martes, 16 de octubre de 2012

Composición del Mosto de Uva para la Vinificación


COMPOSICIÓN DEL MOSTO DE UVA PARA LA VINIFICACIÓN

Los mostos de uva son líquidos espesos, algo viscosos, más densos que el agua, y en los que se encuentran dispersas númerosas sustancias.

Azúcares

La uva contiene de un 15 a un 25% de azúcares, sobre todo glucosa y fructosa. La glucosa es una aldosa con función aldehido y la fructosa una cetosa con función cetona.

La glucosa y la fructosa se encuentran en proporciones casi iguales en los mostos de uvas maduras, ya que la relación glucosa/fructosa es aproximadamente 0,95. Antes de madurar predomina la glucosa y en las uvas bien maduras, la fructosa. La glucosa y la fructosa son fácilmente fermentadas por la levadura, aunque casi todas ellas fermentan más deprisa la glucosa, y por ello los vinos dulces a los que se les ha parado la fermentación contienen más cantidad de fructosa.

Para calcular, conociendo la cantidad de azúcar del mosto, el grado alcohólico probable del vino que se obtenga después de la fermentación, hay que aplicar la fórmula:

Grado alcohólico probable = (Azúcares - 1) / 17

Se supone que, por término medio, las levaduras necesitan 17 gramos de azúcar para producir un grado de alcohol. El gramo que se le resta a los azúcares totales corresponde a los azúcares que no son fermentables por la levadura, tales como las pentosas (xilosa, ram- nosa y arabinosa).

Acidos y compuestos de carácter ácido

En los mostos existen varios ácidos orgánicos libres y combinados en forma de sales, algunas de ellas ácidas. También existen ácidos minerales y las sales ácidas de algunos de ellos. Finalmente, existen otras sustancias de carácter ácido. El conjunto de estas sustancias forma la acidez de los mostos, siendo las principales:

Ácido málico (COOH-CHOH-CH2-COOH) y sus sales ácidas (malatos). Es el ácido más extendido en el reino vegetal, encontrándose en las hojas y en los frutos. Las uvas poco maduras contienen una cantidad elevada de ácido málico, que va disminuyendo a medida que las uvas van madurando. Es soluble en mostos y vinos.

Ácido cítrico. Es poco abundante en la uva, suele encontrarse entre 150 a 300 mg/1. Es soluble en mostos y vinos.

Ácido tartárico (COOH-CHOH-CHOH-COOH). Es el más abundante en los mostos de uva. Su contenido total no se modifica prácticamente durante la maduración, pero su concentración va disminuyendo por engrasamiento del grano. Al final de la maduración puede disminuir por combustión y precipitación como bitartrato potásico. Es muy soluble en agua y en líquidos alcohólicos.

Sales ácidas del ácido tartárico (bitartratos). La más abundante en los mostos es el bitartrato potásico (COOH-CHOH-CHOH-COOK), que es poco soluble en agua fría, mucho más en agua caliente e insoluble en alcohol.

Sales minerales de carácter ácido. Las más abundantes en los mostos y vinos son los fosfatos (PO3-4), que en los mostos se encuentran parcialmente neutralizados por el potasio, calcio, etc.

Sustancias de carácter ácido. La más importante es el anhídrido sulfuroso (S02).

La acidez de los mostos (formada por todas estas sustancias) puede expresarse como acidez fija, energía ácida o pH. Mantener una acidez suficiente en los mostos es importante, ya que permite:

- Favorecer una perfecta fermentación. Las levaduras toleran bien niveles de acidez elevados, ocasionados por los ácidos naturales del mosto; y en cambio, estos niveles de acidez son nocivos para otros microorganismos que pueden producir enfermedades en los vinos.
- Elaborar vinos de gusto más fresco que desarrollen más buqué en la crianza. Si son pobres en acidez, tienen un gusto neutro y no suelen adquirir buqué en la crianza.
- Avivar el tono y matiz del color de los vinos.
- Proteger a los vinos de ciertos enturbiamientos y quiebras del color.
- Facilitar casi siempre la clarificación natural y el encolado.

En especial, la energía ácida de los mostos influye en la marcha de la fermentación y ésta es más pura (con menor posibilidad de intervención de microorganismos distintos de las levaduras), con bajos valores de pH, obteniéndose con ello mayores rendimientos en alcohol y fermentaciones más completas.

