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Importancia e impacto de las aguas de proceso

 Publicado el por Ilona Schneider (esporádico)

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Las aguas de proceso son un factor crítico en las instalaciones industriales y en la elaboración de productos; por eso debe cumplir los requisitos de calidad más exigentes. ¿Pero qué ocurre, si la calidad de las aguas de proceso no es buena?

Un análisis del proceso ayuda a encontrar la causa del problema cuando el material filtrante se obstruye de forma prematura o no rinde lo que se esperaba. En muchos casos, el problema no se debe a una combinación del material filtrante poco efectiva, ni a un rendimiento de filtración precario, como pudiera esperarse, sino que se debe a una circunstancia totalmente diferente: el agua de proceso. El agua de proceso entra en contacto con todos los materiales y equipos implicados en el proceso de lavado y enjuague y, de no haber sido filtrada, lleva su propia carga de partículas a través del proceso entero hasta la botella. Debido a que algunas partículas pueden repercutir negativamente en el proceso o en el producto a filtrar, valdrá la pena examinar detenidamente el agua de proceso y su composición.

Fuente

La industria de bebidas usa principalmente agua corriente (agua potable) y agua de pozo (agua de manantial). Se usa como agua de alimentación para calderas y como agua de lavado o enjuague para botellas, depósitos, maquinaría de bodegas y plantas embotelladoras (incl. materiales filtrantes). Por eso debe cumplir con unos criterios de pureza muy estrictos.

Las características físicas, químicas y microbiológicas del agua corriente se especifican en la normativa alemana de agua potable (Trinkwasser-Verordnung, TrinkwV) [1]. Esta normativa expone, que: “El agua potable debe ser de tal calidad y condición, que su consumo o uso no logre provocar o suponer daños para la salud humana, en especial, mediante agentes patógeno-infecciosos. Debe ser pura y apta para el consumo humano”. La normativa también especifica claramente el perfil microbiológico.

El agua de pozo (agua de manantial) tiene su origen en recursos hídricos subterráneos que pueden ser extraídos de una o más fuentes naturales o artificiales explotables. Los requisitos microbiológicos son los mismos que los aplicados al agua potable. El agua de manantial también debe estar prácticamente libre de patógenos. Este requisito se cumple si no se detectan bacterias como lo son E. coli, coliformes, estreptococos fecales o pseudomonas aeruginosa en una muestra de 250 ml. Además, no debe contener anaerobios sulfito-reductores esporulados en muestras de 50 ml. Cuando se extrae y embotella el agua de manantial, esta solo debe contener microorganismos replicables o viables que no presenten ningún indicio de contaminación [2].

Los distintos tipos de agua pueden contener diversas substancias extrañas y contaminantes de naturaleza molecular, coloidal y de basta dispersión en partículas. Los procesos de filtración se pueden ajustar a cada proceso individual para eliminar las substancias extrañas tales como partículas, hierro, cal, óxido o arena de las tuberías, así como microorganismos como lo son bacterias, levaduras y mohos, para garantizar un agua de óptima calidad. Antiguamente, se usaban los filtros en profundidad, principalmente naturales (filtro de lecho arena o gravilla). Hoy en día, los cartuchos filtrantes en profundidad y los de membrana son los preferidos.

Al respecto hay que recalcar que los cartuchos filtrantes de membrana pueden considerarse como un método de filtración que contribuye a la seguridad del proceso debido a que antes de la filtración se puede probar su integridad y así comprobar su funcionalidad. En comparación con los procesos químicos de preparación del agua que usan cloro y ozono, estos cartuchos ofrecen dos ventajas adicionales: después de la filtración, el sabor del agua es neutro y puede ser usada de inmediato.

Filtración

En bodegas enológicas, el agua de proceso se prepara a menudo usando sistemas de filtrado que contienen cartuchos filtrantes en profundidad y de membrana, los cuales eliminan las partículas y microorganismos, o para preparar las plantas que suavizan y desmineralizan el agua de proceso. La Tabla 1 muestra los cartuchos filtrantes y las combinaciones de cartuchos filtrantes más usados que se emplean para filtrar el agua de alimentación para calderas, para lavado y enjuague de botellas, depósitos, y maquinaria de bodegas y plantas embotelladoras en distintas bodegas vitivinícolas de Alemania.

Esta sinopsis de aplicación en la práctica pone de manifiesto que para filtrar aguas de proceso se usan cartuchos filtrantes en profundidad con índices de retención nominal diferentes que se complementan con (empresa IV) o sustituyen por (empresa III) cartuchos filtrantes de membrana, según se requiera. La empresa I ni siquiera efectúa un filtrado del agua de proceso. ¿Pero, por qué es tan diferente el enfoque incluso cuando todas las empresas usan agua corriente como agua de proceso? Para contestar a esta pregunta, se ha analizado el agua de proceso de las empresas I, II, III y IV.

Filtración y carga de partículas

Para determinar la filtrabilidad y la carga de partículas, se ha realizado una medición del índice de filtrado usando el dispositivo de medición de índices BECO LiquiControl2™. El depósito de almacenamiento del dispositivo se llena con 5 litros de agua de proceso y se filtra a través de una membrana del filtro plana de 0,45 μm (disco de membrana de prueba) a una presión constante de 1,0 bar. El caudal inicial se mide después de 200 mililitros y el caudal final después de filtrados esos 5 litros. La filtrabilidad se determina según el volumen de filtración obtenido por minuto. La calidad del agua es óptima si el caudal final (flujo) es superior a 400 ml/min. Fue posible filtrar las muestras de 5 litros examinados de cada empresa de las que se ha valorado la filtrabilidad en una escala de nivel fácil a medio (ver Imagen 1). Si resultara difícil filtrar el agua de proceso, una prefiltración más ajustada mejorará la filtrabilidad reduciendo las partículas y la contaminación.

Los discos de membrana de prueba son evaluados visualmente junto con los resultados de filtrabilidad. Estos residuos proporcionan información sobre la carga de partículas y se inspeccionan los discos de membrana de prueba específicamente en busca de residuos de hierro usando la prueba ferri-ferro (del par ferricianuro-ferrocianuro). Si se detectan partículas como hierro, cal u óxido, puede que estos dejen una capa de suciedad en los cartuchos filtrantes. Esta capa de suciedad reduce el rendimiento de filtración (flujo) y vida útil hasta provocar una obstrucción completa de los cartuchos filtrantes (ver Imágenes 2 y 3).

La empresa I usa agua de proceso sin filtrar. La medición del índice muestra que puede ser filtrada fácilmente. La capa de suciedad que pesa sobre los discos de membrana de prueba indican una cantidad considerable de suciedad y la prueba ferri-ferro detecta hierro, lo que indica la existencia de depósitos de óxido en el sistema de tuberías. Los residuos de hierro pueden atascar las superficies del material filtrante por lo que pueden reducir de manera significativa su rendimiento y su vida útil.

El agua de proceso en la empresa II presenta un flujo final de 296 ml/min, por lo que se clasifica como difícil de filtrar. Para mejorar la filtrabilidad, esta se filtra con un cartucho filtrante en profundidad con un índice de retención de 0,3 μm. Tras la filtración por cartucho, la filtrabilidad mejora considerablemente y el flujo final se sitúa en 510 ml/min. La prueba microbiológica detectó bacterias y levaduras en el agua de proceso no filtrada (ver Tabla 2). La filtración de cartucho eliminó las levaduras y redujo las bacterias.

La empresa III presentaba una capa de suciedad sobre el disco de la membrana de prueba después de la medición del índice del agua de proceso sin filtrar. Después de la filtración con un cartucho de membrana de 0,45 μm, las capas de suciedad ya no eran visibles. Además, la prueba microbiológica demostró que el agua de proceso estaba exenta de levaduras y bacterias, pero que contenía una alta concentración de ácido silícico (datos no reflejados aquí). La filtrabilidad del agua con un flujo final de aproximadamente 400 ml/min se puede clasificar como fácil. Cabe señalar que la filtrabilidad no mejora más a pesar de la filtración eficaz, lo que sugiere que es a raíz de la concentración de ácido silícico [3].

