultrasonidos de alta potencia para acortar los tiempos de maceración de los vinos tintos

Ana Belén Bautista-Ortín,1 Ricardo Jurado,2 Juan Alberto Iniesta,2 María Dolores Jiménez Martínez,1 y Encarna Gómez-Plaza1 1 Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología, Universidad de Murcia,
Campus de Espinardo, Murcia
2 Agrovin S.A., Alcázar de San Juan, Ciudad Real
El color de los vinos tintos es la primera sensación organoléptica que percibimos de estos, y los compuestos fenólicos son los responsables de esta cualidad. Pero aún más importante, los compuestos fenólicos no solo participan en el color sino también en el gusto y el cuerpo del vino. Además, su composición fenólica es una característica fundamental para determinar la capacidad de un vino de envejecer.
Los compuestos fenólicos se encuentran fundamentalmente en el hollejo de las uvas, en el interior de las células del hollejo y es necesaria una adecuada transferencia de estos compuestos de la uva al mosto/vino para tener un vino coloreado. Un tiempo mínimo de maceración se requiere para conseguir la transferencia suficiente de compuestos fenólicos, tiempo normalmente más largo cuanto mayor carga fenólica se desea en el vino.
«La técnica de ultrasonidos lleva bastantes años aplicándose en tecnología de alimentos.»
Normalmente son necesarios varios días de maceración (3-7) para lograr la extracción deseada de compuestos fenólicos. Pero a veces, y para grandes bodegas, ocurre que, a mitad de la vendimia, la capacidad de la bodega puede verse sobrepasada, debido a la gran entrada de uvas en la bodega y esta se ve forzada a reducir el tiempo de maceración y, por tanto, la calidad del vino que puede llegar a conseguir y su potencial de envejecimiento. Por ello, a parte de la maceración y los remontados, también se han empleado otras técnicas, algunas económicamente gravosas, para facilitar la extracción (maceración prefermentiva en frío, adición de taninos enológicos, enzimas de maceración) y métodos físicos como la flash-expansión o la termovinificación.1-7
Una novedad en este campo enológico es el uso de ultrasonidos de alta potencia para conseguir acelerar la extracción de los compuestos fenólicos de las uvas. Es una técnica que ya lleva bastantes años aplicándose en tecnología de alimentos. Los ultrasonidos ejercen su acción fundamentalmente a través del fenómeno de la cavitación. Este fenómeno ocurre cuando se aplican ultrasonidos de alta energía en un líquido que posea propiedades elásticas. La expansión de las moléculas del líquido, por la fuerza de los ultrasonidos, crea burbujas o cavidades que colapsan (implosionan) generando presiones locales capaces de alterar la estructura de los tejidos vegetales y favorecer así la extracción de los compuestos intracelulares (fig. 1).
Figura 1. Cavitación ultrasónica8

En este trabajo se muestran los resultados de la aplicación de ultrasonidos a la masa estrujada de uvas de la variedad monastrell y cabernet sauvignon y los parámetros cromáticos finales del vino obtenido.

Materiales y métodos
La experiencia se ha realizado dos años consecutivos, el primer año con uvas de la variedad monastrell y el segundo año con cabernet sauvignon.
Para el tratamiento se empleó el sistema de trabajo que se indica en la figura 2.
Figura 2. Esquema de trabajo para vinos tintos. Tras el estrujado y despalillado de la uva, la pasta generada es tratada mediante el ultrasonido y depositada en tanques de maceración. Posteriormente se realiza la fermentación del mosto sonicado

Se realizaron las siguientes vinificaciones:
  • Una vinificación control, en la que se aplicó un tiempo de maceración de 8 días en el caso de uvas de la variedad monastrell y 7 días en el caso de cabernet sauvignon.
  • Tres vinificaciones utilizando el sistema de ultrasonidos y con tres diferentes tiempos de maceración (3, 6 y 8 días en el caso de monastrell y 2, 3 y 7 días en el caso de cabernet sauvignon).

