Tesis doctoral de Alberto Cambra Pereira
Resumen y abstract el principal objetivo de esta tesis doctoral es conocer la influencia de distintas técnicas no convencionales de elaboración de vinos tintos, con diferentes variedades de uva permitida en la do vinos de Madrid sobre diferentes parámetros, cómo el contenido polifenólico, capacidad antioxidante o acidez y sobre su calidad organoléptica, comparándolos con una vinificación convencional. También se ha realizado el estudio de madurez de las variedades empleadas en la vinificación estudiando su relación con el vino obtenido. Por último, se ha estudiado la capacidad enológica de tres variedades de uva tinta no autóctona de la d.O vinos de Madrid. Todos los ensayos se han llevado a cabo en el instituto madrileño de investigación y desarrollo rural agrario y agroalimentario (imidra), en el departamento de agroalimentación situado en la finca experimental «el encín». El trabajo se encuentra asociado a la beca predoctoral (compuestos de calidad en vinos de la denominación de origen (d.O.) Vinos de Madrid) y el proyecto de investigación (incidencia en la composición fisicoquímica y en la estabilidad del color de diferentes técnicas de maceración en vinos tintos) ambos financiados por el imidra. entre otras líneas, la investigación de este departamento va encaminada a la caracterización y mejora de la calidad de alimentos tradicionales en la comunidad de Madrid, siendo una de sus áreas de investigación la enología. Las operaciones que se realizan en bodega pueden llegar a corregir, destacar e incluso mejorar el potencial de la uva; por ello, se ha estudiado en el presente trabajo cómo ciertas operaciones de vinificación, principalmente la maceración y los parámetros que la caracterizan, afectan al vino resultante y a las propiedades organolépticas que le acompañan como astringencia, amargor, cuerpo y aroma entre otras. además de estas propiedades organolépticas uno de los parámetros más importantes y apreciados del vino es su color; por ello se ha estudiado la forma de extraer la mayor cantidad de antocianos posible de los hollejos, sin que con ello se extraigan compuestos de la uva que den un gusto desagradable al vino. También es de gran importancia estabilizar el nivel de antocianos con el fin de que perduren en el tiempo. debido a las características climatológicas de la d.O. Vinos de Madrid, consideradas cálidas y secas, la uva cultivada en esta región no suele tener problemas para alcanzar una adecuada maduración tecnológica, aunque en muchas ocasiones puede ir acompañada de una baja acidez. Teniendo en cuenta que la acidez del vino tiene una importante incidencia en el color, carácter sensorial, estabilidad y estado higiénico del vino y que la concentración de potasio afecta en gran medida a la acidez y su estabilidad, una parte del presente trabajo se ha centrado en relacionar la extracción de potasio y la acidez resultante, con el tipo de vinificación empleada. por los motivos anteriormente expuestos en el presente trabajo se han realizado diferentes vinificaciones no convencionales a escala bodega piloto empleando según el caso depósitos de 100 l, 500 l, 750 l ó 1500 l durante las campañas 2004-2007. Las elaboraciones se han realizado con variedades de uva tinta permitidas en la d.O. Vinos de Madrid, cabernet sauvignon, garnacha tinta, merlot, syrah y tempranillo, con el fin de estudiar el efecto de las distintas elaboraciones no convencionales sobre el vino resultante comparándose en todos los casos con la elaboración convencional (c). La uva empleada procede de dos de las fincas experimentales del imidra, el socorro y el encín. las elaboraciones no convencionales empleadas han sido: extracción diferida de antocianos (eda) según el método propuesto por di stefano y bosso. fermentación separada (fs) según el método propuesto por suárez-lepe y morata. maceración prefermentativa en frío (f) basada en el procedimiento empleado por bernard. doble vendimia (dv) se ha desarrollado este método basándose en los principios de la elaboración eda y fs, junto con recursos de vinificación tradicionales. el fundamento y procedimiento abreviado de las técnicas enumeradas anteriormente es el siguiente: extracción diferida de antocianos (eda) en esta técnica se pretende durante la etapa inicial del encubado, no extraer o hacerlo en la menor cantidad posible, los antocianos de los hollejos, al no realizar operaciones de movimiento del sombrero hasta que exista una cierta concentración de etanol en el medio, de forma que este etanol al comenzar los remontados o bazuqueos, extraiga