Maceración

                Maceración en la industria enológica es el proceso de mantener el jugo (mosto), las semillas y/o los hollejos de las uvas en contacto, con el fin de extraer algunos componentes de la uva hacia el mosto o el vino.  Al mantener los hollejos, las semillas, y en ocasiones uvas enteras, en contacto con el mosto, ácidos orgánicos, polifenoles, antocianos, aromas, sales inorgánicas, iones, etc. son liberados y se solubilizan en el vino .  De igual manera, polifenoles, ácidos orgánicos, y otras moléculas son liberados de las semillas y se solubilizan en el mosto o vino. 

                Existen diferentes métodos para macerar las uvas y cada uno tiene un impacto en el resultado final de la vinificación.  La maceración de las uvas se puede llevar a cabo en las uvas blancas y tintas con resultados diferentes.   La concentración de extractos, sin embargo, aumenta a medida que aumenta el tiempo de maceración por lo que en vinos blancos que se quiere que no sean muy astringentes generalmente se producen con maceraciones muy cortas e incluso sin maceración alguna. 

En la producción de los vinos blancos, las uvas son despalilladas (separación del raquis y las uvas) y son generalmente enviadas a la prensa para extraer el jugo.  El jugo (sin hollejos ni semillas) es fermentado en tanques de acero inoxidable o en algún otro tipo de fermentador.  En ocasiones, cuando el productor pretende hacer un vino blanco con mayor cuerpo, mayor tanicidad, más complejo, la maceración se extiende desde horas hasta algunos días.  Entre mayor sea el tiempo de maceración, mayor será la extracción de ácidos orgánicos de las pieles de las uvas y mayor será la extracción de polifenoles.  Algunos vinos Chardonnay, producidos al estilo Californiano, son añejados en barrica por un periodo de 6 a 12 meses.  Estos vinos tienden a ser más corpulentos en cuanto a su contenido de alcohol, taninos y aromas.  Estos vinos usualmente son producidos después de una maceración de las uvas blancas por periodos de horas a días.  Este periodo de maceración permite una mayor extracción de polifenoles que permiten que el vino genere un mejor balance después del periodo de crianza en barrica.  Otros vinos blancos como los clásicos Sauvignon blanc de Nueva Zelanda en general son producidos sin que las uvas tengan un tiempo de maceración.  El periodo de maceración permite una difusión de los aromas frutales y florales de las pieles hacia el vino así como una extracción de polifenoles deseables en los caldos.  Sin embargo, una extracción muy larga también permitirá la extracción de aromas herbáceos, y un incremento en los sabores amargos y astringentes.  Un balance final adecuado de aromas, sabores  y astringencia se puede lograr mediante un control del tiempo y de la temperatura de maceración. 

Los vinos rosados, al igual que los vinos blancos, tienen un periodo de maceración relativamente corto.  Dependiendo del varietal de uva utilizado, la maceración de las uvas tintas para producir el vino rosado puede durar unos minutos, varias horas o hasta un día.  Algunas uvas tintas (i.e.  Syrah o Cabernet sauvignon) al ser estrujadas y prensadas liberan suficientes antocianos como para producir un vino ligera- o medianamente rosado.  Algunas otras uvas con menor concentración de antocianos en las pieles (i.e. Grenache, Misión, Pinot noir) necesitan un tiempo de maceración más largo para que haya una extracción de antocianos lo suficientemente alta como para producir vinos rosados.  Sin duda alguna que además de los antocianos, el tiempo de maceración impacta, la concentración de ácidos y la concentración de aromas en el vino producido.  Sin embargo, es bien conocido que entre mayor sea el tiempo de maceración, mayor será la intensidad antociánica (intensidad de color) de un vino rosado.  En pocas palabras, los vinos rosados pálidos tuvieron un tiempo de maceración muy corto mientras que los vinos rosados muy intensos tuvieron un tiempo de maceración más largo.  De alguna manera, el vino rosado puede ser considerado un vino tinto que ha sido producido con un tiempo de maceración corto.

