COMPONENTES PRINCIPALES DE LA UVA Y DE LOS VINOS

CONSELLERÍA DO MEDIO RURAL ESTACIÓN 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 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.

en

concentraciones

O C

H

CH2OH

H

C

OH

C

O

HO

C

H

HO

C

H

H

C

OH

H

C

OH

H

C

OH

H

C

OH

CH2OH

D-glucosa

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 = 0.9-1.0 ‰ Vino: G/F < 1.0

Otros hidratos de carbono •

•

Monosacáridos -Hexosas: D-galactosa: ~0.1 g/L -Pentosas: Σ= 0.3-2 g/L L-arabinosa D-xilosa D-ribosa L-ramnosa Disacáridos trehalosa (glucosa+glucosa): 150 mg/L en vino melibiosa (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 Reglamento CE 1493/99 para vinos espumosos Producto

Conc. (g/L)

Extra Brut

0-6

Brut

≤ 15

Extra Seco

12 - 20

Seco

17 - 35

Semiseco

33 - 50

Dulce

≥ 50

ÁCIDOS ORGÁNICOS •

Se acumulan principalmente en la pulpa, en formas libres y combinadas (sales de potasio).

•

Son responsables del carácter ácido del vino. Compuesto

Fórmula

pKa

Ác. tartárico

HOOC-CHOH-CHOH-COOH

pk1= 3.04; pk2= 4.37

Ác. málico

HOOC-CH2-CHOH-COOH

pk1= 3.46; pk2= 5.13

Ác. cítrico

HOOC-CH2-COH-CH2-COOH COOH

pk1= 3.15; pk2=4.71; pk3= 6.41

Compuesto

Vino (g/L)

Ácido tartárico

L(+)

4-11

1.5-4

Ácido málico

L(-)

1-5

0-3

0-0.5

0-0.5

Ácido cítrico

•

Isómero Mosto (g/L)

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.

Medio

Solubilidad bitartrato potásico (g/L)

Agua

5.7

Disol. hidroalcohólica 10% (v/v)

2.9

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

Fermentación maloláctica

HOOC-CH2-CHOH-COOH

CO2 + CH3-CHOH-COOH

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 ácidos glucónico y 2-ceto-glucónico proceden de la oxidación de la función aldehído de la glucosa y de la función alcohol primario del C1 de la fructosa en vendimias afectadas por la podredumbre noble y/o gris. • El ácido múcico, formado a partir de la oxidación de la función aldehído y de la función alcohol primario del C6 de la galactosa, fue identificado en algunos vinos de podredumbre noble. • Ácido ascórbico. • Ácidos fenoles: ácido p-cumárico y cumariltartárico.

Ácidos orgánicos producidos en la fermentación Compuesto

Isómero

Vino (g/L)

Ácido láctico

D(-), L(+)

0.1-3

Ácido succínico

0.5-1.5

Ácido acético

0.3-1

Compuesto

Fórmula

pKa

Ác. láctico

HOOC-CHOH-CH3

pk= 3.81

Ác. succínico

HOOC-CH2-CH2-COOH

pk1= 4.18; pk2= 5.23

Ác. acético

CH3-COOH

pk=4.73

Ácidos orgánicos producidos en la fermentación Ácido D(-) láctico L(+) láctico Succínico

Origen •Degradación de hexosas por levaduras.

Fermentación alcohólica

•Degradación de ác. málico por bacterias lácticas.

Fermentación maloláctica

•Degradación de hexosas por levaduras.

Fermentación alcohólica

•Degradación de hexosas por levaduras.

Fermentación alcohólica

•Degradación de ác. cítrico por bacterias lácticas.

Fermentación maloláctica Acético

•Oxidación del etanol por bacterias acéticas (“picado acético”). •Alteraciones lácticas. •Oxidación química del etanol catalizada por metales.

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: 2CH3-CH2OH +2 CO2

C6H12O6

etanol

glucosa/fructosa

CH2OH-CHOH-CH2OH + CH3-CO-COOH

C6H12O6 glucosa/fructosa

CH3-CO-COOH ác. pirúvico

dióxido de carbono

-CO2 enzim.

glicerol

CH3-CHO etanal

NADH2

ác. pirúvico

CH3-CH2OH etanol

Hidrólisis enzimática de las pectinas

Otros alcoholes

Compuesto

Concentración media (g/L)

Compuesto

Concentración media (g/L)

metanol

0.1

2-metil-1-butanol

0.05

1-propanol

0.03

3-metil-2-butanol

?

2-propanol

Trazas

1-hexanol

0.01

1-butanol

Trazas

2-hexanol

?