o disuelva otros polifenoles que puedan combinarse con los antocianos que se extraerían simultáneamente. De esta manera, se busca crear durante la fermentación alcohólica las condiciones óptimas para la estabilización de los antocianos y la producción de pigmentos poliméricos. fermentación separada (fs) se ha llevado a cabo esta técnica con un objetivo similar al de la elaboración eda; crear durante la fermentación alcohólica las condiciones óptimas para la estabilización de los antocianos y la producción de pigmentos poliméricos. El mosto se separa por sangrado (40 y 60%) de los hollejos que pasan a conservarse en frío con los objetivos de que no comience su fermentación, no se realice maceración o extracción voluntaria y mecánica de antocianos además de producirse la extraccion de compuestos aromáticos varietales procedentes de los hollejos. En la fracción líquida se inoculan levaduras seleccionadas lo cual favorecería su implantación, respecto a las levaduras autóctonas que se mantendrían en su mayor parte en la parte sólida. maceración prefermentativa en frío (f) se suelen obtener vinos con mayor carga polifenólica, en especial se obtiene un aumento del contenido de antocianos, con vinos más coloreados e incluso mayor presencia de aromas varietales. La vendimia tinta despalillada y estrujada, recibe en su encubado o anteriormente la dosis de anhídrido sulfuroso habitual; a continuación se refrigera hasta una temperatura comprendida entre 5º y 10º c, permaneciendo sin fermentar un período de tiempo de 3 a 10 días, durante el cual, el mosto macera los hollejos extrayendo los compuestos que contiene, especialmente los de naturaleza fenólica y también los aromáticos. doble vendimia (dv) se ha desarrollado el método de la doble vendimia (dv) basado en los principios de estabilización del color de los métodos eda y fs junto a técnicas tradicionales como es vendimiar uva menos madura con el fin de obtener una mejora de la acidez. por lo tanto, en este método se realizan dos vendimias sucesivas que acabarán la fermentación en un mismo depósito. Una primera vinificación con uva menos madura, de forma que su acidez total sea mayor que la que se obtiene en la segunda vendimia más tardía. Se espera que el contenido en ácido tartárico y de ácido málico en la mezcla final sea superior al que se obtendría si no se realizase la primera vendimia. Se realiza una breve vinificación y descube de la primera vendimia, sin que hubiera terminado la fermentación. Posteriormente, se efectúa la segunda vendimia, que se añade al líquido obtenido del descube de la vinificación de la primera vendimia, resultando que la segunda sea aproximadamente dos tercios del total. La uva que no ha alcanzado la madurez fenólica total, puede aportar al conjunto precursores aromáticos que den una mayor complejidad aromática a la mezcla. Siguiendo el principio de la extracción de taninos simultánea a la de antocianos cuando existe etanol en el medio, la primera vendimia puede aportar el etanol necesario para extraer los taninos maduros de la segunda vendimia, y conseguir así el efecto de estabilización del color que se busca en los métodos eda y fs. además del estudio de las distintas técnicas de elaboración, se ha realizado el seguimiento de la madurez fenólica durante el proceso de maduración con el fin de obtener el momento óptimo de vendimia, desde el punto de vista del contenido polifenólico. Además se pretende correlacionar los datos de maduración, con las características del vino elaborado. por último, con el fin de conocer y comparar el potencial enológico y las posibilidades de adaptación de otras variedades no autóctonas, respecto a las variedades permitidas en la d.O. Vinos de Madrid, se han llevado a cabo la vinificación de las variedades nero amaro, petit verdot y trincadeira, en las campañas 2004, 2005 y 2006. Para ello, se han realizado vinificaciones y se han analizado parámetros de interés comercial en vinos tintos, así como su capacidad antioxidante. los principales resultados obtenidos se resumen a continuación. La elaboración mediante extracción diferida de antocianos (eda) da lugar, en la mayor parte de los ensayos realizados, a vinos menos astringentes, amargos y vegetales, y más afrutados, que los elaborados mediante la elaboración c. El índice de gelatina ha sido inferior en todos los casos estudiados. Estos vinos también han sido elegidos como los preferidos hedónicamente, en la mayor parte de las catas realizadas. La intensidad de color y la capacidad antioxidante han sido ligeramente superiores a los obtenidos en la elaboración