La duración de conservación de los vinos constituye una de las mayores preocupaciones para el sector vitivinícola. Esto es particularmente cierto para los vinos de guarda, los cuales se supone alcanzarán su apogeo después de un período de crianza que puede durar de algunos meses a varios años, incluso décadas. Generalmente son necesarios aportes bajos y controlados de oxígeno, a través del sistema de obturación, para que el vino evolucione hacia sus características organolépticas óptimas. En esta investigación –publicada el 30/1 en la revista técnica IVES-, 6 científicos franceses con la colaboración de la empresa Diam Bouchage, estudian cómo la relación entre el cuello de la botella y el corcho es un parámetro fundamental, y mensurable, para conocer el tiempo de guarda de un vino.
Se realizó un estudio sobre la evolución de la transferencia de oxígeno a través de corchos micro-aglomerados durante un período de 24 meses en condiciones de guarda controladas (Chanut et al., 2023a). Este trabajo muestra que la interfaz vidrio/corcho puede representar una vía de entrada mayoritaria para el oxígeno en las botellas de vino. La posición de guarda de la botella, conservada horizontal o verticalmente, no tuvo incidencia sobre la transferencia de oxígeno a 20 ºC. No obstante, una temperatura de guarda elevada aumentó fuertemente la transferencia de oxígeno a través de la interfaz entre el corcho y el cuello de la botella.
Contexto del estudio
Esta crianza en botella viene igualmente condicionada por diferentes parámetros ambientales de la conservación, tales como la temperatura, la humedad o incluso la exposición a la luz (figura 1a). Estudios precedentes han demostrado que la interfaz entre el corcho y el cuello de la botella juega un rol crucial en la transferencia de oxígeno hacia el interior de la botella de vino. Sin embargo, ¿cómo evoluciona esta transferencia de oxígeno a través del sistema de obturación en el tiempo? ¿Cómo es influenciada por las diferentes condiciones de guarda?
Cómo evolucionan las propiedades de barrera al oxígeno del corcho
Para este estudio, se concibió un sistema de botellas en miniatura con el fin de reducir la duración de los análisis (Figura 1b). Corchos micro-aglomerados recubiertos de un tratamiento de superficie fueron comprimidos en cuellos de botellas cortados a 70 mm de la corona. Al momento del taponado, se conservó únicamente un espesor de 6 mm de corcho en el cuello. Con la finalidad de evaluar el efecto de la presencia del vino sobre las propiedades de barrera al oxígeno del corcho, las muestras fueron guardadas en ausencia o en presencia de 10 mL de una solución de vino modelo y selladas bajo atmósfera inerte (argón) pegando un disco de vidrio a la base del cuello.
Las muestras fueron posicionadas ya sea en contacto con la fase vapor del vino modelo, o bien directamente en contacto con la fase líquida, reproduciendo así la guarda vertical u horizontal de las botellas. Para las muestras guardadas en posición horizontal, se estudiaron tres temperaturas: 20 ºC, 35 ºC y 50 ºC.
Las medidas de permeación al oxígeno fueron realizadas por manometría en dos etapas sucesivas: (i) en el sistema completo incluyendo el disco de corcho comprimida en el cuello, (ii) en el disco solo, permitiendo obtener por sustracción la transferencia que se produce en la interfaz (Figura 1c).
El dispositivo de medición manométrica así como el protocolo utilizado para la medición de la transferencia de oxígeno fueron detallados en trabajos precedentes. De este modo pudieron determinarse el coeficiente de difusión del oxígeno a través del disco de corcho Ddisco y el coeficiente de difusión del oxígeno a través del sistema cuello + corcho Dtotal. El seguimiento de las muestras fue realizado a 3, 6, 9, 12, 18 y 24 meses analizando como mínimo 4 muestras para cada condición de guarda y de tiempo de análisis, es decir un plan experimental de más de 150 muestras.
Los resultados obtenidos ponen en evidencia en primer lugar que, sean cuales sean las condiciones de guarda, los valores obtenidos (Ddisco) se mantienen similares durante la totalidad del periodo de 24 meses estudiado, con un valor promedio de 1,3 x 10-11 m2·s-1.
Las bajas variaciones observadas son inherentes a la variabilidad intrínseca del material más que a un efecto del envejecimiento. De esta manera, ni la presencia de vino modelo, ni la posición de guarda, ni la temperatura tienen un efecto significativo sobre el coeficiente de difusión del oxígeno. Este primer resultado pone en evidencia la notable estabilidad de los corchos durante los 24 meses, con respecto a su propiedad de barrera intrínseca, bajo estas condiciones experimentales.