Polifenoles

En los mostos podemos encontramos con distintos tipos de polifenoles en función del tipo de uva de la que procedan:

Los compuestos no flavonoides

. Los ácidos fenoles se caracterizan por la presencia de un solo anillo bencénico.
Se encuentran en las vacuolas del hollejo y la pulpa bajo forma de ésteres tartáricos (de 2 a 100 veces más en el hollejo, en función de la variedad). Su concentración disminuye durante la maduración.

Los ácidos fenólicos encontrados en los mostos se clasifican en dos grupos:
- Ácidos benzoicos. Se consideran derivados del ácido p-hidroxibenzoico y son: ácido p-hidroxibenzoico, ácido protocatéquico, ácido gálico, ácido vainíllico, ácido siríngico, ácido salicílico y ácido gentísico. Los ácidos protocatéquico y gálico proceden de los raspones y las pepitas, y especialmente este último aparece poco en los vinos como consecuencia del despalillado de las uvas.
- Ácidos cinámicos. Se consideran derivados del ácido p-cumárico o ácido p-oxicinámico, y son: ácido p-cumárico, ácido cafeico, ácido ferúlico y ácido clorogénico. El ácido p-cumárico se ve implicado en casos de acilación de los antocianos.


. Los estilbenos, de los cuales el más importante es el resveratrol. Se encuentra en los hollejos y está implicado en la resistencia de las bayas a los ataques fungicos. Sus propiedades antioxidantes contribuyen a la calidad sanitaria de uvas y vinos.

Los flavonoides

Los antocianos o antocianinas son los pigmentos rojos de los hollejos de las uvas tintas, estando ausentes en las uvas blancas. La acumulación en los hollejos de los antocianos se desarrolla paralelamente a la de los azúcares. En las variedades de pulpa coloreada, los antocianos están presentes en las células de la pulpa de 5 a 15 veces menos que en las células de la piel, aunque las condiciones meteorológicas influyen mucho sobre esta acumulación. Los porcentajes de antocianos varían con la variedad de uva y con el grado de maduración.

No existen en la naturaleza bajo forma antocianidina (antocianidoles), pero sí bajo la forma antocianina, dado que las antocianidinas están siempre esterifícadas con una o más moléculas de un azúcar, lo que les confiere su estabilidad, y es este complejo esterifícado el que toma el nombre de antocianina o antociano en el lenguaje común. La antocianidina sin las moléculas de azúcar ligadas se denomina aglucona.

Las agluconas de los antocianos se componen de un núcleo benzopirilo y de un anillo fenólico y presentan en varios carbonos grupos oxidrilos (OH) y a veces grupos metoxilo (OCH3). Del número y de la posición de los citados grupos deriva la existencia en las uvas tintas de seis agluconas: cianidina, delfmidina y pelargonidina, que presentan sólo grupos oxidrilo; y malvidina, petunidina y peonidina, que presentan también grupos metoxilos. La más importante es la cianidina y la menos, la pelargonidina. El azúcar que participa con mayor frecuencia es la glucosa, pero a veces existen también la ramnosa, galactosa y arabinosa. Según que la esterificación con un azúcar afecte a uno, dos o rara vez a tres carbonos, los antocianos se llaman monoglucósidos, diglucósidos o triglucósidos.

Los monoglucósidos están presentes en todas las especies conocidas del género Vitis, que sin embargo no tiene diglucósidos (sólo se admiten 2 mg/1). El monoglucósido de malvidol es el constituyente principal de la materia colorante de las variedades de uva tinta de la vid vinífera (europea), mientras que el diglucósido de malvidol es típico de algunas vides americanas (Riparia, Rupestris, etc.). Esto permite diferenciar los vinos obtenidos de variedades de Vitis vinífera de los de híbridos productores directos.

Los glucósidos pueden encontrarse acilados; en ellos, la misma molécula de azúcar que esterifica la aglucona es a su vez esterificada por un ácido, frecuentemente un ácido fenólico como el ácido p-oxicinámico. Si consideramos las seis antocianidinas de partida, su esterificación con los posibles azúcares y que éstos pueden ser acilados con varios ácidos, resulta evidente el hecho del elevado número de antocianos de los vinos tintos.

Un antociano es identificable ante todo por la naturaleza de la aglucona, después por la naturaleza de la molécula de azúcar con que está esterificada, por su inserción en los diferentes carbonos y por la naturaleza del ácido con el cual el azúcar está ligado en la forma acíclica.

