REGISTRO DE TESIS DEL VINO Y ENOLOGIA

AndesWines.com inició el primer registro on-line de tesis de vitivinicultura y enología, iniciativa que nace bajo el marco de la Red Internacional de Universidades del Vino- WUN (Wine University NetWork)- que inició sus operaciones el año pasado con el objetivo de integrar a todas las instituciones y entidades que tengan programas en torno al vino para generar un mejor intercambio de información. A continuación, les presentamos un registro de tesis de profesionales de Uruguay y Argentina.

Nombre: Dr. Eduardo Boido
Profesión: Ingeniero Químico, Enólogo
Universidad donde se tituló: Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, 2002
Tesis entregada como parte de los requerimientos para la obtención del título de DOCTOR EN QUÍMICA

Titulo: Modificaciones producidas por la fermentación maloláctica en la fracción aromática de los vinos Tannat.

Resumen

La variedad Vitis vinifera L. cv Tannat, que tiene origen en los viñedos franceses de los Pirineos, fue introducida en Uruguay por Pascual Harriague en el año 1874, y se extendió a todas las zonas vitícolas de nuestro país, ubicándose actualmente en el primer lugar de producción entre las variedades de calidad para la vinificación. Uruguay ha desarrollado en los últimos años una estrategia de ingreso al mercado internacional en base a vinos de esta variedad, que lo caracterizan y diferencian. Esta decisión explica la importancia del enfoque de un trabajo de investigación que tenga como objetivo ajustar el manejo del cultivo y las técnicas de vinificación para esta variedad, que por ser poco cultivada excepto en nuestro país, no ha sido prácticamente estudiada en el resto del mundo.

Uno de los pasos fundamentales en la vinificación de los vinos tintos es el que corresponde a la fermentación maloláctica (FML), la que produce fundamentalmente una degradación del ácido málico a ácido láctico, con una beneficiosa reducción de la acidez. Este proceso es conducido por bacterias lácticas, las que se encuentran presentes desde el inicio hasta el fin de la vinificación, y en muchos casos en la conservación, siendo por lo tanto un factor muy importante en la elaboración del vino.

El aroma de un vino está conformado por una compleja mezcla de un gran número de compuestos volátiles presentes en un rango de concentración muy amplio. Por lo tanto, la influencia de las bacterias lácticas en el perfil de compuestos volátiles, y en el aroma de un vino, debe ser considerado también un factor determinante en el proceso de vinificación.

En el presente trabajo se estudió el perfil de los compuestos volátiles presentes en los vinos de la variedad Tannat, y las modificaciones producidas durante la fermentación maloláctica, así como su efecto en la caracterización sensorial de los vinos de esta variedad. Se estudiaron, en particular, algunos factores como: la cepa bacteriana utilizada para realizar esta etapa de vinificación, y el efecto de la conservación de los distintos vinos sobre las modificaciones aromáticas encontradas.

Se estudiaron también dos fenómenos particulares producidos durante la fermentación maloláctica y relacionados con el perfil de compuestos volátiles como son: la relación de enantiómeros para el lactato de etilo, y la expresión de la actividad -glicosidasa de la bacteria, en condiciones de vinificación, frente a los compuestos volátiles ligados.

Entre los resultados obtenidos se determinó que la concentración de un número importante de compuestos aromáticos en forma libre fue modificada por la fermentación maloláctica. En todos los ensayos se produjo una disminución de los ésteres, en particular del acetato de hexilo y caproato de etilo, esta disminución se relacionó con la menor intensidad encontrada en algunos descriptores frutales para los vinos luego de la fermentación maloláctica. Se demostró además que estas modificaciones son dependientes de la cepa de Oenococcus oeni que interviene en la fermentación, encontrándose diferencias significativas en algunos de los compuestos modificados, dentro de los cuales se encuentra el lactato de etilo y algunos acetatos. Las modificaciones en el perfil de compuestos aromáticos durante la crianza en botella, produjo en algunos casos diferencias mayores entre los vinos control y con FML, como ocurre en el comportamiento opuesto en las variaciones del lactato de etilo y malato de dietilo. En otros casos provocó la FML provocó la desaparición de las diferencias que se encontraban en los vinos jóvenes, como ocurre con los acetatos y esteres etílicos, las cuales prácticamente desaparecen durante la conservación.

