Enología - Nuevas Tecnologías

Enología: Nuevas Tecnologías

Enología: Nuevas Tecnologías; existe una amplia gama de bebidas alcohólicas obtenidas por fermentación de líquidos dulces (jugos vegetales, miel, leche) pero las más importantes son el vino, la cerveza y la sidra.

El vino es una bebida alcohólica producida por la fermentación del jugo de frutas, generalmente uvas, aunque otras frutas como la ciruela, el plátano, la baya del saúco o la grosella negra también pueden fermentarse y utilizarse para obtener productos denominados «vino».

En este breve artículo la palabra «vino» se refiere al producto obtenido de la uva.

Algo de historia

Este producto es probablemente la bebida fermentada más antigua y se menciona en la Biblia y en otros documentos de los pueblos asiáticos. Todavía no está claro exactamente dónde se hizo el vino por primera vez. Podría haber sido en cualquier parte de la vasta región, que se extiende desde Portugal hasta Asia Central, donde crecen las uvas silvestres.

Sin embargo, la primera producción a gran escala del vino debe haber sido donde se domesticaron las uvas por primera vez, el sur del Cáucaso y el Cercano Oriente. En Egipto, el vino jugó un papel importante en las ceremonias antiguas y las escenas de elaboración del vino están representadas en las paredes de las tumbas.

Fuera de Egipto, gran parte de los antiguos pueblos del Medio Oriente preferían la cerveza como bebida diaria en lugar del vino. Sin embargo, el vino era muy conocido sobre todo cerca de la costa mediterránea y se utilizaba en los rituales del pueblo judío.

Los griegos introdujeron el vino en Europa y difundieron el arte de la viticultura y la elaboración del vino por todo el Mediterráneo, por lo que la cultura del vino moderna probablemente se deriva de los antiguos griegos. Vino era conocido tanto por la cultura minoica como por la micénica y se lo conocía como «Jugo de los dioses».

Dionisio era el dios griego del vino y el vino se mencionaba con frecuencia en las óperas de Homero y Esopo. Muchas de las uvas cultivadas en Grecia no se cultivan en ningún otro lugar y son similares o idénticas a las variedades cultivadas en la antigüedad. El vino griego era ampliamente conocido y exportado por toda la cuenca del Mediterráneo, y en esta zona se han encontrado muchas ánforas de vinos griegos.

Los Romanos

El Imperio Romano fue muy importante en el desarrollo de la viticultura y la enología. El vino era muy consumido por los romanos y su comercio era un negocio muy importante. Muchas variedades de uva y técnicas de cultivo fueron conocidas y luego exportadas a todo el Imperio Romano. La tecnología de elaboración del vino mejoró considerablemente durante este período y los vinos se almacenaron en barriles o botellas para su envío a Roma.

Con la caída del Imperio Romano debido a las invasiones bárbaras todas las actividades económicas colapsaron. La única estructura estable era la Iglesia Católica. La iglesia conservó la viticultura y la elaboración del vino durante este período. En la Europa medieval el vino era consumido únicamente por la iglesia y las clases nobles pero dado que era necesario para la celebración de la misa católica su producción era imprescindible.

Las vides de uva fueron transportadas a América Latina por los primeros conquistadores españoles para proporcionar el vino requerido para la celebración de la misa en la Iglesia Católica. Fueron plantados inicialmente en las misiones españolas. Los inmigrantes posteriores importaron uvas francesas, italianas y alemanas como reemplazo de las uvas nativas que producían un vino con un aroma a zorro. En América el vino está estrechamente asociado con Estados Unidos (California), Argentina y Chile donde se produce una amplia gama de variedades de vinos.

Las uvas se cultivan principalmente entre Suecia y Nueva Zelanda y se producen alrededor de 250 millones de hectolitros de vino. Los mayores productores de vino son Francia, Italia y España.

Europa

Hay varias especies de uva europea. Para la producción de vino se suelen utilizar variedades de Vitis vinifera como Pinot Noir, Chardonnay o Nebbiolo. Las otras especies ( Vitis labrusca , Vitis aestivalis , Vitis muscadinia , Vitis rupestris , Vitis rotundifolia y Vitis riparia ) se utilizan generalmente solo para comer en forma de fruta, ya que su uso para la vinificación suele estar prohibido por ley. Las especies norteamericanas se utilizan como portainjertos para el injerto de viníferas europeas ya que son resistentes a la filoxera, un insecto que ataca las raíces de las vides. 