Los antocianos presentan color rojovioláceo en medio ácido (color más vivaz y más intenso cuanto más elevada es la acidez real), color azulado o incoloro en medio neutro o débilmente alcalino, y color amarillo en medio fuertemente alcalino.

Los flavonoles o antoxantinas se encuentran en los hollejos de las uvas blancas y tintas bajo forma de glucósidos en posición 3. En la uva se han caracterizado ocho monoglucósidos (los más abundantes son el quercetol, miricetol, isoramnetol y kempferol) y tres diglucósidos. Su coloración característica es amarilla, enmascarada en las uvas tintas por el rojo violáceo de los antocianos.

Los 3-flavanos 3-oles (flavanoles) están presentes en las semillas de la uva, aunque también existen en menor cantidad en la pared celular de los hollejos, en estado de monómeros y bajo formas más o menos polimerizadas.

Los monómeros más abundantes en la uva son la catequinas, epicatequina, galocatequina y epigalocatequina. La polimerización de estos monómeros da lugar a compuestos llamados taninos por su propiedad de combinarse con los prótidos y ocasionar su precipitación. La astringencia que producen es debida a la pérdida de propiedades lubricantes de la saliva por su acción sobre las proteínas y glucoproteínas que contiene.

Los monómeros podrían considerarse como los precursores de los taninos. La condensación de los monómeros es condición indispensable para que estos compuestos presenten las características químicas y organolépticas de los taninos (deben tener un peso molecular superior a 500, han de ser el condensado de al menos dos monómeros), puesto que los monómeros y los polímeros de más de 10 monómeros no tienen características tánicas. Durante la maduración de la uva, la disminución de la astringencia es debida al aumento de la polimerización.

Los taninos poseen la propiedad de liberar las antocianidinas o antocianidoles si se someten a calentamiento en medio ácido, por rotura de las uniones intermonoméricas, de ahí que a los taninos se les denomine también proantocianidoles o proantocianidinas.

Sus propiedades tánicas dependen de los grupos sustituidos en los monómeros; los principales son los procianidoles, derivados de catequina y epicatequina, y los prodelfinidoles, constituidos de galocatequina y epigalocatequina; estos últimos se localizan exclusivamente en los taninos del hollejo.

Las principales propiedades de los taninos, que juegan un papel importante en los mostos y en su posterior elaboración, son:
- Son compuestos sólidos, de sabor áspero y astringente.
- Se disuelven bien en alcohol, en agua y en líquidos alcohólicos, y por lo tanto, en mosto y vino.
- En los mostos y vinos se encuentran en estado coloidal, y sus micelas poseen de forma natural cargas eléctricas negativas.
- Con las sales de hierro dan compuestos de color negro-azulado (se utilizan para la fabricación de tintas de escribir). En vinos producen la quiebra azul.
- Forman con la gelatina un floculo o grumo insoluble en el agua, alcohol y en los mostos y vinos, que tiende a caer con las lias, debido a la diferente carga que tienen.
- Protegen de la oxidación, ya que, como precipitan proteínas, afectan también a su carga enzimàtica, dado que los taninos se combinan con la apoenzima (que es siempre una proteina) e inhiben la actividad enzimatica.
- Se combinan también con polímeros de tipo celulosa y pectina.
- Las moléculas elementales de los taninos son incoloras o de color amarillo pálido, y con la condensación evolucionan hacia la tonalidad amarillo-marrón, que incluso llega al ocre.

Los flavanoles y flavonas se encuentran en el hollejo de las uvas blancas, representando el 5% del contenido total de polifenoles de estos hollejos.

Sustancias nitrogenadas

Los mostos contienen sustancias nitrogenadas en proporción muy variable (de 0,1 a 1,5 g de N2/l). Su concentración en la uva depende de los factores de cultivo de la vid.

El contenido en nitrógeno total del mosto es la suma del aportado por las sales amoniacales, los aminoácidos, las proteínas y los péptidos. Es necesario para la alimentación de las levaduras, ya que el nitrógeno es el elemento plástico de su protoplasma celular, convirtiéndose en el elemento regulador de la fermentación. Su carencia o insuficiencia imposibilita el crecimiento y la multiplicación de las levaduras y, consiguientemente, la fermentación.

El nitrógeno amoniacal representa el 3-10% del total del mosto. Es la forma más fácilmente asimilable por las levaduras.