Determinaciones espectrofotométricasTodas las medidas espectrofotométricas se realizaron en un espectrofotómetro HEλIOS α (TermoSpectronic, EEUU) a partir de las diferentes muestras filtradas usando filtros de nilón de 0,45 micras.
 Índice de polifenoles totales (IPT)Se obtiene por medida de la absorbancia a 280 nm del vino diluido 100 veces con cubetas de 1 cm de paso óptico.
• Antocianos totales y antocianos poliméricosSe obtiene tras la adición de 20 mL de HCL 0,1 N a 0,5 mL de vino. Pasados 30 minutos se mide la absorbancia a 520 mm en cubetas de 1 cm de paso óptico.9
Los antocianos poliméricos se determinaron mediante la adición de 160 µL de SO2 al 5 % a 2 mL de muestra. La muestra fue agitada y tras 1 minuto se midió la absorbancia a 520 nm en cubetas de 0,2 cm de paso óptico.10
 Intensidad de color (IC)Se determina a través de la suma de la absorbancias a 620 nm (componente azul), 520 nm (componente roja) y 420 nm (componente amarilla) la intensidad de color del vino sin diluir mediante cubetas de 0,2 cm de paso óptico.11
• Taninos totalesLa determinación de taninos totales se llevó a cabo por el método de la metilcelulosa. Para ello, a 50 µL de vino se le adicionan 600 µL de una solución de metilcelulosa (0,04 %), se deja reposar 2-3 minutos y a continuación se le adicionan 400 µL de una solución saturada de sulfato de amonio y 800 µL de H2O. La muestra se agita y se deja reposar 10 minutos. Después se centrifuga a 10000 rpm durante 5 minutos y se mide la absorbancia a 280 nm. Una muestra control sin metilcelulosa es requerida para determinar la absorbancia correspondiente a los taninos. La concentración de estos compuestos se expresa en mg/L utilizando la (-)-epicatequina como patrón externo.
Determinación de taninos por HPLC
La determinación de taninos también se llevó a cabo por HPLC, mediante la optimización del método propuesto por Pastor del Río.12
Para ello, se concentraron en un centrivap a 50 °C durante 12 horas 5 mL de cada vino. Tras este tiempo, los extractos fueron redisueltos en 3 mL de agua pasados a través de cartuchos Sep-Pak C18 (1g, Waters, Mildford, EEUU) acondicionados previamente con 10 mL de metanol y 15 mL de agua. Después se eliminaron los compuestos interferentes (ácidos fenólicos, azúcares, etc.) lavando con 15 mL de agua los cartuchos. Los compuestos de interés se eluyeron con 10 mL de metanol. Finalmente, el extracto metanólico fue concentrado de nuevo en el centrivap a 35 °C durante 10 horas, liofilizado y redisuelto posteriormente en 1 mL de metanol.
Para obtener la información sobre el contenido, composición y grado medio de polimerización de las proantocianidinas (GPm) se utiliza el método de la fluoroglucinólisis propuesto por Kennedy y Jones13 basado en la ruptura de los enlaces interflavánicos en medio ácido y en presencia de un agente nucleófilo, el fluoroglucinol, seguido de un análisis de HPLC de los productos de reacción. Por tanto, a 100 mL de cada una de las muestras de extracto metanólico se le añade 100 mL de reactivo de fluoroglucinólisis, el cual presenta una composición de 100 g/L de fluoroglucinol y 20 g/L de ácido ascórbico en HCL 0,2 N en metanol. La reacción se produjo a 50 °C durante 20 minutos, tras ello se le añadió 200 mL de acetato de sodio (200 mM) para la reacción. Posteriormente las muestras se centrifugaron durante 10 min a 1000 rpm y los sobrenadantes se colocaron en sus correspondientes viales para inyectarlos en el HPLC.
Para la separación de los productos de reacción (unidades terminales y aductos con fluoroglucinol) se llevó a cabo en un cromatógrafo líquido Waters 2695 (Waters, PA, EEUU), equipado con un detector diodo-array Waters 2696. La columna utilizada fue una Atlantis C18 (250 x 4,6 mm, 5 µm de tamaño de partícula) protegida con una precolumna del mismo material (20 x 250 x 4,6 mm, 5 µm de tamaño de partícula) (Waters, Milford, MA, EEUU).
Los disolventes utilizados fueron ácido fórmico al 2 % (A) y una mezcla de acetonitrilo/H2O/fórmico (B) (80:18:2) con un flujo de 0,8 mL/min, con un volumen de muestra inyectada de 10 µL a una temperatura de 30 °C. Las condiciones de elución fueron aquellas informadas por Busse-Valverde et al.14
Los compuestos se determinaron a 280 nm y como patrón de cuantificación se utilizó la (+)-catequina, de manera que los productos obtenidos tras la ruptura se estiman usando los factores de respuesta relativos a ella.
Análisis sensorial
Se realizó un análisis sensorial descriptivo, comparando el vino testigo y el vino obtenido de pasta sonicada y 48 horas de maceración, tras dos meses en botella.

