Formación y evolución de pigmentos de Tipo Piranoantociano en la elaboración de vinos tintos y rosados.

• Autores: Dora Blanco Vega
• Directores de la Tesis: Isidro Hermosín Gutiérrez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2013
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Esteban García Romero (presid.), María Consuelo Díaz-Maroto Hidaldo (secret.), Sergio Gómez Alonso (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de los alimentos
      • Vino
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: RUIdeRA
• Resumen

  • En vista del interés que hay en el color del vino en general y la presencia y aportación que a este hacen los pigmentos piranoantociánicos en particular, planteamos esta Tesis Doctoral, con el fin de contribuir a la demanda de datos que existe actualmente sobre la composición en piranoantocianos en vinos rosados y tintos comerciales, que nos permita constituir una amplia base de datos de referencia sobre estas sustancias, y así poder evaluar su contribución al color mostrado por estos pigmentos, y estudiar cómo influye su presencia para estabilizar el color durante el envejecimiento del vino, también nos permitirá evaluar la efectividad de algunas técnicas de elaboración encaminadas a favorecer la formación de piranoantocianos en el vino. Así mismo, se pretende contribuir al estudio de los factores que afectan a la formación y evolución de piranoantocianos en vinos tintos y rosados, estudiando vinos experimentales a lo largo del proceso de elaboración y de almacenamiento hasta llegar al momento de su consumo, para lograr esto hemos enfocado la investigación desde varios puntos: 1. Determinar el contenido de los distintos tipos de piranoantocianos en los vinos tintos y rosados elaborados en Castilla-La Mancha, para crear una amplia base de datos sobre el contenido de estas sustancias en los vinos. 2. Evaluar las posibles diferencias en el contenido de piranoantocianos de los vinos en función de la variedad de uva. 3. Investigar la evolución del contenido y tipología de los piranoantocianos en los vinos a lo largo del tiempo de elaboración y almacenamiento de éstos. 4. Analizar cualitativa y cuantitativamente el contenido en antocianos, y piranoantocianos presentes en un amplio grupo de muestras de vinos tintos comerciales. 5. Realizar un estudio pormenorizado en el laboratorio sobre la formación de los piranoantocianos del tipo vitisina y los hidroxifenilpiranoantocianos. RESUMEN DEL CONTENIDO DE LA INVESTIGACIÓN En una gran muestra de casi 560 vinos entre tintos y rosados de diferentes variedades y edad, se analizaron cualitativa y cuantitativamente los pigmentos originales de las uvas, pigmentos derivados de tipo piranoantociano y otros aductos de condensación directa y mediados por puentes de etilo, por medio de técnicas cromatográficas y espectroscópicas y también se intento correlacionar los datos sobre el contenido de esos pigmentos con las variedades y la edad de los diferentes vinos. Por otro lado se realizaron experimentos independientes para estudiar la cinética de formación y las características espectrocópicas de las familias de piranoantocianos de tipo vitisina e hidroxifenil-piranoantociano. Por último se descubrió una nueva molécula. Se determino su presencia en muestras reales de vino y se consiguió sintetizar y estudiar su comportamiento y características de forma exhaustiva. CONCLUSIONES Con esta Tesis Doctoral se ha podido contribuir de forma significativa al aumento del conocimiento científico relacionado con los pigmentos antociánicos de bajo peso molecular tanto de los vinos rosados como de los vinos tintos. En primer lugar, se han analizado 130 muestras de vinos rosados con 1-2 años; y se ha podido determinar que predominan los antocianos nativos de la uva, en particular el mayoritario y más estable de ellos, malvidina 3-glucósido, es el principal pigmento que se encuentra en los vinos rosados, independientemente de la variedad de uva con que se hayan elaborado. Los pigmentos poliméricos apenas contribuyen al color del vino rosado y, entre los pigmentos derivados de antocianos de bajo peso molecular, la vitisina A es la más importante, mientras que los hidroxifenil-piranoantocianos sólo comienzan a cobrar relevancia en vinos rosados algo envejecidos. En segundo lugar, un estudio detallado de la composición en pigmentos de bajo peso molecular (incluyendo la antocianos nativos de la uva), realizado con una extensa y amplia gama de vinos tintos, 286 muestras de vinos tintos de diversas variedades con un rango de edad desde jóvenes hasta envejecidos con 7 o más años, 106 vinos Tempranillo de 1 a 10 años de edad; y 48 vinos de una serie vertical de vinos Tempranillo de 1 a 29 años de edad, ha puesto de manifiesto que los contenidos y proporciones en que se encuentran los distintos tipos de pigmentos antociánicos son muy variables y resulta difícil establecer relaciones con el origen varietal y la edad del vino. Algunas características que se han encontrado son, por un lado, la