El vino se puede definir como «varietal» cuando se produce con una sola variedad de uva (mínimo 75-85% p/p definido generalmente por ley) como Barolo, Barbaresco o Asti para Italia y «mezclado» cuando se produce con una mezcla de variedades de uva de la misma añada como Chianti, Brunello di Montalcino para Italia o vinos de Burdeos para Francia. La calidad de los vinos de mezcla no es inferior a la de los vinos varietales. Por el contrario, la vinificación con vinos de mezcla es más fácil ya que las características de la uva pueden ser complementarias.

El concepto de «terroir» es muy importante para el vino. Esto se refiere a la variedad o variedades de uva utilizadas, las características del viñedo (pendiente, elevación, tipo y química del suelo), el clima y las condiciones estacionales en las que se cultivan las uvas y las actividades del productor durante el cultivo de la vid. y la vinificación. Las características del vino se deben a la interacción de estos factores y esto explica las diferencias químicas y sensoriales entre vinos de diferentes añadas.

La uva como materia prima para el vino

Como se informó anteriormente, la uva utilizada para la producción de vino es generalmente Vitis vinifera L.; Se conocen más de cuarenta especies, pero solo algunas se utilizan para la vinificación.

Las uvas de vino crecen casi exclusivamente entre treinta y cincuenta grados al norte o al sur del ecuador. Los viñedos más al sur del mundo se encuentran en la Isla Sur de Nueva Zelanda cerca del paralelo 45 y el más al norte está en Suecia, justo por encima del paralelo 59. Como regla general, las vides prefieren una temporada de crecimiento relativamente larga de 100 días o más con temperaturas diurnas cálidas (no superiores a 35 °C/95 °F) y noches frescas (una diferencia de 23 °C/40 °F o más).

Es la calidad de la uva más que cualquier otro factor lo que determina la calidad del vino. Esta cualidad se define por diferentes parámetros que se pueden describir como 1) permanente (variedad, suelo, clima, exposición), 2) variable (el clima durante la temporada de crecimiento), modificable (la época de cosecha, poda) y 3) accidental (tormenta de granizo, enfermedades). La combinación de estos efectos a menudo se denomina terruño.

La baya de la uva en sus primeras semanas después de la floración es una pequeña bolita muy ácida de color verde. Durante la maduración, la baya aumenta de volumen, de modo que después de unas pocas semanas, la pequeña baya se convierte en una fruta regordeta, dulce y coloreada. Cuando la baya cambia de color se llega a la fase de envero. Desde una perspectiva enológica, el envero se puede dividir en diferentes subetapas basadas en el metabolismo de la baya y el transporte continuo de sustancias a la vid.

Envero

Durante el envero, el agua, los azúcares y los compuestos nitrogenados se transportan a la baya a través del floema. La sacarosa se hidroliza a glucosa y fructosa y los compuestos de sabor y aroma se sintetizan dentro de la baya. La fruta no aumenta de volumen indefinidamente. Cuando la fruta ha alcanzado la madurez normal, cesa el agrandamiento de las células y puede ocurrir una disminución en el volumen en condiciones cálidas. Durante estos cambios físicos también ocurren otros cambios químicos.

La concentración de azúcar aumenta hasta alcanzar un valor máximo definido por el clima y la variedad. Este valor se mantiene estable por un corto tiempo y luego la concentración de azúcar aumenta nuevamente debido a la sobremaduración de las uvas y la contracción de la baya. La determinación de la madurez de la uva es muy importante porque solo se pueden producir vinos de alta calidad cuando las uvas se cosechan en su punto óptimo de madurez.

Generalmente, para los vinos blancos, la cosecha se realiza temprano para preservar la acidez que es muy importante para las características sensoriales (frescura) del vino, mientras que, para los vinos tintos, la cosecha se realiza más tarde cuando la concentración de azúcar es mayor. No es posible definir completamente esta etapa porque está correlacionada no solo con la composición química de las uvas sino también con su sanidad y las características requeridas en el vino.

Luego se define la madurez óptima para cada viñedo y puede ser diferente cada año dependiendo del clima, la madurez de la uva y sobre todo las características del vino que se va a producir. Esta evaluación se realiza generalmente con métodos analíticos (determinación de la concentración de azúcares, polifenoles y ácidos) y la vendimia se realiza cuando las uvas han alcanzado la composición química correcta.

