sábado, 18 de diciembre de 2010

Los Colores del Viñedo en Otoño



          Hace unos días salió publicada en el periódico una entrevista a mi hermano Rodolfo.  Mientras mi hermano trabajaba en el viñedo, un reportero detuvo su auto, maravillado por los colores que presentan los cultivos de vid en esta época.  Mi hermano le explicó que las uvas son plantas perenes, es decir que no mueren después de producir fruto, y se mantienen vivas mientras se les cultive adecuadamente.  Por otro lado, le explico que estas son plantas caducifolias, es decir que pierden las hojas durante el invierno, quedando solo los sarmientos (ramas) que se generaron durante la primavera y el verano.  Debido a que los varietales tienen diferentes tiempos de brotación y maduración, la senescencia (tiempo de envejecimiento o fin de su tiempo de maduración) también se presenta en diferentes periodos del año.  Por lo anterior, se pueden encontrar cultivos que presenten hojas con coloración verde o amarillo, mientras que otras varietales presentaran hojas con tonos rojos, anaranjados o hasta negros.
Mi hermano mencionó que el espectáculo visual que ofrecen los viñedos a los visitantes puede ser considerado como un valor agregado a la labor del cultivo de la vid.  Este espectáculo es difícil describirlo textualmente y por otro lado, las fotografías no hacen justicia a este maravilloso espectáculo visual.  Debido a las diferencias en la pigmentación de las hojas durante el otoño, es relativamente fácil poder diferenciar en un cultivo los diferentes varietales.  De nuevo, esto se debe a las sutiles diferencias fisiológicas entre los varietales.

Las hojas son estructuras críticas en el metabolismo de las plantas (probablemente las estructuras más importantes de la planta).  En las hojas se encuentran las células encargadas de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.  La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas (y algunas bacterias) transforman el dióxido de carbono (CO2) del aire y agua en azúcares.  Este proceso bioquímico es llevado a cabo por las plantas solo en presencia de luz.  La luz es inicialmente capturada por los pigmentos de las hojas.  El pigmento más importante en la captura de la luz es la clorofila que es el pigmento encargado de iniciar el proceso fotoquímico de la fotosíntesis. 
Además de la clorofila existen otros pigmentos (llamados pigmentos accesorios) que auxilian a la clorofila a capturar más luz y a hacer más eficiente la fotosíntesis.  La clorofila es de color verde y es el pigmento más abundante en las hojas jóvenes y maduras.  Esta abundancia de clorofila es lo que le da la coloración verde a las hojas de las vides y a todas las plantas.  Por otro lado, los pigmentos accesorios (neoxantina, violaxantina, luteina, zeaxantina, caroteno, etc.) se encuentran en mucha menor concentración que la clorofila y a diferencia de esta, tienen una coloración amarilla, anaranjada, azul, rojo, etc.  Al igual que la clorofila, los pigmentos accesorios capturan (absorben) luz y transfieren la energía hacia la clorofila.  Algunos pigmentos accesorios también protegen a los cloroplastos y a la clorofila cuando hay exceso de luz.

Los pigmentos accesorios SIEMPRE se encuentran presentes en las hojas, sin embrago, no los alcanzamos a ver debido a que son enmascarados (bloqueados) por la clorofila que es verde y mucho más abundante.  En el otoño e invierno, la clorofila de las hojas se empieza a degradar (descomponer) y empieza a desaparecer de las hojas.  A medida que la clorofila se degrada, empiezan a distinguirse los pigmentos accesorios que de acuerdo a su abundancia específica empiezan a dar diferentes tonalidades a las hojas.  Con el tiempo, estos pigmentos accesorios también se degradas y las hojas ya no pueden llevar a cabo la fotosíntesis por lo que la hoja muere y se cae de la planta.

En este periodo de degradación de la clorofila, nosotros podemos gozar de un periodo de infinitos colores en los cultivos.  Estas tonalidades nos indican el inicio de un periodo de dormacia (invernación) de las plantas. 

  




lunes, 6 de diciembre de 2010

Efecto de la Temperatura, Oxigenación y Agitación Sobre las Muestras de Vino


     En la última década, el número de industrias dedicadas a la producción de vino se ha incrementado dramáticamente.  Sin embargo, solo una pequeña parte de estas industrias pueden llevar a cabo los análisis químicos de sus vinos en la misma bodega.  El resto tienen que realizar los análisis en laboratorios enológicos.  Muchas veces, las muestras de vino son transportadas por caminos rurales por lo que son expuestas a agitación y a altas temperaturas antes de ser entregadas en los laboratorios.  Sin duda alguna que las diferencias en al manejo y transporte podrían generar heterogeneidad en los resultados analíticos realizados a las muestras de vino. 
     Para preservar las características de una muestra de vino es necesario considerar las condiciones de empaque, el tiempo de transporte y las condiciones del medio ambiente a las que se exponga la muestra.  En consecuencia, decidimos establecer el efecto de la temperatura, la oxigenación y la agitación sobre el pH, la acidez volatil, la acidez total, la concentración de alcohol, y la concentración del dióxido de azufre libre y total en muestras de vino. 