Los vinos tintos son producidos después de pasar por periodos de maceración más largos.  Obviamente que estos periodos de maceración largos impactan en mayor medida la estructura final del vino.  Existen diferentes filosofías en cuanto al tipo y manejo de la maceración de las uvas.  En general, las maceraciones se pueden dividir en 1) maceraciones pre-fermentativas (MPreF), 2) Maceraciones-fermentativas y 3) maceraciones post-fermentativas (MpostF).

Maceraciones Pre-fermentativas

Las maceraciones pre-fermentativas (cold maceration o cold soak en inglés) están basadas en una extracción acuosa  (sin alcohol) de los componentes de la uva (pulpa, pieles, semillas) hacia el mosto.  Estas maceraciones pre-fermentativas se han hecho populares entre algunos productores que aseguran que existe una mejor extracción de color, aromas y polifenoles.  La realidad es que la mayoría de los estudios científicos indican que este tipo de maceraciones no aumentan la extracción de color y algunos estudios demuestran que puede tienen un efecto detrimental en el gusto y los aromas.  Sin embargo, algunos otros productores aseguran  (sin muchos datos) que la estructura final de los vinos mejora después de un tiempo de maceración pre-fermentativa.

En general, la maceración pre-fermentativa se lleva a cabo al estrujar y despalillar la uva a una temperatura entre 4 y 10°C durante un periodo de tiempo que puede fluctuar entre 1 y 7 días.  Al igual que el resto de los procesos enológicos, no existe una “receta” sobre la temperatura y el tiempo de maceración.  La idea básica de mantener el mosto a bajas temperaturas es el de evitar que se inicie el proceso de fermentación.  A temperaturas bajas, el metabolismo de las levaduras y otros micro-organismos disminuye, lo que evita que los azúcares del mosto sean catabolizados.  La realidad es que el metabolismo de las levaduras y algunas bacterias es reducido debido a la baja temperatura, sin embargo, otras bacterias están adaptadas a bajas temperaturas y pueden crecer sin ningún problema.  Estas bacterias (i.e. bacterias lácticas heterofermentativas) pueden aportar aromas no deseables al vino además de que reducen la concentración de nitrógeno y otros nutrientes que serían utilizados por las levaduras.  Por otro lado, existe aun un gran debate sobre cuales son los tipos de vino y los varietales que más se benefician al usar esta técnica.

Efecto sobre el color.  Uno de los argumentos más comúnmente oídos en relación a la maceración pre-fermentativa es el potencial aumento de color.  Se ha demostrado desde hace mucho tiempo que altos niveles de alcohol y altas temperaturas incrementan la extracción de color durante las maceraciones.  Por lo anterior, la maceración pre-fermentativa (bajas temperaturas y sin alcohol) parece no coincidir con los procesos demostrados en cuanto a la extracción de color.  En la siguiente tabla se presentan los resultados del análisis químico de un vino Pinot Noir después de una MPreF a 4°C y 10°C por 6 días en relación a un control sin MPreF (Goldsworthy 1993).  Además, en esta misma tabla se presentan los datos de una maceración carbónica.  El pH del vino en los tratamientos no se vio afectado, es decir, independientemente de la maceración el vino terminó con el mismo pH.  Lo mismo sucedió con el azúcar residual (azucares que quedaron después de que terminó la fermentación) y el contenido de alcohol en los diferentes tratamientos, no hubo diferencias independientemente del tratamiento.  Por otro lado, la acidez titulable fue significativamente mayor en los vinos con MPreF probablemente debido al mayor tiempo de maceración que hizo que se extrajeran más ácidos de las pieles de las uvas.  Sin embargo, la densidad de color fue menor en los vinos con MPreF y mayor en los vinos que fueron fermentados sin llevar a cabo una maceración pre-fermentativa. 