c. Esta elaboración (eda), ha dado lugar a mayores concentraciones de ésteres, como el butirato de etilo, hexanoato de etilo, octanoato de etilo y acetato de isoamilo. la elaboración mediante fermentación separada (fs), da lugar a vinos con menor intensidad de color y contenido polifenólico que los elaborados mediante c. No obstante, los valores de capacidad antioxidante son similares o incluso superiores en la mayoría de los casos. El tono de la elaboración fs es superior al de la elaboración c, en la mayoría de los casos estudiados. Además la elaboración fs da lugar a vinos con un contenido inferior de alcoholes como el isoamílico y el íY-feniletanol o ésteres como el acetato de isoamilo, isovalerato de etilo o butirato de etilo respecto a la elaboración convencional. la elaboración mediante doble vendimia (dv) dio lugar a vinos con un contenido polifenólico ligeramente inferior a la elaboración c. Los catadores encuentran a los vinos elaborados mediante dv ligeramente más afrutados que los vinos c. Estos vinos tienen un menor contenido de alcoholes como el isoamílico y el íY-feniletanol, mostrando una mayor concentración de ésteres como el acetato de isoamilo, isobutirato de etilo y butirato de etilo respecto a la elaboración c. la elaboración mediante maceración prefermentativa en frío (f) da lugar a vinos con un mayor contenido polifenólico, teniendo un mayor valor de índice de polifenoles totales (ipt), taninos totales y capacidad antioxidante que la elaboración c. El índice de gelatina fue superior en el caso de la elaboración f. Los catadores dieron una mayor puntuación en astringencia y cuerpo a esta elaboración y consideran menos afrutados a estos vinos. También se observa una mayor concentración media de isobutanol, alcohol isoamílico, íY-feniletanol y metionol, siendo por otra parte, menor la concentración de hexanoato de etilo y de los ácidos butanoico, hexanoico y octanoico. las distintas técnicas empleadas no afectan en gran medida al contenido de potasio extraído en las variedades menos potasófilas, cabernet sauvingon, garnacha, syrah y merlot, y por lo tanto no se mejora sensiblemente el valor de ph. Sin embargo, parece existir un menor contenido de potasio en el vino elaborado con la variedad más potasófila, tempranillo, cuando se aplican las elaboraciones mediante extracción diferida de antocianos (eda) y maceración prefermentativa en frío (f), mejorándose ligeramente el valor de ph. el método glories, empleado en el seguimiento de la maduración, puede ayudar a predecir el contenido antociánico e intensidad de color del vino a elaborar, aunque los resultados tienen una relación importante con la variedad y las condiciones de cultivo; por ello, antes de poder hacer una predicción fiable es conveniente haber estudiado durante el mayor número posible de campañas la uva a vinificar y su incidencia en el vino resultante. la variedad petit verdot es la que mayores valores de intensidad de color, ipt y taninos muestra de las variedades no autóctonas estudiadas, siendo la mejor valorada por los catadores. Si se compara con las variedades cabernet sauvignon y tempranillo muestra valores de intensidad de color y antocianos totales similares siendo ligeramente superior en ipt y taninos totales. Respecto a la variedad syrah, muestra menores valores de intensidad de color y antocianos totales. Por estos motivos, se considera al petit verdot como la variedad no autóctona más adecuada de las estudiadas para su vinificación y posterior guarda. abstract the present phd thesis has been carried out at the institute for agricultural research rural and agricultural development (imidra) of Madrid, spain, at the department of agricultural development, located at the experimental farm «el encín», with the financial support of the pre-doctoral fellowship «quality compounds in wines from the do wines of Madrid » and the research project «impact on the physicochemical composition and color stability of different maceration techniques in red wines» both sponsored by the imidra. Among other research lines, this department is devoted to the characterization and improvement of the quality of traditional foods in the region of Madrid, being oenology one of their research areas. Processes performed at cellars can get to correct, highlight and even improve the potential of the grapes, subsequently, this research was oriented to the impact of certain winemaking operations, such as maceration, on the wine organoleptic properties, like astringency, bitterness, body and aroma. In addition to these sensory properties, one of the