Resultados y discusión
Los datos se muestran como porcentaje de variación de los diferentes parámetros medidos con respecto al vino testigo con una maceración de siete días en el caso de cabernet sauvignon y ocho días en el caso de monastrell.
Los datos espectrofotométricos (fig. 3) muestran que los vinos de monastrell elaborados de pasta sonicada alcanzan tan solo con 3 días una intensidad de color y un contenido en polifenoles totales superior al vino testigo elaborado con ocho días de maceración. Además, es muy significativo señalar que estas características cromáticas son estables y se mantienen las diferencias tras dos meses en botella. Está claro que la sonicación de las uvas estrujadas facilitó la ruptura de las estructuras celulares y facilitó la extracción de compuestos fenólicos, de una forma mucho más rápida que en el caso de la pasta no sonicada.
Figura 3. Características cromáticas de los vinos testigo y sonicados al final de la fermentación maloláctica (arriba) y tras dos meses en botella (abajo). Variedad monastrell
(TP: polifenoles totales, TA: antocianos totales, PA: antocianos poliméricos, CI: intensidad de color)

Para tener información sobre el tipo de taninos extraídos, estos fueron analizados por cromatografía líquida, utilizando el método de la fluoroglucinólisis, que nos da información de la cantidad total de taninos que se despolimerizan, el grado de polimerización de esos taninos, su porcentaje de galoilación y la cantidad de epigalocatequina, una subunidad que solamente puede provenir de los taninos de las pieles de las uvas (fig. 4).
Figura 4. Composición cuantitativa y cualitativa de los taninos de los vinos, determinados por el método de la fluoroglucinólisis, al final de la fermentación maloláctica (arriba) y tras dos meses en botella (abajo)

Los vinos elaborados con pasta sonicada muestran, desde el primer muestreo, concentraciones superiores de taninos con tiempos de maceración mucho más cortos que los empleados en el vino control. El grado de polimerización de los taninos es ligeramente superior en el vino testigo pero la cantidad de epigalocatequina (subunidad que solamente puede provenir del hollejo de la uva) en los vinos con siete días de maceración es superior al vino testigo, poniendo de manifiesto la mayor contribución de los taninos de hollejo al perfil tánico de estos vinos y mostrando que la sonicación promueve una mayor liberación de los taninos del hollejo. La galoilación solo sufre ligeras fluctuaciones para vinos de pasta sonicada.
El segundo año se trabajó con la variedad cabernet sauvignon. Los datos espectrofotométricos muestran que los vinos de cabernet sauvignon elaborados de pasta sonicada alcanzan, tan solo con 48 horas de maceración, una intensidad de color y un contenido en taninos similar al vino testigo elaborado con siete días de maceración. Si observamos los resultados de los vinos que se han elaborado con pasta sonicada y con 3 días de maceración, estos presentan valores cromáticos superior al testigo en todos los casos (fig. 5). Además, es muy significativo señalar que estas características cromáticas son estables y se mantienen las diferencias tras dos meses en botella como también se observó con monastrell.
Figura 5. Características cromáticas de los vinos testigo y sonicados, al final de la fermentación maloláctica (arriba) y tras dos meses en botella (abajo). Variedad cabernet
(TP: polifenoles totales, TA: antocianos totales, PA: antocianos poliméricos, CI: intensidad de color, TTmc: taninos totales determinados por el método de la metilcelulosa

