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Enología: composición química de la uva

Enología: composición química de la uva

Luva se compone de varios químicos, como azúcares, ácidos, antocianinas, taninos y varios sabores, que ahora analizaremos.

Alcoholes

Alcohol etílico
El etanol es, después del agua, el compuesto más importante presente en el vino. El etanol proviene de la fermentación alcohólica de los azúcares del mosto, debido a la acción de las levaduras: su contenido se expresa como un porcentaje del volumen presente en el vino. Se necesitan 16-18 g / l de azúcares para producir, por fermentación alcohólica, 1% vol. de etanol 16% de etanol es el valor considerado el límite máximo de resistencia de la levadura al alcohol. La densidad del etanol es de 0,79.
Desde un punto de vista químico, el etanol es un alcohol primario, es decir, el carbono 1 está unido a dos átomos de hidrógeno y un radical hidroxilo. Es importante saber que el etanol es tóxico para los humanos ya que actúa sobre las células nerviosas y las células del hígado, por lo tanto, es bueno no exagerar el consumo de alcohol.

Alcohol metílico
El alcohol metílico está presente en los vinos en una cantidad entre 60 y 150 mg / l, no tiene influencia sensorial. Este compuesto está formado por la hidrólisis enzimática de los grupos metoxi de pectinas, durante la vinificación. Por ley, se establecen límites máximos para esta molécula en las bebidas alcohólicas, lo que tiene un alto nivel de toxicidad:

  • 0,25 ml por 100 ml de etanol (vinos tintos);
  • 0,20 ml por 100 ml de etanol (vinos blancos);
  • 1 ml por 100 ml de etanol (orujo o brandy de frutas).

A este respecto, vale la pena mencionar el escándalo del vino de metanol, un fraude perpetrado en Italia en 1986 al adulterar el vino de mesa con metanol, que causó daños físicos permanentes y la muerte de varias personas.

Alcohol superior de origen fermentativo.
Estos alcoholes superiores son producidos por levaduras, tanto directamente de azúcares como de aminoácidos de uva. Son alcoholes que tienen más de dos átomos de carbono: la mayoría de ellos de origen fermentativo, están presentes en dosis de 150 a 550 mg / l. Tienen olores intensos importantes para el aroma de los vinos. Los principales son: alcohol isobutílico (2-metil-propan-1-ol) y alcoholes amílicos (mezcla de 2-metil-butan-1-ol y 3-metil-butan-1-ol). Estos, en pequeñas cantidades, participan en la complejidad aromática, mientras que a altas dosis enmascaran la delicadeza aromática.

Azúcares

Los azúcares, también llamados carbohidratos, son muy importantes para la planta y son el resultado de la fotosíntesis, un proceso por el cual el dióxido de carbono se transforma en compuestos químicos necesarios para el metabolismo de la planta. Desde un punto de vista químico, los azúcares son todos derivados de aldehídos y cetonas de alcoholes polivalentes.
Los azúcares se pueden clasificar en tres grupos principales: monosacáridos, polisacáridos y oligosacáridos:

  • los monosacáridos se denominan azúcares simples y, como no pueden hidrolizarse, no pueden transformarse en azúcares aún más simples;
  • los polisacáridos están formados por muchas unidades de monosacáridos; estas unidades pueden variar desde unas pocas decenas hasta cientos o incluso miles;
  • los oligosacáridos están formados solo por unas pocas unidades de monosacáridos unidos entre sí; entre los más conocidos están los "disacáridos", compuestos por dos unidades, y los "trisacáridos", que están compuestos por tres unidades simples.

Los mostos y los vinos contienen naturalmente azúcares de hexosa (es decir, con 6 átomos de carbono) y azúcares de pentosa (es decir, con 5 átomos de carbono). Entre los exose recordamos:

  • d-glucosa, monosacárido, también llamado dextrosa, porque desvía la luz polarizada hacia la derecha, el azúcar con función aldehído o la aldosa;
  • L-fructosa, monosacárido también llamado levulosa porque desvía la luz polarizada hacia la izquierda, azúcar con función de cetona o cetosa.

En mostos y vinos hay pentosas en pequeñas cantidades: son azúcares que están disponibles de manera inferior en las levaduras (es decir, las levaduras no pueden metabolizarlas). Entre ellos, se han reconocido larabinium, ramnosa y otros de presencia más incierta. Sin embargo, se puede decir que, en la pulpa de uva, los azúcares más importantes e influyentes en la formación del vino son la glucosa y la fructosa.