El compuesto que presentó la mayor variación en su concentración, como consecuencia de la fermentación maloláctica, fue el lactato de etilo. Este compuesto modifica además su relación enantiomérica como consecuencia del metabolismo de las bacterias lácticas, con una producción mayoritaria del isómero (S)- en esta etapa de la vinificación. Este estereoisómero presentó diferencias en sus descriptores sensoriales respecto al (R)-, y por lo tanto este cambio en la configuración puede ser la responsable de algunos de los cambios aromáticos detectados como consecuencia de la FML.

Como parte del estudio del metabolismo bacteriano, también se comprobó la actividad -glicosidasa de Oenococcus oeni en condiciones de vinificación, aunque esta actividad no produjo el aumento correspondiente en las agliconas. Esta diferencia encontrada en el balance de masa de las agliconas pudo finalmente explicarse por la existencia de fenómenos de retención, oclusión en la estructura molecular, y/o adsorción de los compuestos aromático frente a los polisacáridos extracelulares producidos por la bacteria Oenococcus oeni.

En resumen, los resultados obtenidos pusieron de relevancia el papel de la FML en el perfil de los vinos tintos, demostrando la importancia de su efecto según la selección de la cepa utilizada. La magnitud de los cambios detectados en algunos compuestos fue mayor que su umbral de percepción y, por lo tanto, puede provocar modificaciones en el perfil sensorial de esos vinos. Este aspecto puso de manifiesto la necesidad de profundizar en los mecanismos de fermentación y sus efectos, buscando una explicación a través del estudio de la composición de las fracciones volátiles y sus variaciones.

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Nombre: Dr. Francisco Carrau
Profesión: Licenciado en Biología, MSc.
Universidad donde se tituló: Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, 2003

Tesis entregada como parte de los requerimientos para la obtención del título de DOCTOR EN QUÍMICA

Titulo: Levaduras nativas de baja demanda de nitrógeno. Caracterización, competencia y composición aromática de los vinos obtenidos

Directores: Dres. Paul Henschke (The Australian Wine Research Institute, Adelaide, Australia) y Eduardo Dellacassa (Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay)

Abstract

Every chapter of this thesis is organized with an index, an abstract, an introduction of what it is known, results and discussion of the experiments and a conclusion. There is a special chapter with materials and methods, and some details of the methodology utilized is referred in each figure so as to facilitate the understanding of the results. There is a specific chapter for the general conclusions of the work and the references section is organized with the bibliography in alphabetic order.

The first two chapters are a general introduction about varietal aromas, winemaking, yeast metabolism and fermentation aroma. Then chapter 3 is the characterization of growth and fermentation activity of the strains isolated, the advantage of the WLN medium for colony differentiation in mixed strains fermenatations. Differences were found between non-Saccharomyces strains and with Saccharomyces in relation with nitrogen consumption profiles and percentage of viable cells in the process.

The FAN content in Uruguayan musts of different regions and varities is presented, that was measured during two consecutive years to understand the industrial conditions for vinification in our region. The chapter 4, study the mixed cultures between non-Saccharomyces and Saccharomyces strains, and between Killer and sensitive strains. Sluggish fermentations caused by competition for nutrients in mixed culture conditions are analyzed. A treatment with Hanseniaspora of a muscat miel must in comparison with pure inoculation with Saccharomyces alone and spontaneous fermentation. The effect on the profiles of varietal and fermentations aromas is discussed. The most interesting results are about an increase in varietal aromas like terpenes, according to the analysis of free and bound compounds. Potential applications of these methods for winemaking are discussed.