Los aminoácidos son los eslabones elementales de las macromoléculas de las proteínas y de los polipéptidos, representando el 20-30% del nitrógeno total. Los más abundantes son la prolina, la arginina, el ácido glutámico, la treonina, la serina, la lisina y la valina.

Los péptidos son agrupamientos de aminoácidos más o menos condensados, pero de tamaño más pequeño que las proteínas, su masa molecular no supera los 10 kDa. En el mosto representan una fracción pequeña, pero aumenta durante la fermentación.

Las proteínas de la uva se incrementan con la maduración, al igual que el azúcar y el pH. Su concentración en el mosto es muy variada, aproximadamente entre 1 y 100 mg/1 y su peso molecular se sitúa entre 35 y 40 kDa.

Materias pécticas

Son sustancias polisacáridas que en los mostos están en estado coloidal. Comunican a los líquidos que las contienen cierta viscosidad y suavidad al paladar. Si se destruyen con enzimas pectolíticas, el mosto se hace más fluido y filtra mejor. Tienen un efecto gelificante y por ello retrasan la decantación de los turbios, colmatan los filtros y dificultan la extracción de aromas y materia colorante, que quedan aprisionados en el interior de las células.

Las sustancias pécticas pueden proceder de la uva o de los hongos filamentosos. En la uva se encuentran mayoritariamente en los hollejos y su presencia en el mosto está en función directa de la intensidad de la acción mecánica de extracción. En función de su procedencia, tenemos:

Pectinas. Son polisacáridos pécticos formados mayoritariamente por cadenas de ácido galacturónico, que se encuentran en los espacios intercelulares de los tejidos vegetales. En este estado se denominan protopectinas, las cuales durante la maduración del fruto, son hidrolizadas por la enzima protopectinasa, formándose la pectina como producto de la hidrólisis.

Gomas y mucílagos. Proceden de los hongos filamentosos que atacan al viñedo, principalmente de Botrytis cinerea. El más importante es el dextrano, que es un β  -D-glucano formado por cadenas de moléculas de β-D-glucosa. Dan lugar a una fuerte viscosidad y a un elevado poder colmatante.

Sales minerales

En los mostos existen siempre pequeñas cantidades de sulfatos, fosfatos y cloruros de potasio, calcio, magnesio y sodio. También existen algunos miligramos de hierro por litro y aun cantidades más pequeñas de otros metales como cobre, procedente de restos del sulfato de cobre utilizado para tratar el mildiu de la vid, de tuberías y grifos de bronce, etc.

Los sulfatos están en mayor proporción que los fosfatos y éstos que los cloruros, que son escasos a no ser que los viñedos estén próximos al mar. En terrenos yesosos, los mostos pueden llegar a tener más de 1 g/1. La riqueza en fosfatos es bastante variable, según la clase y procedencia de los mostos.

Entre los cationes que existen en el mosto, en orden decreciente de concentraciones, encontramos potasio, calcio, magnesio y sodio.

Gases disueltos

Como los mostos se manipulan en contacto con el aire, disuelven sus gases: el oxígeno y el nitrógeno.

El oxígeno disuelto desaparece muy pronto, porque se combina oxidando a los taninos, materias colorantes, sulfuroso utilizado en la elaboración, etc. El nitrógeno permanece inactivo, disuelto, hasta que es eliminado por el carbónico producido en gran cantidad durante la fermentación.

Turbios

Los turbios o fangos están constituidos por residuos terrosos, fragmentos de raspones y hollejos, sustancias pécticas y mucilaginosas, proteínas precipitadas, etc. Estos turbios se separan en el desfangado. Los mostos fermentados sin los turbios dan origen a vinos más limpios y finos de gusto que aquellos en los que no se realiza esta operación, ya que pueden transmitir al vino gustos desagradables.

Enzimas

Las enzimas son sustancias muy complejas producidas por las células de los microorganismos. Aunque estén en pequeñas cantidades, son capaces de activar reacciones importantes como la fermentación alcohólica, debida a las enzimas producidas por las levaduras.

Por su importancia, podemos destacar en el mosto las polifenoloxidasas (polifenoloxidasa y lacasa), las enzimas relacionadas con la formación de aldehidos y alcoholes en C6 (lipoxigenasa, enzima de escisión de los peróxidos y alcohol deshidrogenasa), las enzimas proteolíticas (peptidasas y proteasas) y las glicohidrolasas (pectinasas, celulasas, hemicelulasas, glicosidasas y amilasas).

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