La empresa IV aplica requisitos de rigor en lo relativo a la microbiología del agua de proceso usada. Para garantizar que el agua no presente bacterias ni levaduras, se colocan en serie, un cartucho filtrante en profundidad con un índice de retención nominal de 0,3 μm y un cartucho filtrante de membrana con un índice de retención absoluta de 0,2 μm. La medición del índice con un caudal final de 487 ml/min indica que el agua puede ser fácilmente filtrada y el disco de la membrana de prueba no presenta ninguna capa de suciedad visible. Los resultados de la prueba microbiológica muestran que el agua de proceso está libre de bacterias y levaduras (datos no reflejados aquí).

Microbiología

Aparte de determinar la filtrabilidad, se analizó también en la empresa II la carga microbiológica en el agua de proceso de acuerdo al procedimiento unificado alemán (DEV) y a la normativa de agua potable para muestreo de aguas potables y de enjuague [4]. Para ello se extrajeron muestras de aguas de proceso filtradas y sin filtrar. Todas las muestras cumplieron con los valores umbrales de la normativa de agua potable.

Además, fue examinada la situación microbiológica sobre las muestras filtradas y las no filtradas. Dichos resultados se desprenden de la Tabla 2.

Los resultados de la prueba microbiológica indican que la muestra no filtrada (agua corriente) contiene los tipos de bacteria Microbacterium spp. y Mycobacterium spp., además de levaduras del tipo Cryptococcus spp. y Pichia fermentans.

Los residuos metabólicos de las bacterias Microbacterium spp. tienen un impacto negativo en bebidas y el oxígeno estimula además su crecimiento. La falta de oxígeno, temperaturas inferiores a los 15 °C y un valor pH de 4,5 inhiben o retrasan su crecimiento [5]. Las bacterias Mycobacterium spp. pueden encontrarse tanto en la tierra como en el agua; sin embargo, no se consideran perjudiciales para las bebidas.

Cryptococcus spp. y Pichia fermentans son levaduras vivas que requieren grandes cantidades de oxígeno para su metabolismo. No sobreviven en el vino debido al escaso contenido de oxígeno [3].

Los resultados de las pruebas microbiológicas de las muestras de agua después del filtrado muestran que el cartucho filtrante en profundidad de 0,3 μm eliminó las bacterias Mycobacterium spp. y las levaduras. No obstante, las bacterias Microbacterium spp. no fueron eliminadas. Debido a que necesitan oxígeno para su reproducción, no pueden sobrevivir en vino por lo que tampoco afectan a la calidad y la estabilidad del producto final.

Además, se detectaron bacterias del tipo Rhodococcus spp., aunque se desconoce la causa de esta contaminación secundaria. Estas bacterias se encuentran principalmente en el agua y en la tierra.

Conclusiones

El agua de proceso y también los sistemas de conductos y cañerías son por decirlo así, de mucho cuidado. El impacto y la influencia que tienen en el proceso de producción se desprenden claramente de los resultados prácticos aquí detallados. El agua de proceso puede contener diversas partículas de suciedad (hierro, cal, óxido o arena) y contaminantes microbiológicos (bacterias, levaduras o mohos). Cuando “se abre el grifo”, distribuye toda su carga de partículas a lo largo y ancho del proceso de producción hasta llegar a la botella. En este proceso, los depósitos, impurezas y la suciedad pueden limitar de modo considerable el funcionamiento de equipos e instalaciones, de los sistemas y de materiales filtrantes y, por último, derivar en problemas de higiene. Por este motivo, el estado general, la limpieza y el mantenimiento de todo el sistema y en especial el de los conductos y cañerías, desempeñan un papel importante.

Para un proceso de producción óptimo, las etapas de filtración del caudal de líquidos (productos a filtrar y agua de proceso) así como la limpieza y el enjuague del sistema deben estar bien armonizadas. Determinar la filtrabilidad e identificar la carga de partículas del agua de proceso usada contribuye en averiguar cuál es la solución de filtración apropiada para esta etapa del proceso. Las combinaciones de cartuchos filtrantes más efectivas se pueden determinar basándose en los resultados. Esto protege a todos los componentes del proceso contra impurezas y contaminación a la vez que aumenta la eficacia de los materiales filtrantes para la filtración del producto. Además, supone una aportación importante en la protección de la calidad del producto final, ya que el resultado deseado es lograr alta calidad y eso se consigue si el agua de proceso no solo está clara, sino que también es pura.

 

Una combinación lograda para la filtración de aguas de proceso es el cartucho de prefiltrado BECO PROTECT PG™ (1 μm) y el cartucho filtrante de membrana BECO MEMBRAN PS™ Aqua (0,2 μm) de Eaton de la oferta de cartuchos filtrantes BECO®. Los vellones de polipropileno de prefiltrado están clasificados de gruesos a finos y componen así un filtro ajustado y estable que retiene una amplia gama de partículas. Así se acondiciona el agua de proceso a la posterior filtración con cartucho filtrante de membrana. El material de filtro del cartucho filtrante de membrana está compuesto de polietersulfona y tiene un alto índice de retención en lo que respecta a microorganismos. Su especial distribución por tamaños de poros asimétricos optimiza el caudal y maximiza la tasa de flujo y larga durabilidad. Las dimensiones del área de filtración se han seleccionado a modo de 0,75 metros cuadrados por elemento de 10 pulgadas para que también resista al flujo efectivo y con estabilidad mecánica a la presión y a flujos de gran caudal. Después de esta filtración de dos etapas, el agua de proceso está exenta de partículas y de contaminación que pudieran tener un impacto negativo en botellas, recipientes, equipo y maquinaria de bodegas y de plantas embotelladoras (incluyendo materiales filtrantes).

Las recomendaciones para el filtrado de aguas de proceso, incluidos los intervalos de regeneración de cartuchos filtrantes, están resumidas en la Tabla 3.

Referencias

[1] Trinkwasser-Verordnung (TrinkwV), (Normativa alemana de agua potable)

http://www.dvgw.de/wasser/recht-trinkwasserverordnung/trinkwasserverordnung/

[2] Verordnung über natürliches Mineralwasser, Quellwasser und Tafelwasser (Mineral- und Tafelwasser-Verordnung) [La normativa de agua mineral natural, agua de manantiales y agua potable embotellada (Normativa de agua potable embotellada y mineral)], https://www.gesetze-im-internet.de/min_tafelwv/BJNR010360984.html

[3] Wasser und Wasseruntersuchung (Agua y análisis del agua), Leonhard A. Hütter, Otto Salle Verlag, 6. edición, 1994, p. 134

[4] Anwenderblatt Nähragar nach DEV (Hoja del usuario para el agar nutritivo conforme al procedimiento de prueba unificado alemán), Döhler Design Microbiology, Versión 4.0, 19/06/2015

[5] Mikrobiologie der Lebensmittel-Getränke (Microbiología de las bebidas alimenticias),  Helmut H. Dittrich, Behr’s Verlag, 1993, p. 103

Importancia de la microbiología del ambiente de las bodegas de vino

 Publicado el por Antonio Tomás Palacios (colaborador)

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La atmósfera de las bodegas puede albergar microorganismos que causen alteraciones en la calidad del vino e incluso representar un riesgo para la salud de los consumidores. Controlar su crecimiento y actividad es esencial para obtener un producto de calidad y acorde a las exigencias de seguridad alimentaria.

Hoy en día se reconoce que las levaduras y bacterias que intervienen en los procesos de fermentación disponen de tres fuentes posibles: uvas, material de bodega (Fleet y Heard, 1993) y microorganismos seleccionados comerciales. Las uvas tienen una importante población de microbios adheridos a la pruina, constituidos por levaduras, bacterias y mohos, pero el equipo de bodega (despalilladora, estrujadora, tuberías, cubas, etc.), los trabajadores e insectos también contribuyen y, por lo tanto, a medida que el mosto entra en contacto con los diferentes equipos, dicha microbiota pasa al medio fermentativo donde pueden crecer y multiplicarse. También representan parte de la flora aérea Aspergillus, Botrytis y Penicillium, mohos que aparecen con frecuencia, siendo en parte productores de tricloroanisol (TCA) y causantes del gusto a “moho” y Ocratoxina A (OTA).