In Chapter 5, Saccharomyces and its biotechnological characterization were the main focus in relation o aroma compounds produced in grape must. The use of a simple microbial medium like WLN, a genetic rapid method using microsatellites was applied to industrial yeasts and the chemistry of aroma profiles was presented. Publications about characterization of strains by aroma profiles are discussed, and it is shown that the majority of these studies were done in high nitrogen musts or without information of the FAN of the musts used. The chemistry of the aroma compounds obtained in certain conditions of low FAN made possible to define what it was called “Administrative ability of using assimilable nitrogen by yeasts”. By studying which are the compounds that vary in relation with the addition of Nitrogen ammonium in different musts and with different strains, it was possible to understand some of the aroma compounds that have negative or positive relations with the FAN levels in the medium. The effects of some phenomena that affect significantly the aroma profile are analyzed, like size of inoculum and the redox situation during the fermentation and how the profiles change. This chapter finished with the identification of the key compounds in relations with nitrogen metabolisms, but with the justification of why the use of an artificial medium is needed for obtaining more consistent results and repeatability.

In chapter 6, an experimental design with an artificial medium permits to look with more attention to the behavior of the different fermentation compounds and to the formation of terpenes and how the synthesis of these compounds are affected by nitrogen contents and redox situations of the cultures.

The strains defined as a good administrator of nitrogen in chapter 5, KU1 and a bad administrator, M522 , were used to ferment the chemical defined artificial must to make a deep comparison between them in fermentations at different nitrogen levels of YAN: 50 mgN/L, 75 mg/L, 125, 180 , 250 and 400 mgN/L. The aromas profiles are analyzed and the behavior of each family of compounds is characterized in relation to the nitrogen situation. Different behavior between KU1 and M522 are presented in relation to the alcohols, acids, esters and other compounds, this made possible the characterization of low and high nitrogen demand strains (Nitrogen Administrative Capacity) in relation to the aroma compounds produced by them. The synthesis de novo of terpenes was demonstrated with Montrachet 522 in the artificial medium. Its relations with the ammonium level in the medium and the redox situation effects made explain the possible way of synthesis utilized by Saccharomyces cerevisiae.

An equation utilizing the aroma compounds profiles of commercial strains was tested at the end of this work where two possible groups may be differentiated so as to categorize the low and high nitrogen demand classification of industrial yeast strains.

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Nombre: Lic. Laura Flores Peluffo
Profesión: Licenciada en Química
Universidad donde se tituló: Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, 2008
Tesis entregada como parte de los requerimientos para la obtención del título de LICENCIADO EN QUÍMICA

Titulo: Desarrollo y validación de un método analítico para la determinación de 2,4,6-tricloroanisol y 2,4,6-tribromoanisol en vino

Directores: Dres. Eduardo Dellacassa y Eduardo Boido (Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay)

Resumen

La presencia de TCA y TBA en vinos es uno de los mayores problemas que tiene la industria enológica en estos días ya que no es posible detectar la presencia de estos compuestos antes del envasado, el consumidor detecta su presencia a muy bajas concentraciones y su presencia afecta directamente la percepción de calidad que tienen estos últimos del producto.

Esta situación ha inducido al desarrollo de muchas metodologías analíticas para cuantificarlos, las cuales son complejas, lentas y costosas, por lo que requieren de personal calificado, equipamiento especializado e insumos que no están fácilmente disponibles en el mercado o insumen grandes cantidades de productos químicos de alta calidad.

En este trabajo se presenta el desarrollo de un método de microextracción de bajo costo, simple y rápido. La microextracción por dispersión líquido-líquido es un método que presenta estas características y adicionalmente presenta otras ventajas como lo son su bajo consumo de muestra e insumos, estando además los insumos necesarios disponibles habitualmente en el laboratorio.

El desarrollo del método incluye adaptar una técnica de microextracción por dispersión líquido-líquido de compuestos orgánicos en agua para la determinación de TCA y TBA de vinos y cuantificar estos compuestos por cromatografía gaseosa-espectrometría de masa. Durante el estudio de validación se estimaron los parámetros del método de ensayo siguiendo los lineamientos que brindan las guías internacionales de la Eurachem y se evaluó su adecuación para lograr resultados con la exactitud, precisión, límites de detección y cuantificación e incertidumbre requeridas.