tendencia de los vinos de la variedad Garnacha a poseer altas concentraciones de hidroxifenil-piranoantocianos y, por otro, que el envejecimiento tiende a uniformizar los vinos debido a una disminución generalizada de las concentraciones de todos los tipos de pigmentos antociánicos de bajo peso molecular, aunque de forma particular afecta más a los aductos flavanol-antociano con puente etilideno (casi desaparecen) y a los hidroxifenil-piranoantocianos (parecen desaparecer a un ritmo menor y aumentan su proporción entre los pigmentos que van quedando). Por otro lado, se ha podido establecer que ciertas prácticas enológicas, como refrescar vinos tintos envejecidos con algo de vino joven, pueden alterar la composición de pigmentos antociánicos de bajo peso molecular y, de forma sustancial, reactivan en los vinos envejecidos la formación, a través de la denominada vía química, de hidroxifenil-piranoantocianos que aumentan significativamente sus concentraciones. Otras investigaciones realizadas sobre la cinética de formación de uno de los tipos de pigmentos antociánicos de bajo peso molecular, los piranoantocianos, tanto del tipo vitisina (formados a partir de metabolitos secundarios de las fermentaciones alcohólica y maloláctica) como de los hidroxifenil-piranoantocianos, permitieron comprobar cómo, entre las vitisinas, las de tipo A (formadas a partir de ácido pirúvico) son las únicas que se forman rápidamente y con rendimientos elevados, mientras que los hidroxifenil-piranoantocianos sólo comienzan a formarse después de un periodo de latencia en el que se van consumiendo otros reactivos competidores, como los taninos, tras lo cual se forman progresivamente y pueden llegar a alcanzar rendimientos elevados. Todos estos piranoantocianos fueron, además, caracterizados cromatográfica y espectroscópicamente (UV-vis, MS y MS2) para facilitar su identificación y cuantificación en análisis de muestras reales de vinos. Por último, se descubrió la formación de una nueva molécula no detectada hasta entonces y se estudiaron las propiedades de este nuevo tipo de pigmentos, los 10-acetil-piranoantocianos derivados de la reacción del diacetilo (metabolito secundario de levaduras y bacterias lácticas, nunca antes considerado) con los antocianos. Estos nuevos piranoantocianos se han podido detectar en muestras reales de vinos y presentan unas características espectrales y de color muy singulares, por un lado, muestran una gran tendencia a formar hemiacetales incoloros y bases quinoidales azules, junto con las formas piranoflavilio rojas, en condiciones habituales del vino tinto (medio acuoso y pH entre 3 y4), por lo que el color que muestran no es el esperable rojo-anaranjado del resto de piranoantocianos conocidos, sino rojo-púrpura similar al de los antocianos de los que se forman. Por otro lado, los 10-acetil-piranoantocianos no sólo no se decoloran al añadir bisulfito (como lo hacen los antocianos de forma total, pero el resto de piranoantocianos sólo de forma parcial y tras añadir grandes dosis de bisulfito), sino que aumentan su intensidad de color ocurriendo paralelamente un viraje hacia tonalidades anaranjadas, todo ello debido a la reactividad del sustituyente acetilo que los caracterizan. BIBLIOGRAFÍA Alcalde-Eon, C. (2008). Anthocyanin-derived pigments originated during wine making and aging, and their contribution to wine colour. Ph. D. Thesis, University of Salamanca, Spain. Alcalde-Eon, C.; Boido, E.; Carrau, F.; Dellacassa, E.; Rivas-Gonzalo, J. C. (2006). Pigment profiles in monovarietal wines produced in Uruguay. American Journal of Enology and Viticulture, 57, 449-459. Alcalde-Eon, C.; Escribano-Bailón, M. T.; Santos-Buelga, C.; Rivas-Gonzalo, J. C. (2004). Separation of pyranoanthocyanins from red wine by column chromatography. Analytica Chimica Acta, 513, 305-318. Alcalde-Eon, C.; Escribano-Bailón, M. T.; Santos-Buelga, C.; Rivas-Gonzalo, J. C. (2006). Changes in the detailed pigment composition of red wine during maturity and ageing. A comprehensive study. Analytica Chimimica Acta, 563, 238-254. Asenstorfer, R. E.; Markides, A. J.; Illand, P. G.; Jones, G. P. (2003). Formation of vitisin A during red wine fermentation and maturation. Australian Journal of Grape and Wine Research, 9, 40-46. Bakker, J.; Bridle, P.; Honda, T.; Kuwano, H.; Saito, N.; Terahara, N.; Timberlake, C. F. (1997). Identification of an anthocyanin occurring in some red wines. Phytochemistry, 44, 1375-1382. Bakker, J.; Timberlake, C. F. (1997). Isolation, identification, and characterization of new color-stable anthocyanins occurring in some red wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 45, 35-43. Blanco-Vega, D.; López-Bellido, F. J.; Alía-Robledo, J. M.; Hermosín-Gutiérrez, I. HPLC-DAD-ESI-MS/MS Characterization of Pyranoanthocyanins Pigments Formed in Model Wine. J. Agric. Food Chem. 2011, 59, 9523-9531. Boulton, R.B. (1996). A method for the assessment of copigmentation in red wines. Presented at the 47th Annual Meeting of the ASEV, Reno, NV, June, 1996.