most important parameters is the wine color. Therefore, different ways to extract the greatest possible amount of anthocyanins from the skins have been studied, circunventing those compounds that give an unpleasant taste to the wine. It is also important to stabilize the level of anthocyanins in the wine in order to endure over time. due to the climatic characteristics of the apellation of origin (ao) wines of Madrid, considered hot and dry, the grapes grown in this region does not usually have trouble getting adequate technological maturity, although in many cases it may be accompanied by a low acidity. The acidity of the wine has a significant impact on the color, sensory character, stability and hygienic state of the wine. Considering that the potassium concentration has a great effect on the wine acidity, a section of this work has been focused on relating the extraction of potassium and acidity resulting from the type of winemaking assayed. for the reasons exposed above, this research has conducted experiences with different non-conventional winemaking techniques in 100 l, 500 l, 750 l or 1500 l steel vats during trials 2004-2007. Elaborations have been made with red grape varieties allowed in the ao «wines of Madrid » cabernet sauvignon, red grenache, merlot, syrah and tempranillo to study the effect of various non-conventional winemaking techniques on the resulting wine in all cases comparing with conventional winemaking (c). The grapes were obtained from two experimental imidra farm, «el socorro» and «el encín». four nonconventional winemaking were assayed: delayed extraction of anthocyanins (dea) according to the method proposed by di stefano and bosso (2002) separated fermentation of marcs (sf): according to the method proposed by suarez-lepe and morata (2002) double harvest method (dv). cold prefermentative maceration (pf): based on the procedure used by bernard (1999) the winemaking techniques listed above were conducted as follows: delayed extraction of anthocyanins (dea) during the first phases of the winemaking this technique tries not to extract the anthocyanins from the skins, avoiding any cap punching operation until a certain concentration of ethanol in the medium, so that ethanol, when starting the cap movement, extracts the dissolved tannins from the marcs. In this way, the technique aim is to obtain the optimum fermentation conditions for the stabilization of anthocyanins and polymeric pigments production. separated fermentation of marcs (sf): this technique has been conducted with a similar goal as dea technique, creating during fermentation the optimal conditions for the stabilization of anthocyanins and polymeric pigments production. The pomace was drained. The marcs were cooled at about 5 ºc to avoid their fermentation. In the liquid fraction yeasts were inoculated. The method improves the implementation of inoculated yeast against indigenous yeasts that are kept mostly in the marcs. double harvest method (dh) in the method of the double harvest (dh) the grapes were harvested in two different ripening times. The first harvest is 1/3 of the total amount to vinificate and it was fermented. When a density value of approximately 1015 g/l was achieved, it was mixed with the second harvest and the mixture was fermented according to process c. With the application of this practique the content of tartaric acid and malic acid in the final mixture expected will be higher than the obtained with the not performing first harvest. The grape that has not reached the total phenolic maturity could contribute to the whole aromatic precursors to improve the aromatic complexity to the mix. Following the principle of simultaneous extraction of tannins, anthocyanins when the ethanol in the medium is present, the first harvest could add the neccesary ethanol to extract tannins from the second harvest and thus could obtain the stabilization effect of color that is searched in the dea and sf methods. cold prefermentative maceration (pf): wines obtained usually present higher polyphenolic load and anthocyanin content with colored wines and even greater presence of varietal aromas. The pomace was kept at low temperature (below 10 ºc) to avoid the fermentation with two cap punchings daily during 6 to 10 days. Afterwards, the pomace was carried on to 20º c and inoculated with dry selected commercial yeasts. The fermentation and maceration were made during 15 days according to conventional winemaking. besides, in this project of thesis phenolic maturity has been monitored during the ripening process in order to obtain