A diferencia del color, la concentración de polifenoles en el vino fue mayor en los vinos con MPreF que en aquellos sin maceración pre-fermentativa.  Lo anterior se debe seguramente a que los polifenoles se liberan lentamente de las pieles y de las semillas.  Debido a que los vinos con MPreF tuvieron 6 días de contacto mayor que los controles, estos tuvieron una mayor extracción de polifenoles de las pieles y las semillas.  Estos mayores niveles de polifenoles se contraponen a otros estudios en donde los vinos con MPreF presentaron menores niveles de polifenoles en relación a los vinos fermentados sin maceración pre-fermentativa Álvarez et al. (2006).

En síntesis, existen diferentes tipos de maceraciones, sin embargo, típicamente se hable de la maceración pre-fermentativa, la maceración fermentativa y la maceración post-fermentativa.  La manceración pre-fermentativa potencialmente puede aumentar la concentración de polifenoles en algunos vinos, sin embargo, la gran mayoría de los trabajos de investigación coinciden en que no aumenta la densidad de color.

En posteriores entradas seguiré comentado sobre la maceración.

Álvarez, I., Aleixandre, J.L., García, M.J. and Lizama, V. 2006. Impact of prefermentative maceration on the phenolic and volatile compounds in Monastrell red wines. Analytica Chimica Acta, 563, 109–115.

Goldsworthy, SA. 1993. Pre-fermentation maceration of Pinot noir wine.  Tesis de Maestría. Lincon University. 131 pp.

Aromas “Verdes” del Vino

                Los aromas juegan un papel fundamental en el vino y de cierta manera, los diferentes aromas que adquiere el vino de las uvas durante el proceso de fermentación y durante la crianza, hacen que el vino sea una bebida única.  Sin embargo, no todos los aromas del vino son descritos positivamente.  Algunos vinos, por ejemplo, son descritos aromáticamente como herbáceos, verdes o vegetales.  Más específicamente, algunos vinos poseen aromas de pimiento morrón, heno cortado, pasto, alfalfa, espárrago cocido, ejote cocido y otros aromas relacionados con vegetales verdes.  En general, estos aromas son generados por un grupo de moléculas aromáticas de la familia de las pirazinas.  Las pirazinas son moléculas orgánicas compuestas de un anillo de carbono que contiene dos átomos de nitrógeno.  Específicamente, la molécula metoxipirazina es responsable de generar el aroma de pimiento morrón en algunos vinos y en algunos insectos. 

Los límites de detección de estas pirazinas son extremadamente bajos y pueden ser detectados por la mayoría de los consumidores en concentraciones de hasta 2 partes por trillón (ppt).  En general se sabe que los límites de detección de estas moléculas en agua es de 2 ppt, en vino blanco es de aproximadamente 6 ppt y en vino tinto es de aproximadamente 10-16 ppt.  Estas moléculas no son producidas o sintetizadas en todos los varietales de uva.  En especifico, metoxipirazina se sintetiza en seis  varietales genéticamente relacionados con el Cabernet Sauvignon: Cabernet sauvignon, Cabernet Franc, Merlot, Sauvignon Blanc, semillon y Carmenere.  Debido a esto, los vinos producidos con estos varietales frecuentemente son caracterizados con aromas de pimiento morrón, verdes, paja cortada, césped, etc. Otros varietales no generan estas moléculas en niveles lo suficientemente altos como para ser detectados. 

Las pirazinas, y específicamente metoxipirazina, son las moléculas que más frecuentemente están asociadas a estos aromas verdes, sin embargo, existen otras moléculas que pueden aportar algunos aromas verdes a los vinos.  Por otro lado, las pirazinas pueden actuar de una manera sinergística (en conjunto) con otras moléculas presentes en la uva y amplificar estos aromas verdes.  Las moléculas más importantes en la generación de los aromas verdes en el vino son 3-isobutil-2-metoxypirazina (IBMP), 3-sec-butil-2-metoxipirazina (SBMP), y 3-isopropil-2-metoxipirazina (IPMP).

Las pirazinas no son exclusivas de las uvas, estas moléculas se encuentran en otros vegetales y ocasionalmente en algunos insectos como la catarina (Coccinellidae).  Sin embargo, en el caso de las uvas existe una relación estrecha entre la concentración de metoxipirazinas, el varietal y el método de cultivo de la vid.  En general, se ha demostrado que la concentración de pirazinas disminuye a medida que madura la uva por lo que en ocasiones altos niveles de esta molécula en el vino se asocia con una falta de maduración de la uva.  A altas concentraciones, las pirazinas son consideradas como un carácter negativo en los vinos.