Las mediciones experimentales fueron efectuadas en discos de corcho de un espesor de 6 mm, en primer lugar insertados en un cuello, y luego solos. Rojo: referencia sin vino modelo. Violeta: guarda a 20 ºC sin vino modelo. Amarillo: guarda a 20 ºC con vino modelo y posición vertical. Azul: guarda a 20 ºC con vino modelo y posición horizontal. Naranja: guarda a 35 ºC con vino modelo y posición horizontal. Verde: guarda a 50 ºC con vino modelo y posición horizontal. Los datos son presentados como la suma del coeficiente de difusión a través del corcho solo (Ddisco, color claro) y del coeficiente de difusión en la interfaz (Dinterfaz, color oscuro), representando el coeficiente de difusión total del sistema completo de obturación Dtotal. Las diferencias estadísticamente significativas entre los valores promedio calculados para cada condición se indican por letras diferentes (a, b).
En cambio, la transferencia total de oxígeno (Dtotal), que incluye no sólo la transferencia de oxígeno a través del corcho, sino también la transferencia de oxígeno en la interfaz vidrio/corcho, fue modificada por la presencia de vino modelo, con un aumento del Dtotal de 2,3 x 10-11 m2·s-1 a 4,7 x 10-11 m2·s-1 después de los tres primeros meses de guarda a 20 ºC (Figura 2, barras amarillas).
Este efecto podría provenir de la sorción de agua y etanol por el corcho, provocando un efecto plastificante. La hidratación del corcho afecta, además, a las propiedades mecánicas de los obturadores, con una disminución significativa del módulo de elasticidad de la mitad de su valor inicial, entre 50 % y 100 % de humedad relativa. Se puede por lo tanto suponer que la fuerza aplicada por el corcho sobre las paredes de vidrio del cuello tiende a disminuir durante la fase inicial de la hidratación del material, acarreando entonces un aumento de la transferencia de oxígeno por la interfaz. Además, la posición de guarda, de pie o tumbada, no modificó la transferencia de oxígeno (Figura 2, barras amarillas y azules).
Los valores del coeficiente de difusión del oxígeno Dtotal para las dos posiciones diferentes de guarda se mantienen en efecto similares. Estas observaciones prevalecen para todas las duraciones estudiadas de 3 a 24 meses. Una vez que el equilibrio de sorción del agua y del etanol en el corcho ha sido alcanzado, se observa una estabilidad relativa del coeficiente de difusión durante los meses siguientes.
Este trabajo muestra claramente que en las condiciones experimentales estudiadas, y en presencia de vino modelo, la posición de las botellas de vino durante un período de guarda de 24 meses a 20 ºC no tiene influencia sobre la transferencia de oxígeno a través del sistema de obturación.
Finalmente, la temperatura ejerce un efecto considerable sobre la transferencia de oxígeno total. A 20 ºC, los coeficientes de difusión del oxígeno Dtotal se mantienen constantes de 3 meses a 24 meses de guarda. A 35 ºC, los coeficientes de difusión se mantienen similares a aquellos medidos a 20 ºC, pero únicamente hasta los 9 meses de guarda. Transcurrido este plazo, se observa un aumento del coeficiente de difusión total del oxígeno Dtotal de un factor 1000 después de 12 meses de guarda (Figura 2, barras naranjas).
Y finalmente, para las muestras conservadas a 50 ºC, se produce una transferencia 10.000 veces más importante en la interfaz, desde los 3 meses, con un valor del coeficiente de difusión del oxígeno Dtotal que alcanza 1,8 x 10-7 m2·s-1. Este fenómeno se acentúa aún más después de 6 meses, con un valor de 7,2 x 10-6 m2·s- 1, cercano al coeficiente de difusión del oxígeno en el aire.
Como en el caso anterior, las propiedades mecánicas del corcho pueden resultar modificadas, al igual que la estabilidad del tratamiento de superficie a esta temperatura, pudiendo provocar una fusión parcial de las parafinas que componen el tratamiento, siendo favorecida de este modo la transferencia de oxígeno por la interfaz vidrio/corcho.
Conclusiones
Estos resultados proporcionan una perspectiva inédita, demostrando la influencia de la interfaz vidrio/corcho sobre la duración de conservación de los vinos en botella, en condiciones de guarda controladas.
Los resultados presentados aportan respuestas a interrogantes concretos, tales como la influencia de la presencia de líquido, de la posición de guarda de la botella y de la temperatura, que pueden interesar a la vez a los productores y a los consumidores de vinos, preocupados por la preservación de la calidad de los vinos durante su conservación en botella.
Con el objetivo de trasladar estos resultados, adquiridos vía un sistema modelo, a la conservación de los vinos en botella por medio de un modelo global que describa las transferencias de oxígeno, aún deben integrarse diferentes parámetros, tales como la naturaleza del corcho, su estado de hidratación durante un período más prolongado, el producto utilizado para el tratamiento de superficie del obturador, o incluso la evolución de las propiedades mecánicas en el tiempo.
Fuente: DOI: https://doi.org/10.20870/IVES-TR.2024.7952. Por Julie Chanut, Aurélie Lagorce, Régis D. Gougeon, Jean-Pierre Bellat y Thomas Karbowiak