     Los cambios bioquímicos de una muestra de vino inician en el momento del descorche o desde el momento de extracción de la muestra de la barrica.  Los cambios bioquímicos se deben principalmente a la oxidación de los diferentes compuestos del vino.  Dependiendo del tiempo de exposición con el oxígeno, la muestra de vino puede experimentar cambios de color, reducción de dióxido de azufre, aumento en la concentración de ácido acético, etc.  Estos cambios fisicoquímicos se aceleran cuando la temperatura del vino es elevada.

     En nuestro laboratorio, vino tinto fue utilizado para evaluar los cambios bioquímicos después de someterlo a cambios de temperatura y agitación.  Para evaluar el efecto de la temperatura sobre las características bioquímicas del vino, muestras se incubaron a 37°C durante 72 h, mientras que los controles se mantuvieron a 20°C.  El efecto de la agitación se determinó colocando las muestras en un carrusel vertical giratorio a 20 rpm.  La rotación en el carrusel giratorio simuló la agitación suave de la muestra durante un transporte en automóvil.  Para evaluar el efecto del contacto con el oxígeno, 25 mL de muestra fueron colocados en tubos de 50 mL (50% de espació libre), mientras que los tubos controles se llenaron completamente. 

     El pH, acidez volátil, acidez total y concentración de alcohol no se modificó en las muestras en un periodo de 72 h independientemente de la temperatura, la agitación y/o el espació vacio del contenedor de la muestra.  Los cambios de acidez volátil en el vino se deben principalmente a la síntesis de ácido acético y acetato de etilo.  La síntesis de estos compuestos toma de varios días a semanas para ser detectados en los vinos.  Por lo anterior, los resultados de este estudio indican que el pH, la acidez total, y la concentración de alcohol se mantendrá constante en la muestra, independientemente del incremento de la temperatura, el espacio libre en el contenedor de la muestra y agitación durante el transporte. 

     Por otro lado, la concentración de dióxido de azufre libre (SO2L) presentó variaciones significativas en relación a la temperatura de almacenamiento, el espacio libre del contenedor y en relación a la agitación de la muestra.  Después de las primeras 24 h de incubación, la concentración de SO2L en las muestras incubadas a 20°C disminuyó lentamente.  Sin embargo,  la perdida de SO2L fue mucho más rápida en las muestras incubadas a 37°C y especialmente en las muestras que se agitaron.  Al añadir dióxido de azufre al vino, el SO2L inicia un acomplejamiento con el oxígeno, azúcares, acetaldehído, etc.  La reducción del SO2L en las muestras de vino es el resultado de este acomplejamiento.  

     Contrario a lo observado en las muestras incubadas a 20°C, se detectó un incremento en la concentración de SO2L cuando la temperatura de las muestras se elevó a 37°C.  Este incremento fue particularmente alto (45%) en las primeras 4 h para las muestras calentadas y agitadas.  Parte del dióxido de azufre añadido al vino se mantiene en forma libre, mientras que una porción reacciona con azúcares, oxígeno, acetaldehído, etc. formando complejos sulfatados.  La disociación de estos complejos aumenta al incrementarse la temperatura formando de nuevo SO2L.  Esto indica que si una muestra es calentada y agitada durante el transporte al laboratorio, se sobre-estimará la concentración de SO2L en el vino.  Lo anterior es importante ya que el SO2L es el principal antioxidante y antimicrobiano utilizado para proteger al vino. 

     A partir de las 4 h, se inició un decremento lineal en la concentración de SO2L.  La reducción de SO2L fue aproximadamente 50% más rápido en las muestras que fueron agitadas.  Los sulfitos libres reaccionan rápidamente con el oxígeno, azúcares residuales, acetaldehído, polifenoles, etc. reduciendo su concentración desde el momento en que son añadidos al vino.  Los resultados de nuestro estudio indican que para establecer las concentraciones reales de SO2L en los tanques o barricas con vino, es necesario que las muestras sean transportadas a bajas temperaturas y sin agitación al laboratorio, y que los análisis se realicen antes de 24 h.