the optimal harvesting time from the point of view of the polyphenol content. Another objective is to correlate data from ripening characteristics with the wine produced. finally, winemaking of varieties amaro nero, petit verdot and trincadeira have been carried out during trials 2004, 2005 and 2006, in order to discover and compare the oenological potential adaptation options of these, non-native varieties against varieties allowed in the do «wine of Madrid»,. Then, the principal parameters of commercial interest in red wines and their antioxidant capacity were studied. the main results obtained in the majority of tests have shown that the winemaking technique delayed extraction of anthocyanins (dea) produces less astringent, bitter and vegetal wines in comparison to conventional wines. The gelatin index was lower in the all cases studied. They have also been chosen as the preferred hedonic wines in most of the descriptive analysis. The intensity of color and antioxidant capacity were slightly higher than those obtained with the conventional technique. The winemaking technique dea has led to higher concentrations of valtiles compounds such as esters ethyl butyrate, ethyl hexanoate, ethyl octanoate and isoamyl acetate. the winemaking technique separated fermentation of marcs (sf) produces wines with lower intensity of color and phenolic content than those made by c. However, antioxidant content was similar or even higher in most cases. The tone from sf is higher than the tone of wines from the elaboration c in most of the cases studied. The winemaking technique sf produces wines with lower alcohol content in isoamyl and íY-phenylethanol and to the esters, isoamyl acetate, ethyl isovalerate and ethyl butyrate. the winemaking technique double harvest (dh) produces wines with slightly lower polyphenol content from convencional (c) winemaking. The tasters found the wines produced with dh fruitier than conventional wines. The dh wines have lower alcohol content as isoamyl and íY-phenylethanol showing a higher concentration of esters as isoamyl acetate, ethyl isobutyrate and ethyl butyrate. cold prefermentative maceration (pf) produces wines with high polyphenol content, having a higher value of ipt, total tannins and antioxidant capacity than conventional wines. The gelatin index was higher in the case of the f wines. The tasters gave higher scores on astringency and body to this winemaking. The f wines were considered the less fruity. There is also a higher average concentration of isobutanol, isoamyl alcohol, íY-phenylethanol and metionol. On the other hand the cold prefermentative maceration (pf) wines showed the lower concentration of ethyl hexanoate and butanoic, hexanoic and octanoic acid. the different winemaking techniques used do not greatly affect the content of potassium removed in the varieties (cabernet sauvignon, grenache, syrah and merlot) and therefore does not improve significantly the ph value. However, having a lower content of potassium in the wine made from tempranillo variety, when applied the delayed extraction of anthocyanins (dea) and cold prefermentative maceration (pf), slightly improved the ph value. the glories method, used in monitoring the maturation, can help to predict the anthocyanin content and color intensity of the wine develop, although the results have an important bearing on the variety and growing conditions. the petit verdot variety produces the best values of color tannins and ipt of non-native varieties studied, being the most valued by the tasters. The petit verdot variety shows color intensity values and anthocyanin content similar to cabernet sauvignon, syrah and tempranillo varieties. The petit verdot variety produces wines with more ipt and total tannins that cabernet sauvignon and tempranillo. For these reasons, petit verdot is considered as the most suitable non-native variety for winemaking to be recommended in ao vinos de Madrid.
Datos académicos de la tesis doctoral «Influencia de técnicas de vinificación no convencionales en las características del vino tinto«
- Título de la tesis: Influencia de técnicas de vinificación no convencionales en las características del vino tinto
- Autor: Alberto Cambra Pereira
- Universidad: Politécnica de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 19/05/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan María no Cabellos Caballero
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José Antonio Suárez lepe
- teresa Arroyo casado (vocal)
- María esperanza Valdés sánchez (vocal)
- ernesto calixto Franco aladrén (vocal)