La presencia de mohos y otros microorganismos en el aire de una bodega de vinificación y crianza depende de muchos factores, como época del año, punto de muestreo y actividad que se lleva a cabo en la bodega. Las fluctuaciones de temperatura, humedad relativa y el diseño de la bodega son factores determinantes. Las zonas con poca ventilación favorecen altos niveles de humedad y, por ende, una mayor presencia de moho en el aire. La población de moho en estas áreas no es muy diversa, lo que indica que la colonización por ciertos tipos de mohos bien adaptados a las condiciones puede ser permanente. Áreas con mayor flujo de aire, actividad constante y limpieza frecuente, muestran poblaciones de moho más bajas y mayor biodiversidad.

El gusto de “moho” ha sido identificado como un serio defecto en el vino embotellado. La microflora desarrollada en forma de micelios en los corchos de botellas, además de destruirlo, puede contribuir al desarrollo del defecto mediante la degradación de clorofenoles utilizados en la desinfección de lugares de trabajo, pallets y otros equipos, transformándolos en cloroanisoles, responsables del defecto.

Sobre la presencia de Brettanomyces en la atmósfera de bodegas no hay mucha literatura, sin embargo en sidra, si se ha encontrado (Beech; 1993). Está demostrado que durante la fermentación alcohólica y maloláctica, los microorganismos que se encuentran en las cubas son liberados a la atmósfera y, a partir de ahí, pueden contaminar cubas vecinas. El aire en sí no permite que se desarrollen microbios y solo actúa como medio de soporte portador, estando adheridos a partícula de polvo, gotas de agua o como única partícula hasta que los microorganismos llegan a su destino (Curiel, Van Eijk y Lelieveld; 2000). De hecho, las levaduras Rhodotorula y Sporobolomyces spp pueden ser una causa de contaminación y son géneros descritos como levaduras marcadoras de higiene insuficiente, (Davenport; 1996).

En estudios realizados en la Universidad de La Rioja publicados por Ana Rosa Gutierrez, se encontraron levaduras en el aire con diferentes valores dependiendo de la actividad de la bodega. La población en el área de embotellado aumenta cuando se está realizando el llenado, lo que requiere en esta zona mayor vigilancia. También aumenta Saccharomyces cerevisiae en el aire en las instalaciones de vinificación durante los procesos fermentativos, siendo las no Saccharomyces las que dominan el resto del año, como Aureobasidium y Cryptococcus, aunque estas no representan un riesgo real para la calidad del vino. Brettanomyces se detectó en el aire presente en la sala de barricas, lo que sugiere que el aire puede ser un medio para que estas células de levadura contaminantes se propaguen en las bodegas.

En estos mismos trabajos también se encontraron bacterias lácticas aisladas en el aire de la bodega perteneciendo a las especies Pediococcus pentosaceus y Oenococcus oeni, siendo ambas responsables de la fermentación maloláctica, aunque la primera puede suponer un riesgo de alteraciones, siendo el aire un factor en la propagación de estos microorganismos principalmente en el momento en que el líquido se trasiega.

Dada la importancia de la microbiología presente en la atmósfera de bodega, se recomienda para caracterizar y cuantificar este ecosistema aéreo realizar muestreos utilizando bombas de vacío que soportan medios de cultivos específicos. Se llaman aerobiocolectores y toman un volumen determinado de aire conduciendo a los microorganismos presentes hacia las placas Petri con medios de cultivo selectivo, que posteriormente se incuban en las condiciones idóneas dependiendo del microorganismo investigado.

Sistema de muestreo microbiológico a partir de atmósfera

Los muestreos que se presentan en este trabajo se realizaron mediante el sistema Microkit Bioaerosol Sampler (MBS), siendo este un equipo para muestreos de aire por impacto sobre medios de cultivos sólidos, empleándose placas Petri de 55 mm para evitar reflujos.

Los bioaerosoles son partículas del aire sean sólidas o líquidas que contienen microorganismos vivos. Pueden variar en tamaño, desde fracciones de micra hasta más de 100. Igual que las partículas inertes de polvo, los bioaerosoles están gobernados por las leyes de la gravedad, pero afectados y transportados por los movimientos del aire y sus turbulencias. Por ello el método de sedimentación pasiva no es válido y no aporta información cuantitativa fiable. La bomba empleada consiste en un impactador que recolecta bacterias y hongos del aire a un flujo estándar de 100 litros/minuto a través de una serie de poros de 1 mm de diámetro, y las estrella sobre un agar preparado en placas de contacto. Los medios agarizados utilizados pueden ser elegidos según los microorganismos deseados (bacterias, hongos, patógenos, microalgas...). Tras el muestreo las placas se incuban adecuadamente y se cuentan posteriormente las colonias desarrolladas.. Así se obtiene el número de ufc/m3. Se suelen tomar 5 placas a partir de 200 L de aire de cada sala, la suma de las 5 dará directamente el número de ufc presentes en 1 m3. Se aplica un factor de corrección (NMP: número más probable) para tener en cuenta que varios microorganismos pueden atravesar un mismo poro y formar una sola colonia.

Los microorganismos que encontramos en el aire tienen grandes dificultades de supervivencia: los rayos UV y las inclemencias del tiempo crean un ambiente hostil con poco alimento (y a veces poca humedad). Sin embargo suelen agregarse en partículas y entre sí (microcolonias) que aumentan su resistencia. Además algunas especies producen pigmentos para protegerse del efecto UV, por eso en algunos aislados encontramos colonias pigmentadas de rojo (levaduras Rhodotorula): Las células pueden resistir largos períodos de tiempo en latencia, provocando alteraciones en los productos fabricados.

Casos prácticos de bodegas

Bodega embotelladora de vinos dulces:

Es una bodega que embotella vinos blancos dulces y de repente empezó a observar sedimentos en el fondo de las botellas, posos escasos que desaparecían con la agitación y volvían a reaparecer al cabo de unos días. El sedimento estaba formado por levaduras contaminantes que no realizaban fermentación alguna, solo producían biomasa formando sedimento al cabo de una semana después del embotellado.

Los muestreos se realizaron según el método arriba descrito empleando medios de cultivo selectivo de levaduras en base agar-malta. La toma de muestras se realizó siguiendo el circuito natural de las botellas en la línea de embotellado, tal y como se puede observar en la Figura 3. Según este gráfico, los puntos de mayor contaminación por parte de levaduras y aerobios totales es en el interior de la embotelladora en la zona de llenado, justo después de la zona de lavado de botellas, donde se acumulaban las levaduras contaminantes para después diseminarse a otras zonas.

Se identificaron mediante PCR tres tipos diferentes de colonias: una blanca, otra roja y la última marrón. La primera de ellas presenta tamaños de fragmentos ITS que se corresponden con la especie Zigosacharomyces Bailii. Esta levadura es especialmente resistente a condiciones de estrés y es común entre las especies de levaduras contaminantes responsables de defectos organolépticos en el vino, sobre todo causando refermentaciones en vinos con azúcares residuales (ver Figura 4).

Las otras dos colonias muestran fragmentos ITS que permiten identificarlas a nivel de género, pero no de especie. Se trata de levaduras Rhodotorula y Pichia. La primera fue encontrada en la colonia de color rojizo y se trata de una levadura pigmentada. Es un organismo de hábitat común en el medio ambiente, su metabolismo es capaz de capturar compuestos nitrogenados en el aire, lo que hace que sea de fácil crecimiento en ambientes cargados. La levadura del género Pichia, identificada en la colonia de color marrón, es una levadura perteneciente a la familia Saccharomycetaceae. Este género es común entre las especies de levaduras contaminantes en el proceso de vinificación, pudiendo ser potencialmente responsable de defectos organolépticos, formando biofilms en los puntos de contaminación donde reside (ver Figura 4).

Parece que la contaminación detectada en las botellas de vino de la bodega está relacionada con restos de azúcares, ya que las tres especies identificadas se desarrollan bien en este medio. Los azúcares se pueden acumular en estructuras de difícil limpieza, sobre todo por caramelización con el empleo de agua caliente en los circuitos de limpieza. Se aconsejó para este caso la esterilización del ambiente mediante aplicación de ozono y también tratamientos químicos a nivel de los circuitos internos de la línea de embotellado.