Estructura de glucosa y fructosa (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Existe una variación continua en la relación entre glucosa y fructosa en la pulpa y esto se debe a las diversas etapas de crecimiento y maduración de las uvas. En las uvas todavía verdes, predomina la glucosa sobre la fructosa; sin embargo, a medida que avanza la maduración, la proporción de fructosa aumenta de modo que a plena madurez la relación glucosa / fructosa es cercana a 1. La fructosa tiene un poder edulcorante mayor (1.73) que el de glucosa (0.74): esto significa que tiene esa dulzura característica de las uvas cuando está maduro. En uvas maduras, el contenido de glucosa y fructosa está entre 150 g / ly 250 g / l. Además, la sacarosa está naturalmente presente en las uvas, aunque no se encuentra en niveles muy altos (entre 2 y 5 g / l) y luego se hidroliza en glucosa y fructosa.

Ácidos de uva

Otro componente fundamental de las uvas y los mostos son los ácidos. Estos también se pueden dividir en subgrupos, principalmente en dos: ácidos orgánicos de uva y ácidos orgánicos de fermentación.

Ácidos orgánicos de uva
En cuanto al primer grupo, encontramos, como principales, ácido tartárico, ácido málico y ácido cítrico:

  • El ácido tartárico es uno de los ácidos más importantes que se encuentran en las uvas, mientras que en la naturaleza no es muy común. Es un ácido estable desde el punto de vista microbiológico, ya que puede ser atacado por algunos microorganismos, pero es inestable desde el punto de vista químico-físico, dada su posible precipitación en algunas soluciones. Cuantitativamente en uvas varía desde 15 g / l de las primeras etapas hasta 6 g / l de las últimas etapas de maduración;
  • El ácido málico tiene características inversas con respecto al ácido tartárico, es decir, es más estable en el campo químico-físico, ya que sus sales son solubles en soluciones de agua, y en cambio es inestable desde un punto de vista microbiológico, ya que puede ser atacado fácilmente por levaduras y bacterias (fermentación malo-alcohólica y maloláctica). Cuantitativamente está presente entre casi 25 g / l hasta 1-2 g / l;
  • El ácido cítrico es un ácido menor y está presente principalmente en vinos y mostos antes del inicio de la fermentación maloláctica (aproximadamente 0.5-1 g / l). La posible adición de este ácido al vino también está permitida, como estabilizador.

Ácidos de fermentación orgánicos
En cuanto al segundo subgrupo, encontramos ácido pirúvico, ácido acético y ácido láctico:

  • el ácido pirúvico es muy importante porque con su reducción conduce a las dos formas de ácido láctico; también se convierte en etanal, que luego origina etanol;
  • el ácido acético es un producto secundario de la fermentación alcohólica y está presente con una cantidad de 0.2-0.3 g / l;
  • En cambio, el ácido láctico está presente en dos formas: L (+) - láctico y D (-) - láctico, que son el resultado de una de las fermentaciones malolácticas y la otra del metabolismo de varias bacterias.

FORMAS DE ACIDEZ
Dada la presencia de ácidos en el vino, es posible deducir y derivar diferentes tipos de acidez: acidez total, acidez volátil y acidez fija:

  • La acidez total representa la cantidad de miliequivalentes de base fuerte necesarios para neutralizar las funciones de ácido libre de un litro de mosto o vino a pH 7. Se expresa en meq / lo g / l de ácido sulfúrico o ácido tartárico. La acidez total de un mosto o vino es una expresión de todas las especies ácidas presentes, desde ácidos minerales, como el ácido fosfórico, hasta ácidos orgánicos (de los cuales hemos mencionado los principales), hasta aminoácidos, cuya contribución es sin embargo poco conocido
  • La acidez volátil de un vino consiste en las formas libres y salificadas de ácidos volátiles. Estos ácidos se vaporizan cuando el vino se seca, mientras que los que forman parte de la acidez fija permanecen en el residuo. Estos ácidos, que causan volatinas, son principalmente ácido acético y otros ácidos carboxílicos;
  • La acidez fija se define como la diferencia entre el valor de la acidez total y el de la acidez volátil.