     Los resultados de este estudio indican que el pH, acidez volátil, acidez total y concentración de alcohol no fluctúan en una muestra de vino independientemente de la temperatura de transporte, agitación y exposición al oxígeno.  Por el contrario, la concentración de SO2L es impactado drásticamente por la temperatura de transporte, la agitación y la exposición al oxígeno.  Debido a que el SO2L es utilizado para reducir la oxidación y prevenir el crecimiento de bacterias en el vino, es necesario conocer exactamente su concentración.  Los resultados indican que para conocer la concentración real de SO2L en tanques y barricas es indispensable llenar completamente los contenedores donde se recolecten las muestras para evitar oxigenación.  Además es necesario mantener las muestras a bajas temperaturas y transportarlas al laboratorio inmediatamente después de ser recolectadas. 




lunes, 29 de noviembre de 2010

Los Mitos del Vino: Origen de la Uva Syrah


A lo largo de la historia de la uva y el vino, se han generado muchos mitos que debido a que se repiten mucho o se dicen con mucha seguridad, se termina considerándolos como realidades.  Uno de estos mitos es el origen de la uva Syrah.  Me ha tocado asistir a pláticas por enólogos, sommeliers y apasionados del vino en donde se maneja que el origen de esta uva es Shiraz, Persia (hoy Irán), Siracusa, Sicilia, Italia, o la Isla de Saria, Grecia.  Además de la similitud del nombre de estos lugares con el nombre de la uva Syrah, no existen evidencias históricas documentales o ampelográficas (características morfológicas de la uva y la vid) sobre la presencia de esta uva en estas localidades.  Por otro lado, se tienen documentos que describen la presencia de la uva Syrah desde hace varios siglos en Francia.  Hasta antes de 1950, la uva Syrah era utilizada en general para producir vinos locales con poca exposición en los mercados internacionales.  En 1958 solo había 3,000 hectáreas de esta uva en Francia, pero debido a su reciente popularidad, ahora se han plantado cerca de 100,000 hectáreas. 
Desde hace varias décadas, se han utilizado técnicas de biología molecular para determinar el parentesco entre individuos, el origen de ciertos grupos sociales, el flujo genético (tasas de reproducción) entre grupos separados geográficamente, etc.  Estas técnicas moleculares han sido utilizadas en los últimos 10-20 años para establecer el origen geográfico de ciertos varietales de uva, para investigar sobre la paternidad de algunas cepas, para resolver problemas de sinonimia (el uso de diferentes nombres para el mismo varietal), etc.


Recientemente, el uso de microsatélites moleculares ha facilitado enormemente los análisis de parentesco entre individuos, incluyendo las uvas.  Los microsatélites son secuencias de ADN en las que un fragmento corto (1-6 bases) se repite de manera consecutiva.  La serie de estos fragmentos repetitivos tiende a ser única entre las especies, variedades, grupos y/o individuos.  Entre mayor sea el número de microsatélites que se utilicen en los estudios genéticos, mayor es la certeza de ese parentesco.  En estudios en donde se utilizan más de siete microsatélites, la certeza entre el parentesco o la paternidad de los individuos estudiados es del 99.99999 (por no decir el 100%).

A finales de los 90’s, el grupo liderado por Carole Meredith, de la Universidad de Davis en California, EEUUA, realizaron una serie de investigaciones utilizando técnicas moleculares, para establecer el origen y parentesco de algunos varietales de uva (Bowers et al. 2000).  Estos estudios demuestran que el verdadero origen de la uva Syrah es una cruza entre dos variedades francesas, Dureza y Mondeuse Blanche (o Mondeuse Blanca).  Estos estudios también establecen que el padre es Dureza y la madre es Mondeuse Blanche.  A partir de los estudios de la Dra. Meredith, otros investigadores han corroborado los resultados originales (Vouillamoz y Grando 2006).
Dureza es una uva tinta mientras que Mondeuse Blanche es una uva blanca.  Ambos varietales tienen su origen en el norte del Valle del Ródano, Francia.  En la actualidad, ambas uvas están prácticamente en el olvido y solo se mantienen en pequeños cultivos en el Ródano y en la Universidad de Montpellier, Francia.  Ninguna de las variedades progenitoras adquirió la fama y popularidad de la Syrah.  Por otro lado, no existen documentos que indiquen que estas uvas fueron cultivadas fuera del norte del valle del Ródano.  Por lo anterior, se ha concluido que el origen de la uva Syrah es el sureste de Francia, en el norte del Ródano.  
Después de Francia, los mayores cultivos se tienen en Australia, en donde Syrah (o Shiraz como lo escriben los Australianos) es la principal uva cultivada.  En los 80’s, esta uva se hizo popular en California, EEUUA, y a partir de ahí a llegado a México y otros países. 
            Los estudios basados en biología molecular no dejan duda de que el origen de la uva Syrah es el norte del Valle del Ródano.  Por otro lado, otras hipótesis sobre el origen de esta uva no tienen evidencias documentales o ampelógráficas que les den sustento y solo parecen estar basadas en la similitud del nombre con el de alguna región.  Espero que esta opinión ayude a clarificar el origen de esta uva y a desmitificar un poco el mitificado mundo del vino.  Dejo una copia electrónica de los estudios originales.