La detección y cuantificación de estos compuestos se realizó por cromatografía gaseosa-espectrometría de masa por detección de iones simples debido a los bajos niveles de concentración requeridos.

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Nombre: Dra. Laura Fariña
Profesión: Químico Farmacéutico
Universidad donde se tituló: Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, 2008
Tesis entregada como parte de los requerimientos para la obtención del título de DOCTOR EN QUÍMICA

Titulo: Desarrollo de un modelo para estudiar el potencial aromático de vinos Tannat en condiciones de envejecimiento. Evaluación del potencial metabólico de la vid

Directores: Dres. Eduardo Dellacassa y Eduardo Boido (Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay)

Resumen

En el presente trabajo se optimizó una metodología tendiente a lograr la extracción, identificación y cuantificación de precursores aromáticos en uvas que permitió caracterizar el perfil de precursores en la variedad Vitis vinifera cv Tannat. Se demostró el impacto del clima sobre la biosíntesis de precursores y su evolución durante la madurez de la fruta. Por otra parte, se estudiaron otros factores como la poda en el contenido de compuestos volátiles glicosilados así como el efecto de la luminosidad en el viñedo sobre la biosíntesis de carotenoides y, en consecuencia sobre los correspondientes norisoprenoides glicosidados formados. Mediante los resultados obtenidos se destaca la importancia del manejo de la luminosidad (directa o indirecta) sobre el racimo, modificando el contenido de norisoprenoides en uvas de la variedad Tannat.

Se detectó una mayor producción de carotenoides al aumentar la iluminación, y una mayor degradación de carotenoides a lo largo de todo el período de madurez resultando en un mayor contenido final de norisoprenoides glicosidados.
Se detecto la presencia de 1,8-cineol desde el viñedo, verificándose un incremento importante en uvas con un grado de madurez avanzado y alta iluminación como consecuencia de la transformación de limoneno en 1,8-cineol. Situación que provoca notas eucaliptadas en vinos de la variedad Tannat.

Desde otro punto de vista, se demostró el impacto de diferentes cepas de levaduras (nativas y comerciales), sobre los compuestos aromáticos de los vinos de la variedad Tannat tanto jóvenes como luego del proceso de crianza. Entre los compuestos que provienen del roble, el compuesto característico del roble que se extrajo en mayor proporción fue el isómero cis- de la whisky lactona.

En lo que refiere a la problemática representada por la presencia de levaduras del género Brettanomyces durante la crianza en barricas, en este trabajo se desarrolló una variante del método de extracción por DLLME que permitió cuantificar, de manera rápida, simple y con un bajo consumo de solventes, los compuestos causantes de los defectos Brett en el aroma de los vinos (4-etilfenol y 4-etilguayacol).

Por otra parte, mediante la utilización de la técnica de GC-O se identificaron los componentes volátiles presentes en vinos de la variedad Tannat capaces de presentar mayor impacto aromático. Al realizar el análisis cuantitativo de la variedad Tannat fue posible observar concentraciones bajas de ésteres y se determinaron concentración considerable de -damascenona y otros norisoprenoides. También se detectó la ausencia de pirazinas y sotolona en los vinos estudiados Del análisis por olfatometría se obtuvieron valores menores de Frecuencia Modificada para la mayor parte de los esteres y acetatos, exceptuando el acetato de isoamilo. Se resaltan los aportes al aroma del vino Tannat de compuestos como la -damascenona, acetato de -fenil etilo, dihidrocinamato de etilo y ácido fenilacético.