Aromas Varietales

Los aromas varietales son muy importantes en la composición del vino. Se pueden dividir en: compuestos de terpeno, metoxipirazinas, norisoprenoides y compuestos de azufre

Compuestos de terpenos
Los compuestos de terpeno representan una gran familia de compuestos (alrededor de 4000); Se han identificado unos cuarenta en las uvas. Son biomoléculas formadas por múltiplos de la unidad isoprénica (también se llaman isoprenoides) y pueden ser lineales, cíclicos o ambos. Dependiendo del número de unidades de isopreno de las cuales están hechas, los terpenos se clasifican en:

  • monoterpenos = 2 unidades de isopreno (10 átomos de C);
  • sesquiterpenos = 3 unidades de isopreno (15 ");
  • diterpenos = 4 unidades de isopreno (20 ");
  • triterpenos = 6 unidades de isopreno (30 ");
  • tetraterpenos = 8 unidades de isopreno (40 ").

Entre los terpenos más famosos e importantes, mencionamos linalol, geraniol, citronelol y ho-trienol (aroma de esencia de rosa). Estos se encuentran entre los terpenos más fragantes y juegan un papel importante desde el punto de vista olfativo y aromático en algunos tipos de uvas, como Muscat.

metoxipirazinas
Las metoxipirazinas son compuestos heterocíclicos nitrogenados, derivados del metabolismo de aminoácidos característicos. La 2-metoxi-3-isopropilpirazina, la 2-metoxi-3-secbutilpirazina y la 2-metoxi-3-isobutilpirazina tienen un olor a vegetales que recuerda a pimiento verde, espárragos y notas terrosas.

norisoprenoides
De la degradación oxidativa de los carotenoides, que pertenecen a la familia de los terpenos con 40 átomos de C (tetraterpenos), se originan los derivados de 9, 10, 11 y 13 átomos de C. Entre estos compuestos, los norisoprenoides con 13 átomos de C tienen características interesante fragante.
Desde un punto de vista químico, hay 2 grupos principales de compuestos, megastigmans y no megastigmans:

  • megastigmans: son norisoprenoides con 13 átomos de C oxigenados en C n.7 (serie damascone) o en C n.9 (serie ionona). Entre estos compuestos, la beta-damascenona tiene un olor complejo a flores, frutas exóticas y compota de manzana. La beta-ionona es un componente del característico olor a violeta;
  • no megastigmans: son otros norisoprenoides de 13 átomos de carbono que incluyen algunos compuestos muy olorosos.

Compuestos fenólicos

Ácidos fenólicos
Las uvas y los vinos contienen ácidos fenólicos benzoico y cinámico, cuya concentración es de 100-200 mg / l en vinos tintos y 10-20 mg / l en vinos blancos. Desde un punto de vista sensorial, los ácidos fenólicos no presentan un sabor u olor particular, pero pueden, debido a la acción de ciertos microorganismos, dar lugar a fenoles volátiles.

Ácidos benzoicos
Se conocen siete ácidos del tipo benzoico: difieren en el grado y la naturaleza de los sustituyentes del anillo de benceno y se encuentran en las uvas principalmente en forma de heterosidos, de los cuales se liberan por hidrólisis ácida, y de ésteres de los cuales se liberan. por hidrólisis alcalina

Ácidos cinámicos
Se encuentran en una forma esterificada esencialmente con ácido tartárico o como heterósidos de glucosa.

Ácidos benzoicos y cinámicos (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Fenoles volátiles
En el caso de los vinos almacenados en barricas nuevas de roble, el tostado de la madera, que está relacionado con la fabricación de barriques, conduce a la degradación de las ligninas y a la formación de diversos fenoles volátiles. Algunos de estos fenoles que se pueden formar son: guaiacol, metil-guaiacol, propil-guaiacol, alil-guaiacol, jeringa y metil-jeringa; tienen diferentes olores a humo, es decir, similar al tabaquismo. Entre los fenoles volátiles también encontramos el 4-etil-fenol, uno de los fenoles más famosos y característicos ya que tiene un olor a animal, no siempre agradable a la nariz.

Fenoles volátiles (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Flavoni
Se componen de dos anillos de benceno unidos por medio de un heterociclo oxigenado. Los compuestos más comunes son los flavonoles, pigmentos amarillos de las pieles de las uvas blancas y negras y, lo que es menos importante, los flavonoles, con un color mucho más pálido.
En las uvas, estas moléculas se encuentran en forma heterosídica (ver figura a continuación).

Su contenido en vinos tintos es de aproximadamente 100 mg / l, mientras que en vinos blancos es de 1-3 mg / l.