En el ensayo de cabernet sauvignon y dado que el vino más prometedor podría ser el elaborado con pasta sonicada y macerado durante solamente 48 horas, ya que se consiguen unas características cromáticas similares al vino testigo y con cinco días menos de maceración, estos dos vinos, el vino control y este vino elaborado con pasta sonicada y macerado durante 48 horas fueron evaluados sensorialmente. Los resultados mostraron que el vino elaborado con pasta sonicada y el testigo presentan diferencias en la fase visual, con una leve mejora de intensidad y tonalidad en el vino tratado con ultrasonidos (fig. 6).
Figura 6. Evaluación sensorial del aroma de los vinos testigo y sonicado con 48 horas de maceración, tras dos meses en botella
Mayores diferencias aún se han encontrado en la fase olfativa y gustativa, cuando se destaca en el vino elaborado con pasta sonicada, la persistencia, equilibrio, cuerpo e intensidad.
Los resultados de la aplicación de esta tecnología a uvas de monastrell y cabernet sauvignon han mostrado que realmente la tecnología es eficaz para facilitar la extracción de compuestos fenólicos de las uvas al mosto. Es una tecnología que se puede aplicar como un pretratamiento continuo a las uvas estrujadas, antes de que estas pasen al tanque de maceración, lo que representa una posibilidad de optimizar la capacidad de la bodega, al reducir el tiempo de maceración necesario para alcanzar una adecuada extracción de compuestos fenólicos. Además, es una tecnología limpia, económica y mejora no solo el color del vino sino también su evaluación olfativa y gustativa.
Además, los estudios realizados por otros investigadores muestran que existen otras posibilidades del uso de esta tecnología en enología, sobre todo en el campo del envejecimiento del vino. Así, los ultrasonidos pueden producir radicales libres durante la sonólisis, por ejemplo, en el caso del agua se pueden producir grupos hidroxilos y peróxido de hidrógeno. Esto puede inducir la formación de otras especies reactivas que en el caso del vino podría acelerar los procesos de envejecimiento del vino y fenómenos como la esterificación. Masuzawa et al.15 concluyeron que los ultrasonidos promueven la polimerización de los compuestos fenólicos aunque el efecto parece ser dependiente del tipo de onda aplicada.
Asimismo, relacionado con el envejecimiento del vino, una práctica muy habitual es usar madera (barricas o virutas) para incrementar la complejidad aromática y gustativa de los vinos. En este caso, la aplicación de ultrasonidos puede acelerar la extracción de compuestos de la madera y su transferencia al vino.16
Se ha descrito también su aplicación en los vinos que realizan envejecimiento sobre lías. El envejecimiento sobre lías tiene efectos positivos en la estabilidad del vino y sus características sensoriales pero también es una técnica que requiere tiempo. Durante este tiempo, las levaduras sufren autólisis y el vino se enriquece en los compuestos que se liberan del citoplasma y la pared celular, como las manoproteínas, polisacáridos y otros compuestos de bajo peso molecular. La aplicación de ultrasonidos acelera la lisis y el efecto protector de los coloides mejorando así este envejecimiento.17,18

Este trabajo está financiado por el programa SME Instrument, en el marco del programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea (Grant agreement number: 672309).