La cosecha generalmente se realiza cortando el racimo de las vides a mano con cuchillos o tijeras. Las uvas se trasladan rápidamente a la bodega para la vinificación, ya que la demora puede provocar el deterioro del producto. La vendimia mecánica se utiliza cuando es posible pero la calidad del vino obtenido es generalmente inferior debido a algún aplastamiento de las uvas.

Ciencia y tecnología de la elaboración del vino.

La vinificación, o vinificación, es el proceso de producción del vino, desde la selección de las uvas hasta el embotellado del vino terminado. Las uvas generalmente se cosechan del viñedo en el otoño o el otoño. La recolección se realiza en el hemisferio norte desde mediados de octubre hasta principios de noviembre y desde mediados de febrero hasta principios de marzo en el hemisferio sur. Las uvas utilizadas para la producción de vino deben estar sanas, sin defectos debidos a infecciones bacterianas y/o fúngicas y la vinificación debe realizarse lo antes posible para evitar defectos en el vino con, si es posible, uvas enteras. Si la uva se rompe durante la vendimia y/o el transporte a la bodega pueden surgir defectos o problemas debido a la actividad de las bacterias acéticas y/o lácticas y su producción de ácido acético y láctico.

Las fases más importantes de la vinificación son:

Elaboración de Mosto

El racimo de uva consta de tallo (2,5-8 % p/p), piel (6-10 % p/p), pulpa, hueso de uva (2-15 % p/p) y líquido o mosto. Es posible obtener 60-80 litros de mosto a partir de 100 kg de uva.

El tallo es una estructura vegetal lignificada que contiene una alta concentración de polifenoles. Durante la vinificación, el raspón generalmente se separa de las uvas y se desecha. Los polifenoles (antocianinas y catequinas) y los compuestos aromáticos (terpenos) están presentes en la piel de uvas aromáticas como la moscatel. Ácidos (tartárico, málico y cítrico; aproximadamente 0,5-1,5 % p/v), azúcares (solo fructosa y glucosa ya que la sacarosa está ausente; aproximadamente 15-30 % p/v) y pequeñas cantidades de compuestos aromáticos y polifenoles están presentes en el pulpa.

La primera actividad en la vinificación es el estrujado de la uva y la elaboración del mosto. Durante esta actividad se separa el raspón, se tritura la baya y se produce el mosto.

La uva se estruja con una estrujadora/despalilladora mecánica clasificada según la acción que se realice primero. Hay despalilladoras/estrujadoras en las que las uvas se rompen a medida que las uvas se separan de los raspones. Luego, las bayas se trituran con rodillos y se transfieren al tanque de fermentación. 

La ventaja de esta secuencia es que, dado que los raspones no están en contacto con el mosto, no se produce la extracción de componentes indeseables del raspón.

Técnicas

Las trituradoras/despalilladoras; rompen las bayas mientras están unidas a los tallos y la acción de despalillado; se lleva a cabo para la piel de la baya en lugar de para las bayas enteras. Generalmente la despalilladora/estrujadora tiene mayor capacidad, pero la calidad del mosto es menor debido a la posibilidad de extracción de componentes del raspón.

Para la elaboración de vino blanco; el estrujado de la uva debe hacerse con mucho cuidado porque los compuestos presentes en la piel y el raspón no deben pasar al mosto. Luego, la trituración se obtiene generalmente con un simple prensado de uva.

Fermentación alcohólica

Una vez elaborado el mosto se añaden levaduras seleccionadas, anhídrido sulfuroso y sustancias nutritivas. Por lo general; las levaduras ya están presentes en las uvas y en el ambiente de la bodega, pero pueden dar resultados impredecibles; por lo que a menudo se agregan al mosto cepas comerciales seleccionadas de levadura. Estos se suministran en forma liofilizada y muchas cepas diferentes están disponibles comercialmente. El dióxido de azufre se usa generalmente en la elaboración del vino (generalmente 50-100 mg/L) y tiene dos funciones. 

El primero es inhibir o matar la microflora natural; (bacterias y levaduras) del mosto y así facilitar la actividad de las levaduras seleccionadas añadidas al mosto. La segunda actividad es inhibir las enzimas oxidativas que harían que el jugo cambie de color y se vuelva marrón. 

Si la concentración de azúcar es baja, se puede agregar azúcar, pero esta adición está estrictamente sujeta a las reglamentaciones locales. En Italia solo es posible añadir mosto concentrado y rectificado mientras que en algunos otros países se puede utilizar sacarosa.