Bodega contaminada por anisoles:

En un primer análisis de los vinos de alta gama se pudo verificar los siguientes valores de anisoles en 12 vinos (ver Tabla 1). De estos resultados se puede deducir que en la mayoría de los vinos no existe una identificación clara por cata de la presencia de problemas de anisoles, sino de pérdida de afrutado y apagados en cata, excepto en aquellas muestras donde coexisten el TCA y TBA superando claramente los umbrales de detección sensorial. Lo más llamativo es la presencia constante de TBA en todas las muestras, lo que puede indicar una contaminación ambiental de la bodega.

Como conclusión de este estudio inicial, se deduce que los vinos presentan una contaminación basal de 2,5 nanog/l de TBA, con un nivel cercano al umbral de percepción de 3 nanog/l. Los vinos defectuosos en cata tienen niveles superiores a los 3 ng/l dada la suma del TCA y TBA. Por lo tanto, la contaminación principal no proviene del corcho, sino de una contaminación acumulativa en el vino, probablemente durante varias etapas de su elaboración. Algunos corchos están también contaminados y aumentan la percepción del defecto. El diagnóstico principal del problema es la contaminación de la bodega. Por este motivo, se realizó un análisis ambiental en la búsqueda de los contaminantes y sus precursores.

Como se puede observar en la Tabla 2 existe una seria contaminación del ambiente de la bodega, tanto a nivel de precursores (TBP) como de anisoles bromados (TBA), principalmente en los ambientes no ventilados, como son la sala subterránea de barricas y el botellero. Lo que procede entonces es identificar las fuentes de la contaminación para poder aislarlas del vino y posteriormente eliminarlas lo antes posible.

Para ello se realiza un estudio exhaustivo de los materiales de construcción presentes en las zonas contaminadas y de los utensilios de vinificación y crianza del vino, como se puede observar en la Tabla 3.

Podemos ver como los precursores (TBP) están presentes principalmente en la estructura de madera en el techo de la sala de barricas subterránea, en los paneles aislantes del botellero y en los bins de madera, siendo en estos ambientes donde hay mayores cantidades de TBA. Estos elementos están entonces actuando como fuentes de contaminación principal. El contaminante del tipo TCA solo se encuentra en corchos. El TeCA y el PCA se encuentran también en los bins de madera para guardar las botellas.

Es llamativo que la contaminación por TBA está muy extendida en todos los materiales, lo que indica que los controles preventivos son muy importantes, ya que si la contaminación no se detecta de forma prematura, los costes de eliminación de los contaminantes van a ser mucho mayores. A la vista de estos resultados se puede concluir que el lugar principal de contaminación está ubicado en la sala de barricas subterránea. La sala de guarda de botellas, aunque tiene un nivel de contaminación ambiental muy alto por la presencia de numerosas fuentes, no presenta mayor riesgo de contaminación del vino embotellado. Sin embargo, se debe manejar esta sala con ventilación.

Estudiando el área de bodega que resultó más contaminada, la mayor acumulación de precursores (ver Tabla 3) se encuentra en los paneles que revisten los techos y las estructuras de madera. Por lo que las investigaciones se centran en estos elementos, como se puede verificar en la Tabla 4. Se investiga además en algunas estructuras a que profundidad se encuentran los contaminantes con la idea de verificar los tipos de tratamientos curativos a realizar y su intensidad, por si es necesario raspar o eliminar totalmente las estructuras donde se encuentran los contaminantes.

Una vez identificados los focos y los puntos de contaminación medioambiental, fruto de la existencia de materiales con precursores y el desarrollo de moho en el ambiente de bodega, se realiza un plan de saneamiento acorde a las circunstancias para poder o bien aislar las estructuras contaminadas o proceder a su eliminación, además de poner las medidas necesarias para evitar las condiciones atmosféricas que permiten el crecimiento de los mohos.

Referencias bibliográficas

Beech, F.W.; Yeasts in cider making. In The Yeasts, Yeast Technology, 2nd edn., Vol. 5 ed. Rose, A.H. and Harrison, J.S. pp. 66–96. London: Academic Press. 1993

Chatonnet, P., Bonnet, S., Boutou, S., and Labadie, D.L.; "Identification and responsibility of 2,4,6-tribromoanisole in musty, corked odors in wine" Journal Agricultural and Food Chemistry, 2004.

Curiel G.J., Van Eijk H.M.J., Lelieveld H.L.M.; Risk and control of airborne contamination. In: Encyclopedia of Food Microbiology. Robinson, R.K., Butt, C.A. and P.D. Patel (Eds.), Academic Press, 1816-1822. 2000.

Davenport, R.R.; Forensic microbiology for soft drinks business. Soft Drinks Manag. 34-35. 1996.

Rubio, P., Garijo, P., Santamaría, P., Lopez, R., Martínez, J., Gutierrez A.R.; Influence of oak origin and ageing conditions on wine spoilage by Brettanomyces yeasts. Food Control 54. 176-180. 2015.

Búsqueda de relaciones moleculares influyentes sobre las emociones en vinos modernos

 Publicado el por Víctor Puente (esporádico), M. Mora (esporádico), C. Chaya (esporádico)

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Estamos acostumbrados en nuestro sector a la hora de categorizar un vino, a dirigirnos hacia tablas de degustación convencionales donde a través de descriptores técnicos o hedónicos, muchos aprendidos de nuestra experiencia pasada, puntuamos o evaluamos la calidad de un vino. Sin embargo, cuando intentamos posicionar un vino en el mercado a través de estos caracteres, las referencias aportadas no siempre encajan o son admitidas por el gran público, más si éste es nuevo o recién llegado a este mundo. De la misma manera, conceptos en teoría sencillos como la textura, acidez, armonía o equilibrio de un vino no siempre conllevan el mismo significado dependiendo de la región o comunidad en la que uno se encuentre.

Esto es debido a que cuando intentamos comprender el futuro rendimiento de un producto, la investigación sensorial y de consumo tradicional siempre ha tendido a centrarse en la relación entre las percepciones sensoriales y las medidas del gusto. Pero si estas evaluaciones no llegan a ser entendidas por el público, sobre todo del menos especializado, los jóvenes en particular, ¿qué opciones nos quedan para aumentar la penetración de un vino en el mercado, más si este se encuentra alejado de los mecanismos de compra tradicionales?

Señales de alerta han sido ya mostradas, donde en mercados extremadamente competitivos, estudios destacan como el uso de mediciones hedónicas por sí solas es inadecuado para medir correctamente la experiencia afectiva del producto en el consumidor. Estos mismos estudios han sugerido que los consumidores tienden a confiar en emociones inconscientes asociadas con un producto a través de percepciones sensoriales para tomar sus decisiones de compra o de consumo.

A través de este artículo, Laffort junto con BCCInnovation, el Centro Tecnológico en Gastronomía de Basque Culinary Center, presentan parte de los primeros resultados desarrollados para entender las emociones que se experimentan al degustar un vino y como éstas, pueden implicar cambios en la preferencia de los consumidores. El vínculo de estas emociones con el análisis químico de los vinos que las provocan, ha posibilitado localizar relaciones moleculares, fórmulas químicas del éxito que podrían ayudarnos a entender cuáles son las preferencias de consumo de los Millennials y el porqué de su elección.

¿Qué es un vino moderno?

Hasta ahora, si apelábamos a buscar una definición de lo que podía considerarse como un vino moderno, la descripción típica que nos vendría a la mente podría ser la de un vino de color intenso, con toques violáceos que viran casi hacia el negro oscuro, de nariz potente casi embriagadora, con sensaciones de frutas enérgicas, maduras y dulces y con tostados de maderas golosas, siendo en boca cálidos, amplios y carnosos, con taninos dulces y de buen paso. ¿Es esto correcto? Lógicamente depende de a quién se le pregunte.

Estas preguntas junto con otras más se incluyeron en un estudio de investigación, el cual se realizó con una muestra de población joven, 90 adultos con una edad comprendida entre 18 y 40 años, donde más del 85% de ellos presentaba estudios superiores (Fig.1). El trabajo introdujo variables sociodemográficas y de frecuencia de consumo de distintos tipos de vino. Los resultados de la técnica de asociación libre de palabras a la hora de valorar holísticamente los conceptos fueron demoledores. Este grupo pudo separar claramente tres grandes conceptos diferenciados, separando los términos asociados a un vino antiguo frente a un vino moderno y/o actual, considerando estos últimos conceptos prácticamente como “sinónimos”.