1. Bautista-Ortín AB, Martínez-Cutillas A, Ros-García JM, López-Roca JM, Gómez-Plaza E: Improving colour extraction and stability in red wines: the use of maceration enzymes and enological tannins. International Journal of Food Science and Technology 2005; 40: 1-12.
2. Romero-Cascales I, Fernández-Fernández JI, Ros-García JM, López-Roca JM, Gómez-Plaza E: Characterisation of the main enzymatic activities present in six commercial macerating enzymes and their effects on extracting colour during winemaking of monastrell grapes. International Journal of Food Science and Technology 2008; 43: 1295-305.
3. Romero-Cascales I, Ros-García JM, López-Roca JM, Gómez-Plaza E: The effect of a commercial pectolytic enzyme on grape skin cell wall degradation and colour evolution during the maceration process. Food Chemistry 2012; 130: 626-31.
4. Ribereau-Gayon P, Dubourdieu D, Donèche B, Lonvaud-Funel A: Handbook of enology. I: The microbiology of wine and vinification. Nueva York: Wiley, 1998: 410-9.
5. Jackson R: Wine Science: Principles, practice and perception. San Francisco, Academic Press, 2001.
6. De Andrade Neves N, De Araujo Pantoja L, Dos Santos A: Thermovinification of grapes from the cabernet sauvignon and Pinot Noir varieties using inmobilized yeasts. European Food Research and Technology 2014; 238: 79-84.
7. Morel-Salmi C, Souquet JM, Bes M, Cheynier FV: Effect of flash release treatment on phenolic extraction and wine composition. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 2006; 54: 4270-6.
8. Soria AC, Villamiel M: Effect of ultrasound on the technological properties and bioactivity of food: A review. Trends in Food Science and Technology 210; 21 (7): 323-31.
9. Cayla L, Cottereau R, Renard R.: 2002. Estimation de la maturité phénolique des raisins rouges para la méthode ITV standard. Revue Française d’OEnologie 2002; 193: 10-6.
10. Boulton R: The copigmentation of anthocyanins and its role in the color of red wine: a critical review. American Journal of Enology and Viticulture 2001; 52 (2): 67-87.
11. Glories Y: La couleur des vins rouges. 1re. Partie: Les equilibres des anthocyanes et des tanins. Connaissance de la Vigne et du Vin 1984; 18 (3): 195-217.
12. Pastor del Rio JL, Kennedy JA: Development of proanthocyanindins in Vitis vinifera L. cv. Pinot noir grapes and extraction into wine. American Journal of Enology and Viticulture 2006; 57: 125-32.
13. Kennedy JA, Jones GP: Analysis of proanthocyanidin cleavage products following acid-catalysis in the presence of excess phloroglucinol. J Agric Food Chem 2001; 49 (4): 1740-6.
14. Busse-Valverde N, Gómez-Plaza E, López-Roca JM, Gil-Muñoz R, Fernández-Fernández JI, Bautista-Ortín AB: Effect of different enological practices on skin and seed proanthocyanidins in three varietal wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2010; 58: 11333-9.
15. Masuzawa N, Ohdaira, E, Massao I: Effects of ultrasonic irradiation on phenolic compounds in wine. Japanese Journal of Applied Physics 2000; 39: 2978-9.
16. Tao Y., Zhang Z., Sun Z: Experimental and modeling studies of ultrasound-assisted release of phenolics from oak chips into model wine. Ultrasonics Sonochemistry, 2014; 21: 1839-48.
17. Cacciola V, Batlló IF, Ferraretto P, Vincenzi S, Celotti E: Study of the ultrasound effects on yeast lees lysis in winemaking. European Food Research and Technology 2013; 236: 311-7.
18. García Martín JF, Gillemet L, Feng C, Sun D-W: Cell viability and proteins release during ultrasound-assisted yeast lysis of light lees in model wine. Food Chemistry 2013; 141: 934-9.
Otras referencias no citadas
Ferraretto P, Cacciola V, Ferran Batlo I, Celotti E: Ultrasound application in winemaking: grape maceration and yeast lysis. Italian Journal of Food Science 2013; 25: 160-8.
Sacchi K, Bisson LF, Adams DO: A review of the effect of winemaking techniques on phenolic extraction. American Journal of Enology and Viticulture 2005; 56: 197-206.


Vino y cánnabis: ¿quién teme al nuevo cultivo?

La legalización del cánnabis en California el pasado noviembre (tras la votación que aprobó la conocida como Proposición 64) ha removido no solo el debate ético y legal sobre el uso de esta sustancia con fines terapéuticos o no, sino también el papel de un sector “en crecimiento” en uno de los estados más fuertes y decisivos de la economía estadounidense. En este contexto, la industria del vino reflexiona sobre este “cambio de escenario” y se plantea si los nuevos cultivos van a ser amigos o adversarios.
California es tierra de vinos. Casi cinco millones de personas al año visitan el valle de Napa, el segundo destino turístico más popular de California, tras Disneyland. Las 1200 bodegas que actualmente allí se asientan mueven la economía de la región y sus vinos representan casi el 90% de toda la producción de vino estadounidense. Por superficie y producción, California sería el cuarto mayor productor de vino del mundo.
¿Van a permitir un retroceso? Con estas cifras, ¿quién puede temer a la nueva industria? ¿Qué puede ocurrir con el sí a la Proposición 64? Transcurrido menos de un año desde la legalización de la marihuana, se ha celebrado un simposio, una jornada de estudio e intercambio de ideas, acerca de los puntos en común de la (vieja, en el Nuevo Mundo) industria vitivinícola con la (novedosa) industria cannábica.
¿Quién puede temer a la nueva industria?
Estamos hablando de, potencialmente, millones de dólares para las arcas del Estado en concepto de impuestos –pues estas actividades comerciales han quedado reguladas por las autoridades con un impuesto del 15% y un cargo adicional de 9,25 dólares por onza (unos 30 g)– y de una estimación que el negocio del cánnabis puede generar 7600 millones de dólares al año en ventas directas a consumidores hasta 2020 (sin contar con otras vías indirectas de ingresos como camisetas o souvenirs). Pero también de un cambio y repercusiones en los cultivos, en los usos del agua, en el mercado laboral, en el turismo… en definitiva, en la economía de una zona sostenida ampliamente por las actividades vitivinícolas.