Finalmente, el análisis estadístico de correlación realizado por PLS permitió identificar aquellos compuestos que contribuyeron a la detección de los descriptores fenólico, madera, fruta fresca, caramelo y frutos secos. En relación al análisis sensorial, se deben destacar los altos valores alcanzados por las nota fruta pasa en todos los vinos tintos, siendo este uno de los descriptores más difíciles de predecir y que en el análisis por PLS peor correlacionó. El impacto sensorial de compuestos varietales se estudió mediante el análisis del pool de precursores aromáticos existentes en la variedad Tannat. La hidrólisis (enzimática y ácida) de los extractos generó una gran cantidad de compuestos aromáticamente activos, muchos de los cuales fueron identificados. Algunos de los compuestos encontrados en los vinos Tannat, por medio del análisis olfatométrico, se lograron relacionar con compuestos volátiles aromáticos generados a partir de precursores (IK 1079, 1136 y 1238) cuya estructura debe ser aún dilucidada.

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Nombre: MSc. Karina Medina
Profesión: Licenciado en Biología
Universidad donde se tituló: Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, 2006
Tesis entregada como parte de los requerimientos para la obtención del título de MASTER EN QUÍMICA

Titulo: Selección de levaduras para vinos tintos. Efecto de las mismas sobre la composición polifenólica de la variedad Tannat

Directores: Dres. Francisco Carrau y Eduardo Dellacassa (Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay)

Resumen

A lo largo de la historia todas las regiones vitivinícolas del mundo han adaptado el cultivo de la vid a su tierra y a su clima. Los países que han resultado exitosos a la hora de posicionar sus vinos en el mercado internacional, han sido aquellos que han identificado, desarrollado e investigado una variedad típica, la que ha servido de bandera para dar identidad propia a sus vinos. El Uruguay se plegó a dicha estrategia, focalizándose en la elaboración de vinos varietales tintos y desarrollando la Vitis vinifera Tannat como la variedad emblemática de su país.

Esta es una de las primeras variedades que fue introducida a nuestro país, adaptándose muy bien a nuestros suelos y características ecológicas, y prácticamente no se encuentra plantada (cultivada?) más que en una pequeña región del país vasco francés (Madiran), y en Uruguay. El conocimiento y la preservación de las características de tipicidad del Tannat, constituye la motivación primordial de la enología del Uruguay del siglo XXI.

En este sentido, uno de los pasos fundamentales en la vinificación de los vinos tintos es la optimización en la obtención de color. En dicho proceso intervienen una serie de variables, que van desde el viñedo hasta la bodega, transitando por la fermentación alcohólica llevada a cabo por las levaduras, etapa clave del proceso de vinificacion.

Durante la fermentación alcohólica, las levaduras transforman los azúcares del mosto en etanol y anhídrido carbónico como principales compuestos, pero además sintetizan o modifican una gran diversidad de compuestos aromáticos y compuestos polifenólicos de la uva, que a pesar de ser en muy baja concentración, son los compuestos claves que determinan la calidad de un vino. Por otra parte, otra de las consecuencias de esta interacción de las levaduras con el mosto es la remoción de los antocianos, pigmentos responsables del color de los vinos tintos.

El resultado de esta remoción producida por un mecanismo aún desconocido, representa una pérdida de color en los vinos.
En el presente trabajo se estudió el perfil de la composición antociánica de la variedad Tannat y las modificaciones a nivel de color producidas durante la fermentación alcohólica. Se estudiaron en particular algunos factores como ser mecanismos para la selección de levaduras óptimas para la vinificación de Tannat, el desarrollo de un medio símil mosto Tannat y el estudio de las interacciones de las levaduras con los diferentes antocianos.