Atributos como afrutado, fácil de beber, sedoso en boca, equilibrado, fresco y complejo en sabores emergían como los atractivos e interesantes en un vino “moderno” para seducir a la población joven frente a los ásperos, secos o fuertes de los vinos considerados como “antiguos”. Es decir, claramente, esta población joven era capaz a nivel descriptivo, de discernir entre aquellos conceptos que eran apreciados frente a aquellos que eran desechados en un perfil de vino “moderno”. Ahora bien, ¿cómo poder transmitir esos atributos claramente definidos y orientar los criterios de compra de estos nuevos Millennials?

Concepto de respuesta emocional generada por el consumo de vino

Una emoción se ha venido definiendo como un estado mental de preparación que surge de las evaluaciones cognitivas de acontecimientos o pensamientos; tiene un tono fenomenológico que se acompaña de procesos fisiológicos, y que a menudo se expresa físicamente (como gestos o rasgos faciales). Dicho estado mental puede conducir a acciones específicas para afirmar o hacer frente a la emoción, dependiendo de su naturaleza y significado para la persona que la tiene. Lógicamente, entre estas acciones se encuentra la compra o el rechazo hacia un producto.

De más en más, numerosas empresas ya no solo vinculadas al sector, dirigen su mirada y su potencia embaucadora con todo tipo de mensajes donde una emoción positiva conlleva a una mejor penetración del mensaje, y por tanto del producto.

En este trabajo, 12 vinos comerciales seleccionados fueron evaluados emocionalmente por 95 consumidores de edades comprendidas entre los 18 y 30 años. El cuestionario desarrollado para la prueba de consumidores constaba de una parte en la que se preguntaba sobre cuanto gustaba el producto y otra parte en la que se preguntaba sobre las emociones que generaba el consumo del vino. Dicho experimento se realizó a ciegas, es decir, el consumidor evaluaba los vinos únicamente mediante la degustación y sin ninguna información adicional.

Lo interesante de los resultados, es que 12 de las 16 emociones medidas, presentaron diferencias estadísticamente significativas, y fueron capaces de diferenciar los vinos explicando más del 91% de la variabilidad encontrada (Fig.2). Del análisis estadístico, 4 grandes grupos de vinos pudieron ser diferenciados por la respuesta emocional. En el grupo primero, los vinos 1 y 6 fueron los que más emociones positivas evocaron, emociones como alegría, curiosidad o diversión. El grupo cuarto definido por el vino 5 fue el que evocó mayores valores en las emociones negativas como tristeza o disgusto. Tanto el grupo 2 como el grupo 3, curiosamente se quedaron en mitad del cuadro, localización importante dado que implica una cierta neutralidad, un limbo emocional, podríamos decir.

Estos datos ponen claramente de manifiesto como los vinos 1 y 6, se asocian tras su degustación a emociones de diversión y alegría. Dichos vinos obviamente evocarán

sentimientos positivos y por tanto serán vinculados por siempre a recuerdos amables. Esto puede orientar su elección como vinos susceptibles de compra, relegando al vino 5 a las últimas posiciones en futuras selecciones comerciales.

Ahora bien, ¿están estas emociones ligadas a aspectos químicos fundamentales? ¿Es posible elaborar vinos emocionalmente consumibles?

Relaciones químicas moleculares encontradas

La pregunta que se extrae de este trabajo es clara, ¿si un vino provoca tristeza o disgusto, podríamos localizar que moléculas están implicadas en estos caracteres emocionales? Un vino del grupo 1 (emocionalmente agresivo), otro del grupo 2 (emocionalmente en el limbo) y dos del grupo 4 (emocionalmente atractivos) fueron seleccionados para su análisis químico. Análisis de aromas mayoritarios y minoritarios (cromatografía de gases / espectrometría de masas), compuestos fenólicos (espectrofotometría) y de polisacáridos totales (precipitación y análisis espectrofotométrico), fueron realizados con el objeto de localizar relaciones moleculares que discriminen y/o expliquen las emociones generadas.

Parámetros aromáticos. Los 69 aromas analizados fueron divididos en cinco familias aromáticas, recogiendo los datos por unidades de aroma (concentración de cada aroma entre su umbral de detección según bibliografía establecida): aromas florales (o terpénicos), aromas afrutados (o fermentativos), aromas rancios, aromas vegetales y aromas de envejecimiento.

Análisis cuantitativos buscaron emitir algo de luz a las relaciones moleculares existentes en los vinos que pudiesen explicar porque el vino 1 y vino 6 eran los que emociones positivas trasladaban. Y si bien determinadas familias parecían ajustarse a ciertos parámetros de relación, familias aromáticas como la de los aromas afrutados, florales o los de envejecimiento, ninguna facilitaba la completa compresión de los estímulos emocionales observados  (Fig. 3, 4 y 5), dado que siempre el vino 11, un vino denominado del limbo emocional, se encontraba muy cercano a nivel de estos compuestos aromáticos de los vinos 1 y 6, emocionalmente más atractivos.

No fue hasta que individualmente se seleccionaron ciertos compuestos, cuando un patrón repetitivo emergió desde un grupo de compuestos presentes en la familia de envejecimiento. Este grupo de aromas emocionalmente influyentes (4 moléculas diferentes), ejercía un efecto negativo sobre las emociones, observando como cuando estas 4 moléculas sobrepasaban su umbral de detección por encima del 1% respecto al sumatorio de las familias de aromas afrutados y florales, el vino entraba a formar en parte de un limbo emocional. Si, por el contrario, estas 4 moléculas se acercaban al 10% respecto a ese total, el vino entraba a formar parte de los vinos desechados, aportando caracteres emocionales de disgusto y tristeza (fig. 6).

Parámetros gustativos. De igual manera, al buscar las relaciones químicas vinculadas al gusto, pudo vislumbrarse una relación molecular como posible indicadora del equilibrio emocional gustativo de estos vinos, relación entre sus fenoles totales y los polisacáridos presentes (Fig. 7) donde el aporte de polisacáridos se viera favorecido en detrimento de la estructura fenólica dentro de unos márgenes establecidos.

Los análisis estadísticos (test de Pearson) en ambos casos mostraron la correlación existente entre estas moléculas y las emociones evocadas, donde los aromas emocionalmente influyentes se correlacionaban negativamente con las emociones afortunado, relajado y satisfecho, y la relación fenoles y polisacáridos se correlacionaba negativamente con las emociones sensible, afectuoso, alegre, animado, deseoso, relajado, satisfecho, curiosidad, divertido y refrescado.  El análisis de un quinto vino del grupo 3, reforzó la idea de ambas relaciones moleculares (datos no mostrados).

En otras palabras, la presencia de un índice muy elevado hacia los fenoles totales respecto a ciertos polisacáridos o la presencia de un índice elevado de aromas emocionalmente influyentes respecto a los aromas afrutados y florales reducían la expresión de emociones placenteras, convirtiendo los vinos deseosos y divertidos en tristes o emocionalmente de disgusto. Diferentes micro-elaboraciones desarrolladas durante estos tres años han posibilitado a Laffort, dirigir los vinos hacia la optimización de estas relaciones moleculares, obteniendo un conocimiento que nos ha posibilitado el desarrollo de herramientas concretas y especializadas.

Como cierre al trabajo, una caracterización sensorial descriptiva tradicional por un panel de 12 jueces entrenados fue realizada sobre los 12 vinos del estudio, el cual no llegó a mostrar diferencias estadísticamente significativas a nivel gustativo, aunque sí a nivel ortonasal. Cabe esperar que dichas diferencias aromáticas (datos no mostrados) guíen la respuesta emocional del consumidor, dado que este evaluó los mismos vinos a ciegas. De igual manera, técnicas de EGG (electroencefalografía) realizadas sobre los vinos de cada uno de los grupos diferenciados a nivel emocional (EGG cuantitativa de diagnóstico no invasiva basada en la medida de la actividad bioeléctrica cerebral) mostraron que la mayor diferencia detectada entre los vinos fue localizada en las ondas alpha y delta, resultados conformes con la literatura científica publicada (datos no mostrados).