Wine&Weed Symposium: Exploring the Opportunities & Issues that the Legalization of Cannabis Presents to the California Wine Industry ha tenido lugar el 3 de agosto de 2017 en Santa Rosa, California, con plazas agotadas y una enorme expectación. Organizado por WIN (Wine Industry Network), que se autodefine como “un recurso empresarial para la industria del vino”, el evento reunió a profesionales de la industria del vino (en un 50%, según una encuesta que se realizó a los asistentes), la industria del cánnabis (28%) y de ambos sectores compartiendo negocio (18%). Pero una rápida ojeada a la página de patrocinadores y expositores da una idea del interés "comercial" de la jornada.
Bajo el paraguas de la colaboración mutua, el simposio –que se ha presentado en clave de oportunidades más que de amenazas– anunciaba que ponentes profesionales de la industria vitivinícola compartirían sus historias sobre “cómo evolucionaron sus carreras para incluir el cánnabis” y remataba con un marquetinero “aprenda lo que los atrajo, lo que han experimentado y las similitudes que ambas industrias comparten”. No son pocas las voces que se han alzado contra esos supuestos beneficios de los vinícolas frente a los cannábicos.

«El cánnabis tiene mucho más que ganar al asociarse con el vino bien regulado y bien aceptado, que el vino al asociarse con el cánnabis.»

“La reputación del vino no se verá realzada por estar de alguna manera asociada con el cánnabis. (…) El cánnabis tiene mucho más que ganar al asociarse con el vino bien regulado y bien aceptado, que el vino al asociarse con el cánnabis” afirma Tom Wark, conocido consultor de vinos californiano, autor del blog Fermentation, tribuna desde la que viene defendiendo los intereses de los consumidores y de pequeñas y medianas empresas vinícolas en cuestiones de política, comercialización y cultura del vino desde hace casi dos décadas.
Podríamos afirmar que las tesis de Wark se basan en el sentido común y son la respuesta a unos simples interrogantes. La uva y el cánnabis se cosechan en la misma época del año: qué va ocurrir con el mercado laboral, con unas condiciones de trabajo ya muy ajustadas, teniendo que asegurar la recogida simultánea, etc.; cómo se va a supervisar y regular el uso de plaguicidas que, en el caso del cánnabis, es mucho más estricto que el de la uva. Por otra parte, el sector vitivinícola está claramente organizado y regularizado y es fácil que el sector del cánnabis quiera “aprender” cómo regularizarse mirándose en el espejo, por ejemplo, de las AVA (las American Viticultural Area, regiones de producción de uvas para vino en Estados Unidos, reconocidas por la Oficina de Comercio de Alcohol y Tabaco), que están protegidas en la legislación federal y pueden aparecer en las etiquetas de los vinos designados como lugares de origen.  ¿Qué gana el vino en las supuestas sinergias?
«La mitad de los millennials serían muy propensos a pasarse al cánnabis sobre el alcohol.»
Hace ya unos meses, Wark hacía pública su preocupación por el impacto que el acceso fácil a la droga blanda podría tener sobre las ventas de vino. Tomar un chardonnay es un pequeño placer, con un coste de unos 15 o 20 dólares la botella. ¿Qué ocurre con un porro de marihuana? Es más barato, no contiene calorías, más ligero, sin resaca, sin botellas para reciclar… Para Wark, es inevitable pensar que la hierba terminará ganando terreno al vino. Algunos estudios parecen indicar que la mitad de los millennials serían muy propensos a pasarse al cánnabis sobre el alcohol,  pero que también el 20% de generación X podría estar tentado a hacer lo mismo.
El Nuevo Mundo advierte al Viejo; todos debemos estar atentos. En Europa tenemos clubs cannábicos, reducto por el momento de los defensores de los fines medicinales de la marihuana; tenemos ya algunos intentos de hacer vino enriquecido con CBD, cannabinoides herbarios o fitocannabinoides sintetizados naturalmente por la planta de cánnabis, en lo que parece la regla del 5 (50% uva garnacha, 50% uva cariñena, 50 mg de extracto de CBD, en botella de 500 ml).
Industria, consumidores, legislación y seguridad alimentarias, entre otros, están implicados en el avance y las nuevas perspectivas del cánnabis en relación con el vino.
¿Cuánto falta para que los enólogos incluyan el cáñamo en sus notas de cata?