lunes, 3 de enero de 2011

Sustancias Nitrogenadas


SUSTANCIAS NITROGENADAS

Las sustancias nitrogenadas apenas tienen influencia sobre el sabor, pero son indispensables como nutrientes para el desarrollo de las levaduras y bacterias, siendo las principales: proteínas, polipéptidos, y aminoácidos.

Los vinos contienen de 1 a 3 gr/litro de sustancias nitrogenadas y algunas de ellas pueden insolubilizarse y provocar alteraciones en los vinos blancos embotellados.

Variables cuantitativamente.
Nitrógeno total en mostos: 98 – 1130 mg/L media 390 mg/L
Nitrógeno total en vinos: 70 – 780 mg/L media 350 mg/L

Variables cuantitativamente según el tipo de vino.
Vinos blancos: 77 – 377 mg/L

CLASIFICACIÓN

- Nitrógeno mineral: Catión amonio y diversos aniones de las sales amónicas disociadas.

- Nitrógeno orgánico: aminoácidos elementales, oligopéptidospolipéptidos, proteínas, amidas, aminas, nitrogeno nucleico, nitrogeno osaminado y piracinas.

Con propiedades enológicas:
- Nitrógeno asimilable: Constituidas por catión amonio, aminoácidos libres y polipéptidos de bajo y mediano peso molecular (10 KDa).

- Macromoléculas: Polipéptidos altamente polimerizados, proteínas de bajo, medio y alto peso molecular. (Proteínas, Enzimas, Vitaminas)
Otras formas del nitrógeno:

- Nitrógeno aminado. Urea: Interés en la enología.
. Precursor del Carbamato de etilo.
. Autorizado el uso del enzima UREASA OIV (disminuir tasa de urea).

- Carbamato de etilo:Interés en la enología.
. Compuesto cancerígeno. Límite FDA 15 μg/L
. Origen variable, abonos nitrogenados, condiciones de elaboración (despalillado, maceración caliente, FML, crianza,...) y almacenamiento.

- Aminas Biogenas: El origen es la descarboxilación de aminoácidos listados a continuación, convirtiendose en las aminas biogenas listadas también a continuación.
Aminoácidos - Aminas Biógenas
Arginina - Agmatina (Espermidina – Putrescina – Espermina)
Cisteína - Mercaptoetilamina
Histidina - Histamina
Fenilalanina - Feniletilamina
Serina - Etanolamina
Ornitina - Putrescina
5 – Hidroxitriptófano - Serotonina
Lisina - Cadaverina
Tirisonina - Tiramina

- Aminoácidos: son los componentes elementales de las proteínas y de los polipéptidos. De ellos el Acido Glutámico es posible que intervenga en el gusto del vino.

- Polipéptidos: son agrupamientos de aminoácidos mas o menos condensados y constituyen la forma mas importante de encontrar el nitrógeno en los vinos.

- Proteínas:Llamadas "materia albuminoide" son de peso molecular elevado, superior a 10.000. Se encuentran en estado de macromoléculas y tienen carácter coloidal. Precipitan por el calor y taninos, siendo un problema para la estabilización de los vinos blancos, de los cuales se eliminan en la clarificación, mediante un tratamiento con "colas orgánicas", que a su vez son también proteínas
. Masas moleculares comprendidas entre 10 – 90 KDa.
. Glicoproteinas 25,5 – 30 KDa
. pI 3,6 a 11

Modificación de la fracción proteica.
• Concentración f(maduración)
- Concentración aumenta madurez optima
- Naturaleza y número varia con la maduración.
- Algunas cepas relación pH, azúcares y concentración proteínas
• Concentración de proteínas generalmente mayor en mostos que en vinos.
- Modificación FA y FML
- Reducción e incluso desaparición proteínas pI alto.
- Acción proteasas levaduras (aumento proteínas de bajo peso molecular.

- Enzimas: Origen:
. Procedentes de la uva.
. Metabolismo microbiano.
. Preparados industriales. Sujetos a normativa vigentes. (país, comunitarias y OIV). Complementos tecnológicos. Coadyuvantes
. Enzimas de interés enológico: (Polifenoloxidasas, Pectinasas, Glicohidrolasas, Proteasas y Enzimas relacionados con la formación de aldehidos y alcoholes C6).