Conclusiones

Laffort, por primera vez, se ha involucrado en un estudio nacional sobre jóvenes y consumo de vinos, donde se han analizado las emociones evocadas en la degustación de vinos que hoy en día pueden ser considerados como modernos. En compañía del departamento de Innovación del Basque Culinary Center, medidas de la respuesta emocional han sido trasladadas al complejo y complicado mundo de los vinos con el objeto de explicar las preferencias en consumo de este público demográficamente diferenciado.

Esta evaluación de la respuesta emocional se ha mostrado como una herramienta eficaz, versátil y discriminatoria que ha podido vincular las emociones a las preferencias de los consumidores jóvenes, acercando con estos resultados a una posible explicación del porqué el éxito o el fracaso en la comercialización de ciertos vinos entre los Millennials.  

A través del complejo diseño experimental, además se ha podido trasladar esta preferencia emocional a sencillas relaciones moleculares que podrían dirigirnos hacia el éxito o el limbo de las emociones humanas y, por tanto, en este último lugar, al completo ostracismo entre los mercados emergentes de los Millennials.

Este limbo emocional es de suma importancia a nivel comercial, dado que implica un espacio hueco que un consumidor Millennials puede no llegar a entender, un lugar donde en nuestro experimento, el 75% de los vinos quedó encerrado dentro de ese “pool” contradictorio de emociones.

Evidentemente, tras la lectura de este artículo, varias preguntas vendrán a la mente de los lectores:

¿Qué vinos fueron emocionalmente atractivos en este trabajo?

¿Cuáles son estas moléculas aromáticas influyentes a nivel emocional?

A través de diferentes jornadas de divulgación y artículos técnicos asociados, Laffort desgranará los resultados obtenidos de este trabajo, proyecto MOWIA, catalogado con el sello EUREKA por la Comunidad Europea y subvencionado por el CDTI con apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad y Cofinanciado con Fondos Estructurales de la Unión Europea con la concesión de ayudas destinadas a fomentar la cooperación internacional empresarial en materia de investigación y desarrollo (INNO-20161066).

Nota:

Avance de los resultados obtenidos en la caracterización emocional y molecular de vinos modernos. Proyecto MOWIA.

X-PRO® la nueva categoría de productos enológicos

 Publicado el por Federico Giotto (esporádico), Gianmaria Zanella (esporádico), Enrico D’Andrea (esporádico)

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Artículo completo aquí.

La evolución observada en las últimas décadas en las técnicas de elaboración de vino ha contribuido de manera decisiva a una mejora cualitativa indudable del producto terminado. En esto, la investigación científica básica participó de manera decisiva, sentando las bases para una aplicación concreta de las nuevas tecnologías sobre bases científicas sólidas.

Las instituciones por su parte en los últimos años han aprobado la aplicación de numerosas prácticas enológicas nuevas, demostrando en todo caso un interés público en tendencia por la limitación de las técnicas que implican la intervención química. El objetivo es crear interés en la adopción y mejora de soluciones que requieren operaciones biotecnológicas o físicas. Un valor que a resaltar por parte del consumidor consiste en el hecho de que las intervenciones no dejan rastros de sí mismas en el vino terminado, que son similares a su composición.

En esta perspectiva innovadora, VASONGROUP R&D se centró en el enorme potencial de la levadura para controlar los fenómenos de envejecimiento durante la conocida técnica de “sur lie”. Varios investigadores se refieren a la capacidad de las levaduras para controlar los fenómenos redox basados tanto en el consumo directo de oxígeno como en los metabolismos relacionados con esta práctica, incluso en presencia de células no viables. Otros hablan de mejoras de estabilidad general, que involucran aspectos relacionados con las estabilidades proteicas, tartáricas y de color. No olvidemos que la práctica “sur lie” en sus diversas fases también puede sostenerse con el uso de enzimas con actividad beta-glucanasica, que estimula la lisis de las células y el tradicional “batonnage” con un buen resultado.

Una aplicación particular utilizada en las bodegas más cuidadosas proviene de la intuición histórica del profesor Roberto Ferrarini, quien propuso renovar esta capacidad de estabilización natural de lías finas con adiciones de levaduras tratadas en frío, para hacerlas inactivas y no viables. Este tipo de aplicación sigue siendo única en su categoría, sobre todo por su versatilidad, siendo válida para la gran mayoría de los vinos (blancos, rosados, tintos, espumosos...).

Al mismo tiempo, también surgieron otros productos que se originan en la levadura y se clasifican en la categoría de manoproteínas; Implementado más recientemente (Reg. CE 1251-2013) autolisados y levaduras inactivadas. La novedad que se deriva a través de este estudio es haber podido crear una serie de productos obtenidos de levaduras frescas y activas con los más específicos rangos de acción, adecuados para asistir al enólogo en los diferentes procesos de elaboración del vino.

El proceso X-PRO® es decisivo para marcar una nueva categoría de productos enológicos

Sin sustancias químicas, sin aditivos, pero con deseo preciso de hacer uso de las capacidades de estabilización innatas y ahora bien conocidas, típicas de los componentes fundamentales de los microorganismos presentes en los vinos. La matriz de levadura fresca se somete a un proceso de lisis innovador (proceso X-PRO®, patente pendiente), sin intervenciones enzimáticas, realizadas a baja temperatura en ambientes acondicionados. Por tanto, la valiosa materia prima está protegida de posibles alteraciones y se divide por sus características diferenciadas según los parámetros aplicados al proceso. El estudio microbiológico sobre la inactividad y la mortalidad de la lisis celular (Tabla 1) es uno de los testimonios de la variabilidad de los productos que puede obtener el Proceso X-PRO® y la enorme investigación desarrollada para respaldar el proyecto.

Surge una gama de productos absolutamente naturales, con diferentes actitudes y especificidad de acción, obtenidos únicamente a partir de la lisis controlada de levaduras frescas y activas. Para algunos productos fue interesante observar la capacidad de mantener la estabilidad tartárica y el color en los vinos tratados; para otros, la vocación de favorecer la toma de espuma y la persistencia en vinos espumosos.

Al contrario de algunos derivados de levadura que ya existen en el mercado, los productos obtenidos con X-PRO® no tienden a aportar inestabilidad frente a las proteínas en el vino (Figura 1).

Común a todos los productos seleccionados es la capacidad de dar amplitud y volumen en boca; algunos productos también contribuyen a enmascarar las notas vegetales y amargas, siendo así, menos perceptibles.

De importancia primordial es la interacción positiva a nivel del potencial redox de los vinos: la persistencia, a lo largo del tiempo, de los aromas y el tono joven nunca antes obtenidos con productos enológicos. El efecto final es la conservación de la frescura de los aromas y la tonalidad, con total respeto de la identidad original del vino.

X-PRO® PROTECTION - Gestión redox y conexión sensorial

Uno de los productos originados en este innovador proyecto de investigación es X-PRO® PROTECTION. Es una levadura inactivada que se obtiene con el innovador proceso X-PRO®, con un alto contenido de polisacáridos, manoproteínas y glutatión. X-PRO® PROTECTION demuestra una notable capacidad protectora frente a la oxidación: en productos de este tipo, la evaluación de su capacidad para consumir oxígeno no parece ser de importancia significativa, ya que se pueden considerar otras reacciones más objetivas y significativas.

Así, consideramos el modelo de representación de espacio y color con tres valores L*, a*, y B*, definido CIEL, para describir el conjunto de colores visibles de forma objetiva y estudiar sus variaciones en función de la dosificación de los diferentes productos.

De estas observaciones se desprende que X-PRO® PROTECTION permite no solo prevenir las evoluciones oxidativas, sino que también tiene una fuerte actividad con respecto a los componentes ya oxidados: por esta razón, es posible utilizarlo incluso durante los tratamientos de clarificación. Muchas pruebas de nuestro departamento de Investigación y Desarrollo ya han demostrado esta eficacia, por lo que consideramos que es una alternativa válida a algunos clarificantes convencionales.

Los tratamientos con este producto también pueden aplicarse en varias fases durante el proceso de elaboración, con el objetivo de prevención técnica para preservar las características originales del vino.

Las pruebas descritas en este artículo son una pequeña parte de las utilizadas para desarrollar los productos de la gama X-PRO®; además, se han realizado teniendo en cuenta los mejores productos del mercado describiéndolos según el diagrama Cielab. Se compara, por este método, el vino sin tratamiento, tratamiento con X-PRO® PROTECTION y el tratamiento con el “mejor competidor” en el mercado.