El proceso de vinificación también impacta en gran medida la concentración final de pirazinas en el vino.  Se ha demostrado, por ejemplo, que los vinos clarificados antes de que se realice la fermentación tienen niveles más bajos de pirazinas que aquellos que no son clarificados.  Por lo anterior, muchos de los mostos Sauvignon blanc en Nueva Zelanda son enfriados antes de iniciar la fermentación con la idea de facilitar una precipitación y decantación de la materia orgánica insoluble.  Esta precipitación de materia orgánica ayuda a extraer pirazinas del mosto y en consecuencia el vino producido tienen niveles más bajos de aromas vegetales.  La gran mayoría de las pirazinas se encuentran en las pieles de las uvas por lo que el prensado de las uvas u orujos a altas presiones genera vinos con mayores concentraciones de pirazinas. 

Las pirazinas se encuentran en diferentes partes de la uva.  En la siguiente figura se observa que la concentración de pirazinas en el raquis (estructura vegetal del racimo que une a todas las uvas) aporta más del 53% de esta molécula, mientras que la uva el resto.  Esto significa que si durante la maceración se incorpora una gran cantidad de raquis y otros tejidos verdes de la vid, los niveles de pirazinas se incrementaran en el vino.  Por otro lado, el 67% de las pirazinas de las uvas se encuentran en las pieles y el resto en las semillas.  Es decir, la gran mayoría de los aromas verdes en el vino son aportados por las pieles.  Por lo anterior, las uvas con una mayor relación de superficie sobre volumen (granos chicos) aportaran mayores niveles de pirazinas.

Debido a que las pirazinas se encuentran en las pieles de las uvas, los vinos producidos con uva prensada generan más altos niveles de pirazinas y mayores niveles aromáticos de hierba, césped y otros aromas verdes.  Por otro lado, las pirazinas son moléculas poco lábiles (que se degradan lentamente) en condiciones de guarda (vino embotellado) por lo que estos aromas se degradan lentamente y perduran varios años  en los vinos embotellados.  Por lo anterior, es poco efectivo el guardar unos vinos en botella por varios años con la esperanza de que los aromas verdes sean menos perceptibles.

                La concentración de pirazinas varía a medida que la uva madura.  En general, la concentración de esta molécula disminuye a medida que madura la uva.  En la siguiente tabla se puede observar que antes del envero (periodo de cambio de color de las uvas) cuando la concentración de azúcar es bajo (bajos grados Brix) la concentración de pirazinas en Cab. Sauvignon y Cab. Franc es muy alto, pero a media que la concentración de azúcar en las uvas aumenta durante la maduración, la concentración de pirazinas disminuye dramáticamente (Koch et al 2010).  Sin embargo, una vez que se ha alcanzado la maduración, los niveles de pirazinas se mantienen constantes por lo que mantener las uvas en las vides por periodos más largos generará una concentración de azúcar, una disminución de ácidos orgánicos, pero no generará una disminución de pirazinas y de los aromas verdes.  Este estudio evaluó la concentración de pirazinas en aproximadamente 50 varietales y, al igual que otros estudios, solo encontró la presencia de estas moléculas en Cabernet sauvignon, Cabernet Franc, Merlot, Sauvignon Blanc, semillon (Carmenere no fué evaluado en este estudio, aunque otros estudios han demostrado altos niveles en este varietal).

                El clima y la temperatura ambiental durante el periodo de maduración también tienen una gran influencia en la concentración de pirazinas en las uvas.  Las temperaturas más bajas durante la maduración conllevan a producir uvas con mayores niveles de pirazinas, mientras que temperaturas cálidas generan uvas con menores niveles de pirazinas.  De igual manera niveles altos de humedad relativa tienden a generar mayores niveles de pirazinas en las uvas.  Menores irradiancias debido a años con altos niveles nubes o neblinas generalmente generan uvas con mayores niveles de pirazinas. 