viernes, 19 de noviembre de 2010

Tapones para Fermentación Maloláctica

La fermentación maloláctica (FML) es un proceso metabólico en donde bacterias lácticas transforman el ácido málico en ácido láctico (Bou, 2005).  Además de la transformación del ácido málico en ácido láctico, CO2 es liberado del mosto o del vino en forma de gas.  La FML puede iniciarse de forma espontanea a la par con la fermentación alcohólica, al final de la fermentación alcohólica o puede no llevarse a cabo.  Existen diferentes opiniones del momento ideal para inducir la FML durante el proceso de vinificación, sin embargo, en general depende del tipo y/o estilo de vino que se esté tratando de producir, el varietal, condiciones fisicoquímicas del vino, la filosofía del vinicultor, temperatura, acidez total y/o pH del vino, etc.  En el caso de preferir que se lleve a acabo la FML, algunos vinicultores prefieren que esta se lleve a cabo en tanques de acero inoxidable y/o plástico, antes de que el vino sea embarricado.  En otras ocasiones, los vinicultores prefieren que la FML se lleve a cabo total o parcialmente en barricas.  Las ventajas y desventajas en cada una estos casos son muchas, muy discutibles y muchas veces sin sustentos.  Sin embargo, una de las desventajas de llevar a cabo la FML en barrica es que los tapones pueden salir despedidos por el aire (varios metros de altura en algunas ocasiones), debido al incremento de la presión por la acumulación de CO2 dentro de las barricas. 
            Cuando la barrica pierde el tapón, el contenido está en contacto directo con el medio ambiente y la calidad del vino puede ser perjudicada.  Inicialmente, el oxígeno del aire puede producir una oxidación excesiva si la pérdida del tapón de la barrica no se detecta en días o semanas.  Por otro lado, la falta de tapón en la barrica puede provocar la contaminación por material suspendido (ejem. polvo, insectos, agua, etc.).  Sin embargo, probablemente el problema más importante de mantener una barrica sin tapón por un tiempo prolongado se relaciona con la contaminación microbiológica. 
            La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) es un insecto común en todas las vinícolas y en todas las industrias en las que se procese algún tipo de fruta.  Esta mosca tiene la particularidad de ser un vector (portador y diseminador) de una de las bacteria causante de avinagramiento del vino, Acetobacter aceti.  Por lo anterior, es importante mantener a este insecto fuera del alcance de los vinos.  Existen diversos instrumentos para cerrar las barricas de vino en las que se está llevando a cabo la FML.  Algunos de estos instrumentos, además de impedir la entrada de polvo e insectos, permiten monitorear el progreso de la FML.  Otros tapones tienen válvulas que liberan el CO2 acumulado cuando la presión se eleva dentro de la barrica.  El costo de estos cierres fluctúa entre 5 y 10 dólares.  Sin embargo, la función principal de estos tapones es la de permitir el escape de CO2 de la barrica y evitar que insectos y otros contaminantes entren en contacto con el vino. 
            Una opción que me ha funcionado bien para evitar que los tapones caigan de las barricas mientras se lleva a cabo la FML es colocar una bolsa de plástico parcialmente llena de agua sobre la boca (hoyo) de la barrica.  Esta bolsa permite el escape del CO2 de las barricas y al mismo tiempo evita la entrada de contaminantes a la barrica.  Las bolsas de plástico con cierre (tipo Ziploc) resultan ser muy prácticas y extremadamente económicas.  La presión del CO2 acumulado dentro de las barricas es suficiente como para ser liberada y por otro lado, el peso del agua dentro de las bolsas de plástico es suficiente como para evitar que los insectos ingresen a las barricas.  No he visto que se utilicen estas bolsas como tapón en alguna vinícola de la región, sin embargo podrían funcionar y ayudar a mejorar la calidad de los vinos que hacemos.