Antocianinas
Las antocianinas representan los pigmentos rojos de las uvas. Se encuentran esencialmente en la cáscara, a veces en algunos casos excepcionales también en la pulpa, pero también están presentes en las hojas, en cantidades más importantes cuanto más la vid está al final del ciclo vegetativo.
En forma heterosídica (antocianinas), estas moléculas son mucho más estables que en forma de agliconas (antocianidinas). En las uvas Vitis Vinifera y en los vinos correspondientes, solo se identificaron antocianinas monoglucosiladas.

La molécula de antocianidina está formada por dos anillos de benceno unidos por medio de un heterociclo oxigenado, insaturado y cargado positivamente, el ión flavilo.

Estructura de antocianidina (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

La presencia de antocianinas diglucósidas en cantidades significativas es específica de ciertas especies del género Vitis (V. riparia y V. rupestris). El cruce entre una variedad de V. vinifera y una especie americana (V. riparia o V. rupestris) conduce a una población de híbridos de primera generación que poseen antocianinas diglucósidas. Este conocimiento nos ha permitido desarrollar un método de diferenciación de vinos de V. vinifera e híbridos, para el análisis cromatográfico de su sustancia colorante.

Estructura de las antocianinas de 3,5 diglucósidos (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Sin embargo, la mayoría de estos pigmentos se asocian o condensan con los taninos del vino para formar otra clase de moléculas con un color más estable, es decir, antocianinas combinadas de estructura compleja, responsables del color del vino.

Taninos
Los taninos son sustancias capaces de producir combinaciones estables con proteínas y otros polímeros vegetales, como los polisacáridos. Reaccionan con proteínas, creando la elasticidad de estos materiales, con las glicoproteínas ricas en prolina (PRP) de la saliva, determinando la sensación sensorial de astringencia, con los pegamentos proteicos del pegamento del vino y con las partes proteicas de las enzimas en el inhibición de la actividad enzimática.
Desde un punto de vista químico, los taninos son moléculas fenólicas relativamente voluminosas que se derivan de la polimerización de moléculas monoméricas que contienen funciones fenólicas, cuya configuración espacial se correlaciona con su reactividad. Las masas moleculares de los taninos activos están generalmente entre 600 y 3500. Se dividen en taninos hidrolizables, taninos condensados ​​y taninos complejos.

Taninos hidrolizables
Incluyen gallotaninos y elagitaninos que liberan ácido gálico y ácido elágico respectivamente después de la hidrólisis ácida y también contienen una molécula de azúcar.

Estructura de los ácidos fenólicos (a y b) y elagitaninos (c y d) (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Los taninos hidrolizables no son taninos naturales de uva; por el contrario, son los principales taninos comerciales utilizados en el tratamiento de vinos o pueden derivarse de la madera utilizada para fabricar las barricas. Todas estas moléculas son solubles en agua y pasan rápidamente a solución en medios hidroalcohólicos como los vinos y las bebidas espirituosas. Su oxidabilidad y sus propiedades sensoriales juegan un papel importante en el refinamiento de los vinos tintos y blancos en barricas de roble.

Taninos condensados
Los taninos condensados ​​de uvas y vino son polímeros de catequinas (flavanoles) más o menos complejos. El calentamiento de estos polímeros en un ambiente ácido libera carbocartiones altamente inestables que se convierten en productos de condensación marrones y, sobre todo, en proantocianidinas (flavandiols). Los taninos condensados ​​están presentes en todas las partes sólidas de la uva (pieles, semillas, tallo) y pasan al vino durante la fase de maceración.

Taninos complejos
Los taninos complejos generalmente se encuentran en plantas que contienen taninos hidrolizables y taninos condensados. Estos son complejos covalentes entre elagitaninos y flavanoles y los tenores resultantes son muy modestos.

Estructura de flavan-3-aceites, precursores de taninos (fuente: P. Ribéreau-Gayon, 2007)

Bibliografía
P. Ribéreau-Gayon, D. Dubourdieu, B. Donèche, A. Lonvaud, Tratado sobre Enología II - Química del vino, estabilización, tratamientos; Edagricole 2007
Instituto Técnico Industrial del Estado G.Galilei - S.Secondo P.se - Parma Notas de clase del laboratorio de química

Sitografía
www.smauro.it/AnalisiVini/asti/composizione-chimica-delluva
www.winesitaly.it/formazione21.htm
www.emattei-urbino.it
www.annodellachimica.unito.it
www.wikipedia.org


Vídeo: Historia del Vino 1-2 (Diciembre 2021).