2-metil-1-propanol

0.1

1-heptanol

Trazas

2-metil-2-propanol

?

2-heptanol

?

2-butanol

Trazas

1-octanol

?

2,3-butanodiol

1

2-octanol

?

1-pentanol

Trazas

1-nonanol

?

2-pentanol

Trazas

2-nonanol

3-pentanol

?

1-decanol

?

3-metil-1-butanol

0.2

2-feniletanol

0.05

?

Alcoholes superiores: monoalcoholes de más de 2 átomos de carbono.

Polioles Compuesto

Concentración (mg/L)

Origen

Glicerol

5000 – 20000

-Fermentación gliceropirúvica -Podredumbre noble

2,3-Butanodiol

330 – 1350

-Prod. secundario ferm. alcoh. -Fermentación maloláctica

Eritritol

30 – 200

-Levaduras

Arabitol

25 – 350

-Levaduras -Bacterias lácticas -Botrytis cinerea

Manitol

90 – 750

-Bacterias lácticas -Botrytis cinerea

Sorbitol

30 – 300

-Botrytis cinerea -Fermentación alcohólica

Mesoinositol

220 - 730

-Uva

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 O

O

R− C−OH + CH3 − CH2OH

R−C− O− CH2 −CH3 + H2O

Compuesto Acetato de etilo

Origen • •

Fermentación alcohólica Acción de bacterias acéticas durante conservación

•

Fermentación alcohólica

• •

Fermentación maloláctica Reacción química durante envejecimiento

Acetato de isobutilo Acetato de hexilo Acetato de isoamilo Acetato 2-fenilo Hexanoato de etilo Octanoato de etilo Decanoato de etilo Lactato de etilo

SUSTANCIAS NITROGENADAS • Clasificación de acuerdo a su comportamiento químico:

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 > 10000 su precipitación por los taninos causa quiebra proteica en vinos blancos, ya que los vinos tintos no contienen proteínas en estado libre.

ENZIMAS • • •

Actividad prefermentativa de la vendimia. Inicio de la fermentación. Evolución de los vinos (desfangado y clarificación).

Oxidasas: polifeniloxidasa (PFO) o tirosinasa; laccasa (podredumbre). Hidrolasas: proteasas; pectinasas o enzimas pectolíticos.

VITAMINAS Vitamina

Función

C

bloqueante de la oxidación de los constituyentes del vino (polifenoles).

B

Intervienen en la fermentación alcohólica como activadores e influyen en el desarrollo de las levaduras.

SUSTANCIAS MINERALES Proceden del suelo y se localizan, principalmente, en las partes sólidas de la uva: hollejos, semillas y paredes celulares de la pulpa. Anión

Mosto (mg/L)

Vino (mg/L)

Cloruro

20–200

20–1000

Sulfato

200

100–2000

Fosfato

100–400

70–1000

•

•

Catión

Mosto (mg/L)

Vino (mg/L)

Potasio

1000-2500

1000

Calcio

100

10-100

Sodio

10-200

10

Magnesio

100

60–150

Manganeso

4-5

1–8

Hierro

2-5

5

Cobre

5-10

0.1-1

Cinc

4-5

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 polihidroxilados del linalol) libres o glicosilados y terpenilglicósidos (ramnosil glucósidos y arabinosil glucósidos).

secundarios: •Aromas fermentativos.

aromas

prefermentativos

•Aromas terciarios: aromas postfermentativos.

y

Terpenos

Terpenos en variedades gallegas

16 14 12 10 ITL ITP

8 6 4 2 0 TORRONTES

TREIXADURA

GODELLO

LOUREIRA

ALBARIÑO

Terpenoles libres en variedades gallegas TERPENOLES 150

Linalol a-Terpineol Citronelol Nerol Geraniol Ho-trienol t-ox-lin-furan c-ox-lin-furan t-ox-lin-piran c-ox-lin-piran

125

µg/L

100 75 50 25 0 ALBARIÑO

LOUREIRA

GODELLO

Terpenoles ligados en variedades gallegas TERPENOLES 60

Linalol a-Terpineol Citronelol Nerol Geraniol Ho-trienol t-ox-lin-furan c-ox-lin-furan t-ox-lin-piran c-ox-lin-piran

50

µg/L

40 30 20 10 0 ALBARIÑO

LOUREIRA

GODELLO

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.

CONTENIDO Y LOCALIZACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS EN LA UVA

(mg/kg bayas)

Pulpa

Hollejos

Pepitas

Taninos

trazas

100-500

1.000-6.000

Antocianos Ácidos fenólicos

0

(1)

20-170

(1) Excepto variedades tintoreras. (2) Contenido en variedades tintas.

500-3000 50-200

(2)

0 0