El cambio climático está ejerciendo un importante impacto en la viticultura y la enología. La composición del vino se está viendo alterada por la falta de lluvias y el aumento de las temperaturas durante el período de maduración de la uva, por lo que cada vez es más habitual encontrar vinos con baja acidez total, alto contenido en etanol y valores elevados de pH. Este aumento del pH es especialmente problemático en los vinos espumosos porque necesitan una mayor acidez para mantener un frescor adecuado. En esta investigación -publicada el 11/8/23 por la Sociedad Internacional de Viticultura y Enología (IVES, por sus siglas en inglés)- científicos españoles de la Facultat d’Enologia de Tarragona de la Universitat Rovira i Virgili y de la Bodega Juve y Cants (especializada en espumantes) estudiaron los efectos del uso de intercambio catiónico en la composición y calidad de los vinos espumosos.
Autores: Arnau Just-Borràs, Pere Pons-Mercadé, Jordi Gombau, Pol Giménez, Glòria Vilomara, Marta Conde, Antoni Cantos, Joan Miquel Canals, Fernando Zamora.
La madurez y la sanidad de las uvas juegan un papel muy importante en la composición y calidad final de los vinos base y sus correspondientes vinos espumosos. Se ha reportado que un exceso de madurez puede afectar seriamente algunos factores que son importantes para la calidad del vino espumoso, como la espumabilidad, la acidez total y especialmente el pH. Por esta razón, los productores de vinos espumosos consideran la baja concentración de azúcar, la alta acidez total y el bajo pH como los principales criterios para determinar las fechas de cosecha. Una alta acidez y un pH bajo son necesarios para mantener la frescura sensorial en los vinos espumosos y ambos parámetros han sido señalados como factores clave para garantizar la correcta evolución durante la crianza.
En los últimos años, el aumento de la temperatura y los cambios en la distribución de las lluvias provocados por el cambio climático están afectando la fisiología de la vid y la uva y, en consecuencia, están impactando en la composición y calidad del vino. Como consecuencia del calentamiento global, la pulpa de la uva madura más rápido, y el pH y la concentración de azúcar se vuelven demasiado altos y la acidez total demasiado baja. Por tanto, la uva alcanza un grado alcohólico potencial y un pH muy elevados antes de lo habitual. Este fenómeno hace que las fechas de vendimia sean más tempranas y que sea mucho más difícil determinar la madurez aromática y pulpa adecuada, lo que conduce a vinos desequilibrados.
Para contrarrestar estos efectos, pareciera haber sólo dos posibilidades: vendimiar cuando el grado alcohólico y el pH están en el nivel correcto y aceptar que la uva no tendrá la madurez aromática y fenólica correcta; o esperar a la madurez adecuada y aceptar que los vinos tendrán alto contenido de etanol y pH. Ninguna de estas opciones es propicia para obtener vinos de alta calidad. Dado que la falta de madurez real de la uva no se puede compensar, la mayoría de los enólogos prefieren esperar la madurez correcta de la uva y luego aplicar procedimientos para compensar el desequilibrio de estas uvas desequilibradas.
Se han propuesto varias prácticas para reducir el azúcar en el jugo de uva o el etanol en los vinos, incluyendo la selección de cultivares y clones de uva que maduren más tarde o la adaptación de las prácticas agrícolas a esta nueva situación, seleccionando levaduras con menores rendimientos de transformación azúcar/etanol, ósmosis inversa o evaporación parcial del etanol del vino.
El problema de la baja acidez total de los mostos y vinos se puede solucionar fácilmente añadiendo ácidos autorizados, como los ácidos L-(+)-tartárico, cítrico, láctico o málico. Sin embargo, todos estos ácidos orgánicos tienen valores de pK relativamente altos y por lo tanto no son lo suficientemente eficientes para bajar el pH. Además, el uso de ácidos minerales está estrictamente prohibido (Organización Internacional de la Vid y el Vino -OIV-, 2021). De hecho, sólo existen dos técnicas autorizadas por la OIV para reducir el pH: la electrodiálisis y el intercambio catiónico.
La electrodiálisis permite extraer iones, principalmente catión potasio y anión hidroxilo, a través de membranas de intercambio iónico selectivo bajo la influencia de un campo eléctrico continuo. Por el contrario, el intercambio catiónico permite intercambiar cationes, principalmente potasio, con protones, utilizando resinas de intercambio catiónico. Ambas técnicas son muy efectivas y están siendo cada vez más utilizadas por las bodegas; sin embargo, es probable que el intercambio catiónico esté siendo más utilizado debido a su menor costo.