Después de 8-10 horas desde la inoculación con la levadura, comienza la fermentación alcohólica primaria. 

Esta fermentación generalmente dura de 8 a 10 días y durante este período las células de levadura utilizan los azúcares del mosto y se multiplican; produciendo gas de dióxido de carbono y alcohol. La temperatura durante la fermentación afecta tanto el sabor del producto final como la velocidad de la fermentación. 

Más Control

La temperatura utilizada para los vinos tintos suele ser de 25° a 28 °C; mientras que para los vinos blancos es de 20° a 25 °C. Por cada 100 gramos de azúcares fermentados se producen unos 60 ml de etanol, 24 L de dióxido de carbono y 24 Kcal. 

Esto debería dar como resultado un rendimiento de fermentación alcohólica del 60 % v/w; pero se puede obtener un valor inferior (55-58 % v/w) si la fermentación se lleva a cabo de forma errónea. 

Durante la fermentación es importante controlar la temperatura y la concentración de oxígeno del mosto. Durante la fermentación alcohólica también se producen otras sustancias (productos menores): glicerol, ácido acético, alcoholes superiores y acetaldehído. 

La calidad del vino también se define por la cantidad de estos compuestos y particularmente por las bajas concentraciones de ácido acético, alcoholes superiores y acetaldehído.

En el mosto utilizado para la producción de vino tinto, están presentes hollejos y pepitas y durante la fermentación alcohólica; se debe extraer el color y el tanino. Las semillas caen al fondo del tanque mientras que el dióxido de carbono empuja las pieles hacia la parte superior del tanque. Estos hollejos forman una capa superficial conocida como «tapa de orujo». 

El hollejo de la uva es más rico en compuestos de sabor y color; (pigmentos antociánicos) y el contacto del hollejo con el mosto permite la extracción de sabor y color. 

Para extraer el color y el tanino de los hollejos, se debe romper este sombrero y mezclar bien el mosto en fermentación varias veces al día. 

En plantas pequeñas; esto se puede hacer manualmente usando un mezclador de metal y en bodegas grandes sacando el mosto del fondo y bombeándolo sobre la tapa.

Cuando la concentración de azúcar del mosto ha alcanzado unos 10 g/L o menos, generalmente en 7-10 días, se extrae el mosto del orujo. En algunos casos se puede dejar que el vino permanezca con los hollejos; y las semillas durante siete o más días después de que finalice la fermentación para obtener vinos con una alta concentración de taninos.

El orujo y el vino se separan generalmente mediante prensas verticales u horizontales. También se utilizan prensas continuas pero el vino obtenido contiene mucha pulpa y sedimento y su calidad es inferior. Luego, el vino se coloca en un tanque de almacenamiento donde la fermentación alcohólica se completa. Este proceso requiere alrededor de una semana.

Del vino a la botella

Cuando el azúcar se utiliza por completo, puede tener lugar la fermentación maloláctica. Este proceso se utiliza principalmente para vinos tintos, pero también para algunos vinos blancos. En este proceso, cepas específicas de la bacteria Oenococcus oeni convierten el ácido málico en ácido láctico. La fermentación reduce la acidez titulable y eleva el pH, lo que es ventajoso en algunos vinos. 

Esta fermentación a menudo se inicia mediante la inoculación con las bacterias deseadas; pero solo se puede realizar si el pH es superior a 3,2 y la temperatura es superior a 20 °C. 

La fermentación maloláctica se realiza durante 2 a 4 semanas, luego el vino se transfiere a otros tanques para las actividades finales de procesamiento del vino (clarificación, filtración y crianza).

El propósito de la clarificación es eliminar niveles excesivos de ciertos componentes del vino, para lograr claridad; y hacer que esa claridad sea estable, especialmente desde un punto de vista fisicoquímico. 

Ejemplos de tales reacciones de clarificación son: la eliminación de fenoles poliméricos tánicos y/o marrones mediante agentes clarificantes de proteína tales como caseína, albúmina o gelatina; la adsorción de las proteínas del vino por arcillas como las bentonitas y la eliminación de olores desagradables por el sulfato de cobre.