Entre los resultados obtenidos, se destacan los siguientes:
1) Diseñó una formulación que determinó que la composición antociánica del medio símil mosto Tannat poseyera una composición similar al mosto de uvas Tannat lo que permitió estandarizar el mosto de partida para todos los ensayos y disponer de mosto tinto en cualquier época del año.
2) Se confirmó la existencia de un fenómeno de remoción de antocianos durante la fermentación alcohólica. Con respecto a este fenómeno, cabe destacar que los antocianos que fueron mayormente removidos por las levaduras fueron los más polares, destacándose la delfinidina con un porcentaje de remoción del orden del 45-50%.
3) Se determinó que en todos los ensayos realizados con las diferentes cepas de levaduras seleccionadas, se produjo la formación de compuestos derivados de antocianos, lo que ponde de manifiesto la importancia de las levaduras en la mediación del fenómeno de estabilización del color en el vino.
4) Se demostró que la formación de estos derivados de antocianos es dependiente de la cepa de Saccharomyces cerevisae que interviene en la fermentación, encontrándose una correlación positiva entre la intensidad colorante obtenida con cada cepa y la concentración de estos compuestos derivados de antocianos.

En resumen, los resultados obtenidos pusieron en relevancia la importancia de la selección de levaduras para la preservación del color, o aún su aumento, durante la vinificación. Demostraron que si bien existe un efecto de remoción de los antocianos, el mismo es similar para todas las cepas, no existiendo diferencias significativas entre ellas, por lo tanto no siendo un factor de selectividad para levaduras de vinos tintos. Sin embargo las levaduras contrarrestan ese efecto sintetizando compuestos derivados de antocianos con alto impacto en el color y muy estables en el tiempo lo que determina un mayor potencial de calidad y de crianza para vinos de reserva de alta gama.

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ARGENTINA:

RESUMEN

Titulo del trabajo: Importancia de las levaduras nativas en la conservación de la tipicidad del vino Torrontés Riojano.
Palabras claves: Torrontés Riojano, levaduras ecotípicas, selección, tipicidad
Autor: Rodolfo Luis Griguol
Director: Prof. Dr. Juan Carrau – Bonomi
Universidad: Juan Agustín Maza – Facultad de Enología e Ind. Frutihortícola- Mendoza – Argentina

El Presente estudio pretende reafirmar la importancia que tienen las levaduras nativas, en la determinación de los caracteres organolépticos típicos de vinos con DOC, aportando una metodología para el estudio de las mismas; la que permite el aislamiento, selección y evaluación de clones, con un criterio práctico, sencillo y efectivo.

En este caso se aplicó para el vino Torrontés Riojano, que es la variedad típica del Valle del Famatina, efectuando un estudio previo, donde se determinó el efectivo aporte de los caracteres de tipicidad por parte de las levaduras nativas; y posteriormente se realizó el estudio de clones de viñedo y de fermentaciones espontáneas de bodega.

El estudio de las levaduras de viñedo de las distintas zonas de producción del Valle del Famatina, dio como resultado que no se encontraran clones que aporten o resalten características importantes, pero sí en bodega, donde se aisló un clon nativo que permite obtener vinos con un bouquet delicado, sin gustos salvajes, conservando íntegramente los caracteres típicos de esta variedad. Este clon fue denominado LRV94/5, y a través de un convenio con la empresa Lallemand INC. fue procesado como levadura seca activa, pasando a ser la primera levadura ecotípica seca activa de Argentina, originaria del Valle del Famatina.

Por las características de tipicidad y calidad de los vinos Torrontés Riojano obtenidos con esta levadura, fue tomada como un requisito más de la DOC Valles del Famatina para este vino, pasando a ser la primera DOC que además de los conocidos requisitos referidos al suelo, clima y cepaje, exige su propia levadura ecotípica para la elaboración del Torrontés Riojano DOC.

En bodega se seleccionaron también otras levaduras nativas, que si bien no aportan caracteres de tipicidad, tienen la capacidad de producir vinos con caracteres diferentes: con aromas a frutas de carozo (durazno) o neutros, a pesar de que parten de un mosto de uva Torrontés, que es muy aromático.

Por lo tanto, las levaduras nativas a través del método de estudio y selección propuesto, pueden convertirse en una importante herramienta biotecnológica, que posibilitará al Enólogo intervenir más profundamente en el diseño del vino, ya sea resaltando las características típicas de un determinado cepaje, u obteniendo vinos con determinadas características, que permitan atender las exigencias de los diferentes y cambiantes mercados.

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