                Las prácticas viticulturales también juegan un papel importante en la concentración de pirazinas en las uvas.  Se ha demostrado en un gran número de estudios que la remoción de hojas alrededor de los racimos (deshoje) reduce la concentración de pirazinas y los aromas verdes de las uvas.  Lo anterior se debe a que las pirazinas son moléculas fotolábiles (que se destruyen con la luz), específicamente son destruidas por la luz ultravioleta (UV).  Por lo anterior, es bien sabido que plantas con mucho vigor (con mucho follaje) tienden a generar mucho más aromas verdes que otras plantas que son menos vigorosas.  Lo anterior se debe no tanto al vigor en si, sino a que las plantas con mayor vigor generan más follaje y mayor sombreado a las uvas.  El aumento de follaje disminuye la exposición de las uvas al sol (luz UV) por lo que las pirazinas no son degradadas durante la maduración. 

                Dentro de las prácticas importantes del cultivo de la vid está la poda.  Se ha demostrado que las podas severas que generan pocos sarmientos tienden a producir uvas con menores niveles de pirazinas.  De igual manera, las podas que generan mayor exposición de las uvas a la luz en general producen uvas con menores aromas verdes.  Por ejemplo, las podas Guyot producen menores follajes que las podas de cordón unilateral o cordón doble.  Por lo anterior, las podas Guyot tienden a producir uvas con menores concentraciones de pirazinas. 

                Las prácticas enológicas también juegan un papel importante en la concentración final de pirazinas en un vino.  Debido a que las mayores concentraciones de pirazinas se encuentran en el raquis, pieles y semillas, las prácticas enológicas que incluyan altas concentraciones de estos componentes de la uva tenderán a producir vinos con mayores niveles de pirazinas.  Por otro lado, vinos producidos después de prensar los hollejos al finalizar la fermentación alcohólica producirán caldos con mucho mayores niveles de pirazinas y aromas verdes, que aquellos vinos producidos con mosto gota o lágrima (sin prensar).  La inclusión de grandes cantidades de catarinas u otros insectos que poseen altos niveles de pirazinas potencialmente pueden aumentar la sensación de aromas verdes en el vino terminado debido a que estos insectos también sintetizan esta molécula.

                La concentración de las pirazinas también puede ser modificada en el vino después de que este fue embotellado.  Debido a que las pirazinas son fotolábiles, la concentración de estas moléculas tiende a disminuir en vinos que fueron embotellados en botellas trasparentes, y por el contrario, estas moléculas se mantienen estables en vinos embotellados en vidrios verdes o cafés.  Por último, algunos estudios han detectado mayores niveles de pirazinas en uvas contaminadas por Botrytis (hongo que pudre el racimo) probablemente debido a que este hongo debilita las células de la pared celular de las uvas.  Este debilitamiento de las células por los hongos hace que la extracción de las pirazinas sea más eficiente durante el proceso de fermentación.

                En resumen, las pirazinas son unas moléculas que se encuentran en algunas plantas, incluyendo las uvas, y en algunos insectos.  Estas moléculas generan los aromas verdes en vinos que sintetizan altos niveles de pirazinas.  Las pirazinas se sintetizan en la familia de uvas relacionadas con el Cabernet sauvignon, otras uvas no presentan estas moléculas y estos aromas verdes son percibidos en menor medida.  Las moléculas que generan aromas verdes en los vinos se degradan con luz, por lo que prácticas viticulturales que expongan las uvas a la luz generan vinos con menores niveles de aromas verdes.  La concentración de pirazinas tiende a disminuir con la maduración.  Prácticas viticulturales como la intensidad de la poda, la severidad del deshoje, la manipulación del follaje, etc. impactan dramáticamente en la concentración de pirzainas en la uva.  El clima frio y nublado, bajas temperaturas, alta humedad también impacta la concentración de pirazinas.  Por último, las prácticas enológicas también pueden generar vinos con mayores o menores niveles de estos aromas verdes.