Tecnología del vino blanco

Para la producción de vino blanco, la tecnología de vinificación descrita anteriormente debe cambiarse ligeramente. Los vinos blancos pueden elaborarse con uvas tintas o blancas, pero no debe haber contacto entre el mosto y los hollejos. Para el vino blanco, las uvas se prensan directamente con o sin trituración y el orujo se separa inmediatamente. En este vino nunca se utiliza el despalillado ya que se conservan los raspones para facilitar el escurrido del mosto del orujo. Para la producción de vinos blancos a partir de uvas tintas como el champán; las uvas se prensan directamente para reducir el contacto entre el mosto; y las pieles y evitar la extracción de antocianos y fenoles.

El mosto producido a partir de prensas primero debe clarificarse antes de que pueda utilizarse en la vinificación. Los fragmentos sólidos de piel deben retirarse del jugo para evitar la extracción de fenoles. Esta clarificación del jugo se puede realizar mediante diferentes técnicas. La práctica común es el uso de sedimentación por gravedad en tanques verticales. El tiempo requerido estará determinado por la velocidad a la que se eleva la capa de piel; los agentes de clarificación como la arcilla se utilizan como adjuntos. Para utilizar esta técnica es imprescindible evitar que se produzca una fermentación alcohólica natural; esto se logra enfriando el mosto rápidamente (0-5 °C) y sulfitándolo.

Generalmente después de 12 horas el jugo clarificado puede ser enviado a tanques para la fermentación alcohólica. El jugo también se puede clarificar con centrífugas.

Costos

Esta técnica es muy rápida, pero tiene costos de capital considerablemente más altos. La filtración de flujo cruzado y la flotación se utilizan en gran medida para la clarificación del mosto. Generalmente, la filtración de flujo cruzado se usa junto con otros equipos que pueden proporcionar jugos parcialmente clarificados, como una centrífuga. La flotación es una nueva técnica que ha recibido un renovado interés como un proceso continuo, relativamente rápido y de baja energía para la clarificación. En este método, se introducen finas burbujas de gas, generalmente nitrógeno; en un jugo estático y la pulpa suspendida flota hacia la superficie donde se puede recolectar.

Proceso relativamente rápido y de baja energía para la clarificación. En este método; se introducen finas burbujas de gas, generalmente nitrógeno, en un jugo estático y la pulpa suspendida flota hacia la superficie donde se puede recolectar; proceso relativamente rápido y de baja energía para la clarificación.

En este método; se introducen finas burbujas de gas, generalmente nitrógeno, en un jugo estático y la pulpa suspendida flota hacia la superficie donde se puede recolectar.

Cuando el jugo está listo, se agregan levaduras seleccionadas, dióxido de azufre y sustancias nutritivas; y se puede iniciar la fermentación alcohólica como se describe para el vino tinto.

En esta fermentación es muy importante el control de la temperatura y para productos de alta calidad la temperatura durante la fermentación alcohólica; no debe superar los 25°-27°C. Cuando los azúcares se consumen por completo, el vino se transfiere a otros tanques para las actividades finales de procesamiento del vino (clarificación, filtración). Generalmente la fermentación maloláctica y la crianza no se realizan para los vinos blancos.

Vinos especiales

Algunos vinos se producen utilizando tecnología y procesos de vinificación especiales. En este trabajo solo se reportan los vinos más importantes junto con una breve explicación de la tecnología utilizada en la elaboración.

Vinos rosados; la elaboración del vino rosado es muy similar a la del vino tinto pero el contacto del mosto con los hollejos; y otras partes durante la fermentación alcohólica se reduce a 1-3 días; el tiempo justo para extraer suficiente color.

A continuación, se separan los orujos y el vino con prensas verticales u horizontales; y se trasvasa el mosto a recipientes donde se completa la fermentación alcohólica. El vino rosado se somete a un tratamiento similar al vino tinto con la salvedad de que no tiene crianza. También la fermentación maloláctica generalmente no se realiza con vinos rosados.

Vinos Passiti: Los vinos «Passiti» son productos típicos de la zona mediterránea, aunque los vinos Reno; y los vinos de hielo también pueden clasificarse como vinos «passiti». Para estos productos, las uvas se secan al sol para obtener una mayor concentración de azúcar (más de 300 g/L); se prensan y el mosto se fermenta con levaduras especiales.

Debido a que la concentración de azúcar es tan alta, la fermentación es solo parcial y el vino tiene una alta concentración alcohólica; (más del 14% v/v) y también de azúcar (más de 60 g/L). Estos vinos son dulces, muy alcohólicos, de color ámbar y con olores típicos como la avellana y la miel.

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