Obsérvese cómo después de unas pocas horas (el momento de realizar la prueba y de realizar una clarificación en la bodega), una dosificación de 10 g/hl de X-PRO® PROTECTION, es posible observar una mejora importante en cuanto a luminosidad, algo que no se detecta con la misma intensidad en analíticas paralelas.

Entrando a evaluar el efecto sobre la tonalidad, se observan unas graduaciones cromáticas que pertenecen a las notas verdes.

El perfil cromático se perfila en tonos amarillos caracterizados por matices de tendencia verde, que denotan frescura. En las muchas aplicaciones realizadas en diferentes vinos, los resultados que se pueden obtener dependen del valor inicial, el tiempo de contacto y, finalmente, la dosis de X-PRO® PROTECTION que se aplica, ya que se ha observado una cierta proporcionalidad en el efecto.

La función protectora del producto se basas en restablecer un perfil olfativo fresco y revelar los aromas varietales originales.

Es interesante su efecto en la fase gustativa, siendo capaz de enmascarar notas de desequilibrio, ya que tiene un resultado muy marcado sobre volumen y redondez en boca.

La efectividad del tratamiento permite utilizarlo en las etapas de crianza. También es interesante utilizarlo en las fases de preparación para el embotellado.

X-PRO® PROTECTION, debido a sus características únicas, es el aliado ideal del enólogo para minimizar el uso de sulfitos durante las diferentes etapas de vinificación.

CIEL * a * b *

La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) ha definido estándares que permiten definir un color independientemente de los periféricos utilizados y la subjetividad humana. Para ello, definió los criterios basados en la percepción del color por el ojo humano, a través de un triple estímulo.

L *, la luminosidad, expresada como un porcentaje (0 para negro y 100 para blanco); a * y b * dos rangos de colores que van del verde al rojo y del azul al amarillo respectivamente.

El modo de representación de color CIEL * a * b * que cubre todo el espectro visible para el ojo humano lo representa de manera uniforme.

Seguir la evolución del color de un vino a lo largo del tiempo y durante los cambios que pueden ocurrir durante todas las fases del proceso, nos permite comprender de manera objetiva (muy similar a la percepción humana natural) su evolución redox y su estabilidad.

La gama X-PRO®, para cubrir las necesidades más diversas

En el momento de la presentación en el mercado, la innovadora gama de productos que se originó a partir de este proyecto de investigación se compone de otros tres productos: X-PRO® IDENTITY WHITE, X-PRO® IDENTITY RED son adecuados para afinamiento de blancos y tintos con interesantes funciones estabilizadoras adicionales, en total respeto a la identidad original de los vinos. X-PRO® FINESSE, en cambio, es ideal para afinar la elegancia de los vinos espumosos para mejorar la finura y la persistencia de la espuma.

Más información en www.vason.com

Reducción de insecticidas y fungicidas durante la fermentación de blanco por parte de los coadyuvantes enológicos

 Publicado el por Giorgio Nicolini (esporádico), Tomás Román (esporádico), Loris Tonidandel (esporádico), Massimiliano Sboner (esporádico), Arianna Volpini (esporádico), Maria Manara (esporádico)

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Artículo completo aquí.

Un trabajo publicado recientemente en la revista ‘L’Enologo’, nº 10, [Nicolini et al. 2016], referencia para eventuales ampliaciones de los estudios realizados, evidencia que a pesar de la reducción en general de los residuos de pesticidas en los vinos respecto al pasado, su disminución es siempre un objetivo de sumo interés en términos de seguridad alimentaria. Este mismo trabajo concluía reiterando que el uso de dosis muy pequeñas de carbones de distintos origines y formas utilizados durante la fermentación en blanco de los mostos dotados correctamente de nitrógeno asimilable, es una opción enológica particularmente interesante en algunos contextos productivos, capaz de reducir significativamente la concentración de muchos fungicidas mejorando a la vez la fermentabilidad de los mostos y el cuadro aromático fermentativo.

El trabajo que presentamos en este estudio se desarrolla de la misma manera que el precedente, con la convicción de que valga la pena una investigación más profunda con el fin de mejorar la seguridad alimentaria del vino.

Todo ello, por respeto al consumidor y por interés directo del enólogo el cual debe enfrentarse a transacciones comerciales y normas de compra en los vinos cada vez más restrictivas, p.e., la cantidad reducida de principios activos (p.a.) detectables superiores al límite de las determinaciones analíticas, por consiguiente, muy por debajo de los límites establecidos por la ley, o el contenido total de los mismos, aceptados de manera limitada, p.e., pocos centenares de µg/L.

El emergente sector ecológico también puede beneficiarse de un estudio mayor sobre el sujeto de este trabajo, considerando que la producción ecológica puede encontrarse con problemas de las derivas de p.a. de zonas de viticultura convencional, aunque integrada; de hecho, limitadamente a cada uno de los p.a. autorizados convencionalmente, para el ecológico se considera aceptable una presencia límite de sólo 10 µg/L, más, obviamente, la eventual tolerancia del método analítico aplicado.

El presente trabajo ha querido realizar una serie de casos a escala semi-industrial mediante los cuales verificar la capacidad de reducción de los residuos de fungicidas e insecticidas por parte de algunos productos enológicos de uso común en el mosto durante toda la fase de fermentación en blanco; todo esto se refiere en particular a un nuevo producto comercial denominado FITO-STOP.

Materiales y métodos

Operando bajo condiciones a escala semi-industrial, se han utilizado 5 mostos blancos descongelados, sulfitados y muy clarificados (

Los mostos han sido “ensuciados” con varios p.a., a saber: Fungicidas Antibotríticos: Boscalid, Ciprodinil, Fludio-xonil, Fenhexamida y Pirimetanil; Antiperonospóricos: Dimethomorph y Fluopicolide; Antiofídicos: Metrafenona, Penconazol y Trifloxistrobin. Insecticidas: Buprofecina, Dimetoato, Metoxifenozida, Spinosad y Tiametoxam. Los distintos p.a. se encontraban presentes en proporciones diferentes y con concentraciones iguales a las cantidades que generalmente se hallan en los vinos. En otras palabras, se ha trabajado análogamente al método ya utilizado en el susodicho trabajo de Nicolini et al. [2016], aunque se han utilizado dosis de p.a. intencionadamente mayores. Relativamente a los insecticidas, la Buprofezina se ha añadido en cantidades variables hasta determinar un incremento máximo de 108 µg/L; se realizó análogamente con Dimetoato (246 µg/L), Metoxifenozida (161 µg/L), Spinosad (113 µg/L) y Tiametoxam (491 µg/L). Después de haber añadido los pesticidas, los 5 mostos han sido fraccionados cada uno de ellos en 8 alícuotas. Las primeras siete han sido añadidas con un único producto enológico de los siguientes (Dal Cin Gildo spa, Concorezzo, MB) cuyas dosificaciones que figuran entre paréntesis son considerados por la empresa potencialmente normales: levadura inactiva (40 g/hl.), paredes celulares de la levadura (40 g/hL), celulosa elaborada (60 g/hL), bentonita activada (30 g/hL), PVPP (40 g/ hL), quitosano (30 g/hL) y un nuevo producto comercial, FITO-STOP (5 g/hL), compuesto por una combinación de paredes celulares y de carbón. Producto con tecnología miniTubes™ [Dal Cin y Manara 2015]. La octava alícuota ha sido la de control, con adición de pesticidas, pero fermentada sin ningún tipo de producto enológico. Todos los mostos han sido inoculados con una única cepa de levadura seca activa y puestos a fermentar a 20-22 °C.

Al final de la fermentación se realizó el trasiego de los vinos, muestreo y análisis de los residuos mediante UPLC-MS, previa preparación y extracción multiresiduo QuEChERS según el método estándar europeo EN 15662 [Comité Europeo de Estandarización - CEN, 2008].

La elaboración estadística de los datos (Anova; fuentes de variación: mosto, coadyuvante; test LSD de Fisher, p

Resultados y discusión

Los datos de la Fig. 1, relativos a la composición base de los mostos, muestran la gran variedad de las matrices utilizadas para la experimentación. Solo los vinos obtenidos a partir del mosto A han tenido alguna dificultad para completar la fermentación alcohólica, como consecuencia razonable de la acción conjunta de una graduación alcohólica alta y de la poca cantidad de nitrógeno asimilable, respecto a los mostos B.