Polifenoloxidasas

- O-Difenoloxidasa (o-DPO). Tirosinasa
. Oxida ortodifenoles a ortoquinonas.
. Sustratos preferentes catecol; ac. Cafeico; catequinas; epicatequinas
. Actividad baja a pH ácido variedad estado fisiológico.
. Temperatura óptima 30 º. Estable a tratamientos térmicos cuando pH > 7,2.
. Actividad disminuye en curso maduración. F(variedad).
. Sensible al SO2, etanol, SH2 ácido p-cumárico
Características:
.Intracelular (cloroplasto y mitocondria)
. Optimo pH 4,5 baja actividad pH < style="font-weight: bold;">

- p-Difenol oxidoreductasa. Lacasa
. Enzima de origen fúngico. Soluble.
. Oxida sustratos muy variados al contrario o-DPO
. p-di fenoles, o-di fenoles, polifenoles, etc.
. Actividad alta a pH ácido
. Sensible a tratamientos térmicos.
. Actividad f(niveles inductores, hongo, otros).
. Más resistente al SO2 y etanol que o-DPO.

Factores del proceso de vinificación que afectan a la actividad:
. Más resistente alAnhidrido sulfuroso.
. Presion.
. Desfangado.
. Proceso Fermentativo actividad residual
. Clarificantes (bentonita), bajo efecto

Inhibidores: (Alta temperatura, Acido ascórbico + SO2)

- Glicohidrolasas

Grano de uva
. Pectolíticas (endo PG y PME)
. Quitinasa y glucanasa
. Glucosidasa.
Su concentración aumenta con el grado de maduración.

Levaduras de fermentación.
. Enzimas que hidrolizan sustratos glucosidicos.
. No celulasas y pectinasa.
. Relacionadas con su metabolismo y autolisis celular.
. Baja glucosidasa

Microflora contaminante.
. Enzimas relacionadas con su actividad celulasas, hemicelulasas, pectolíticas.

Aplicaciones tecnológicas de las glicohidrolasas.
. Desfangados de mostos blancos.
. Mejora de rendimientos en el prensado.
. Mejora de las extracciones durante el proceso de maceración.
. Clarificación de vinos.
. Mejora de la filtración de los vinos.
. Liberación de aromas a partir de precursores glicosilados.

- Proteasas
. Grano de uva
. Levaduras de fermentación.
. Bacterias lácticas.
. Incidencias Técnicas de las Proteasas: (Turbios proteicos, Autolisis levaduras, Desarrollo BAL)

- Enzimas implicadas en la formación de aldehídos y alcoholes C6
Lipoxigenasa:
. Sustratos preferentes Ácidos Linolénico y Linoleico.
. Oxigenación de AG en hidroperoxidos conjugados (C9 y C13).

Enzima de escisión: Ruptura del hidroperóxido en un aldehído volátil y un ácido no volátil.

Alcohol deshidrogenasa: Cataliza la reducción de aldehído a alcohol y la oxidación de alcohol a aldehído.

PROPIEDADES DE INTERÉS ENOLÓGICO DE LAS SUSTANCIAS NITOGENADAS
- Metabolismo microbiano: Nitrógeno Asimilable. (NH4+, aa, vitaminas,..)
- Estabilidad del futuro vino. Floculación: Macromoléculas, (proteínas, enzimas)
- Biocatalizadores: Enzimas y vitaminas

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA FRACCIÓN NITROGENADA
Suelo: Nitratos y sales de amonio -- Biosíntesis de aminoácidos -- Síntesis de proteínas

- Aminoacidos es la forma nitrogenada más abundante en el mosto variable de 1 – 4 g/L (30 – 40 % Ntotal).
- Prolina y arginina predominantes según la cepa.
- Evolución variable en el curso de la maduración.
- Nivel de Aa libres superior en vendimia que en el envero.
- Existe una correlación entre la prolina el IM (azúcares/ácidos), pérdida de fermentabilidad del mosto.

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