Antibotríticos:

Las únicas diferencias significativas observadas ya sea respecto al control como entre los productos enológicos se refieren al FITO-STOP, con una reducción de los porcentajes medios respecto al control que varían entre

el 35 y el 70% aproximadamente según el antibobrítico que se ha considerado (Fig. 1). Respecto al control se puede observar una evolución (generalizada y prevista, aunque fundamentalmente no es estadísticamente significativa) en la disminución de los valores medios después de haber usado varios productos, mientras que, si se excluye FITO-STOP, las diferencias entre los productos nunca han resultado estadísticamente significativos. Con Fenhexamida y Pirimetanil se puede observar que entre los productos enológicos un absoluto paralelismo por lo que se refiere a las cantidades medias de p.a. encontrados.

Antiperonospóricos:

No muy distinta de lo observado en el caso anterior de Antibotriticos ha resultado la situación en relación a los 2 Antiperonospóricos analizados, Dimethomorph y Fluopicolide (Fig. 2). También para estos p.a., en un contexto general, aunque no sea demasiado significativa, y limitada, la disminución respecto al control, en FITO-STOP se han encontrado las disminuciones más importantes, estadísticamente diferentes respecto tanto al control como a los otros productos. Para Dimethomorph, las concentraciones residuales dejadas en las paredes celulares, celulosa elaborada y quitosano son significativamente menores respecto al control mientras, con la exclusión de FITO-STOP, no se obtuvo ningún tipo de variación significativa con el Fluopicolide.

Antiofídicos:

Se observa un cierto grado de diferenciación entre los productos de la categoría de los Antiofídicos (Fig. 2) en la cual FITO-STOP, aunque no se diferencia tan claramente como en los casos precedentes, muestra dejar igualmente unos valores medios inferiores respecto a los demás productos. Respecto a los 2 Antiperonospóricos, los residuos de los Antiofídicos resultan menores. FITO-STOP, quitosano, paredes celulares, celulosa elaborada y levadura inactiva siempre han dado lugar a reducciones significativas respecto al control. Se destaca además un comportamiento paralelo en las medias de los 4 productos enológicos, celulosa, paredes celulares, quitosano y FITO-STOP capaces de dejar concentraciones menores de residuos.

Insecticidas:

Por lo que se refiere a la Buprofezina (Fig. 3), todos los productos reducen de manera estadísticamente significativa y de un 15-20% aproximadamente los residuos de los p.a. respecto al control, mientras que entre los productos las diferencias (cuantitativamente limitadas) no son significativas.

Tampoco se han relevado datos significativos entre los productos frente al Dimetoato, en el que FITO-STOP, quitosano, celulosa elaborada y paredes difieren del control. Respecto a la Metoxifenozida, solo FITO-STOP difiere del control, además aportando una reducción en el porcentaje importante, cercano al 40%. Por lo que se refiere al Tiametoxam difieren del control FITO-STOP, paredes y celulosa elaborada donde la situación es análoga para los mismos productos con el quitosano y también con el Spinosad. Este último p.a. ha revelado una reducción determinada por el FITO-STOP del 50% aproximadamente.

Suma de los principios activos:

El impacto de los productos enológicos, en las condiciones específicas del ensayo, sobre los p.a. se resume en la Fig. 4. a modo de recapitulación, expresando las variaciones en términos de porcentaje respecto al control. Una reducción media de los p.a. cercanos o superiores al 50% ha sido registrado solo por FITO-STOP con respecto a Boscalid, Ciprodinil, Fludioxonil, Pirimetanil, Metrafenona, Penconazol, Trifloxistrobin y Spinosad.

La concentración media de la suma de los p.a. residuales en los vinos fermentados en presencia de diferentes productos figura en la Fig. 5. Los vinos obtenidos en fermentación con PVPP, quitosano, celulosa elaborada y paredes celulares muestran concentraciones medias de residuos significativamente inferiores respecto al vino de control, sin diferir de los que han fermentado con levadura inactiva y con bentonita. Los vinos producidos con FITO-STOP mostraron contenidos notablemente más bajos respecto al control y también respecto a los demás tratamientos.

Concretamente, respecto a los 1404 µg/L de residuos presentes en el control:

- La bentonita ha eliminado una media de 135 µg/L dejando en el vino con el 90%, la levadura inactiva 164 µg/L (88%) y el PVPP 181 µg/L (87%).

- El quitosano 259 µg/L (82%), mientras que la celulosa elaborada y las paredes celulares unos 285 µg/L (80%).

- FITO-STOP en cambio ha eliminado un buen 550 µg/L de p.a., dejando por lo tanto en el vino con el 61%.

Tres grupos:

A pesar de que las estadísticas no muestren una gran diferencia entre los tratamientos (Fig. 5), el protocolo experimental (con las dosis de cada uno de los productos enológicos empleados en el mismo) sin embargo parece indicar una tendencia a la jerarquización en tres grupos caracterizados por su “capacidad de eliminación” en sentido creciente:

- Bentonita, levadura inactiva y PVPP: capaces de eliminar 10% en tota de las concentraciones de los p.a.

- Quitosano, celulosa elaborada y paredes celulares: capaces de eliminar aproximadamente el 20%;

- FITO-STOP: Capacidad media de eliminación de un 40% aproximadamente.

Al igual que la suma de los p.a., la diferenciación en tres grupos se confirma también en cada una de las cuatro actividades pesticidas principales (Tabla 2).

Conclusiones

El trabajo tenía un objetivo muy práctico, es decir, verificar la capacidad de eliminación de los residuos de los diferentes funguicidas e insecticidas por parte de una serie de productos de uso común en la enología, adoptando un enfoque semi-industrial y una casuística discreta y bien diferenciada. Todo ello sin la presunción de demostrar cuál de las características químico-físicas de cada producto enológico son atribuibles el rendimiento respecto a los principios activos ni de controlar los eventuales metabolitos.

Bentonita, levadura inactiva y PVPP aplicados individualmente en el mosto hasta finalizar el proceso fermentativo han mostrado, en base a las dosis utilizadas, una limitada capacidad de reducción de la concentración global de los pesticidas utilizados, alrededor del 10%.

Quitosano, celulosa elaborada y paredes celulares han resultado tener unas reducciones más interesantes, aproximadamente del 20%.

El nuevo producto complejo (FITO-STOP), aun siendo aplicado en dosis mínimas de 5g/hl, ha conseguido eliminar por término medio 550 µg/L de pesticidas, insecticidas inclusive, que asciende al 40% aproximadamente de los residuos globales presentes en el vino de control.

A la luz de estos resultados incluyendo las precedentes experiencias, el uso de FITO-STOP parece razonable en particular donde no sea predecible la cantidad y el tipo de pesticidas presentes en los mostos, asegurándose de que estén adecuadamente dotados de nutrientes. Con la misma preocupación, motivada por las frecuentes disponibilidades nitrogenadas menores presentes en los mostos blancos procedentes de las producciones ecológicas respecto de las producciones convencionales [Nicolini et al. 2017], el uso del producto absorbente específico podría ayudar a minimizar el riesgo causado por las derivas de los tratamientos utilizados en las viticultura convencional.

Bibliografía

Dal Cin M., Manara M. (2015). MiniTubes™: praticità, salubrità ed efficacia per i coadiuvanti enologici. (http://www.dalcin.com/altridw/pubblicazioni/2015/minitu- bes_2015.pdf) VQ, N°3, giugno 2015, 68-70.

Nicolini G., Román T., Larcher R., Moser S., Tonidandel L. (2016). Vini bianchi da viticoltura convenzionale più sani con un poco di carbone in fermentazione. L'Enologo, N°10, ottobre 2016, 89-94. (http://hdl.handle.net/10449/35789)

Nicolini G., Zanzotti R., Bertoldi D., Román T., Malacarne M., Mescalchin E. (2017). The comparison of organic, biodynamic and conventional farming in Pinot blanc and Rhine Riesling in the 2016 vintage year. Atti XX GiESCO, 5-10 novembre 2017, Mendoza, ARG (in stampa).