Se han reportado varios estudios sobre el uso del intercambio catiónico en jugo de uva y vino y sus efectos en la composición y calidad del vino. Sin embargo, hasta donde sabemos, sólo unos pocos se refieren a vinos base y ninguno se ha centrado en el efecto sobre los vinos espumosos elaborados con el método tradicional. Por tanto, el objetivo de este trabajo es estudiar cómo la aplicación de intercambio catiónico al mosto influye en la composición y calidad de los vinos base y sus correspondientes espumosos tras 11 y 20 meses de crianza. Este estudio se realizó mezclando mosto de uva tratado con mosto de uva sin tratar en diferentes proporciones con el fin de determinar qué porcentaje de tratamiento era el más adecuado para obtener el vino espumoso más equilibrado.
Materiales y métodos
Alrededor de 2.000 litros de mosto de la variedad Macabeo se dividieron en dos partes, y 1.000 litros se trataron con una columna de intercambio catiónico (columna FreeK+, Agrovin, Ciudad Real, España) y los otros 1.000 L se mantuvieron sin ningún tratamiento. Posteriormente, ambos mostos, se ensamblaron en diferentes proporciones (0, 5, 10, 15, 20, 25, 35 y 45 % de mosto tratado) con el fin de obtener un conjunto de mostos con diferente pH. Todos los diferentes ensamblajes se utilizaron para la elaboración de vinos base mediante microvinificaciones. Después de la estabilización, estos vinos base se utilizaron para elaborar vinos espumosos por el método tradicional. Las botellas fueron degolladas 11 y 20 meses después, y los vinos espumosos fueron analizados y degustados.
Se utilizaron los métodos analíticos recomendados por la OIV para determinar etanol, azúcares residuales, pH, acidez total y los diferentes ácidos. La concentración de potasio se determinó mediante FAES. Las proteínas se midieron por HRSEC-DAD y los polisacáridos por HRSEC-RID. Se utilizó un equipo Mosalux para medir las propiedades espumantes.
El análisis sensorial fue realizado por un panel entrenado. Se pidió a los catadores que evaluaran la intensidad de 6 atributos (color, estado redox, integración de CO2, estructura, acidez y calidad global) en una escala del 1 al 10.
Resultados y discusión
La Figura 1 muestra el efecto del tratamiento con intercambio catiónico sobre el pH (A) y la acidez total (B) del mosto, del vino base y de los correspondientes vinos espumosos tras 11 y 20 meses de crianza. Los resultados muestran que el pH del mosto de uva disminuye significativamente a medida que aumenta la proporción de mosto tratado en el ensamblaje mientras que la acidez total hace lo contrario. Ambas tendencias se mantuvieron en el vino base y en ambos espumosos. Estos resultados concuerdan con resultados publicados previamente.
La Figura 2 muestra la influencia del tratamiento con intercambio catiónico en la concentración de potasio del vino base. Como era de esperar, la concentración de potasio disminuyó progresivamente a medida que aumentaba la proporción de mosto tratado en el ensamblaje. Estos datos confirman la eficacia del tratamiento con intercambio catiónico para eliminar este catión de los vinos y que es precisamente esta disminución del potasio la responsable de que el pH se reduzca.
No se encontraron diferencias significativas por efecto del tratamiento de intercambio catiónico en el contenido de etanol y azúcares residuales, ni en ninguno de los siguientes ácidos: L-málico, L-láctico, acético, succínico y cítrico. Sólo se observó que la concentración de ácido tartárico aumentaba progresivamente a medida que aumentaba la proporción de mosto de uva tratado en el ensamblaje. Este comportamiento puede explicarse porque a menor concentración de potasio menor es la cristalización del hidrogenotartrato de potasio en el vino. Esta es la razón principal por la que la concentración final de ácido tartárico y la acidez total aumentan cuando se aumenta la proporción de mosto tratado en el ensamblaje final.
Las concentraciones de proteínas y polisacáridos no se vieron significativamente afectadas por el tratamiento de intercambio catiónico lo que indica que este tratamiento no altera la composición coloidal del vino. Este es un resultado muy interesante, ya que los polisacáridos (manoproteínas), y especialmente las proteínas, han sido descritos como potenciadores y estabilizadores de la espuma de los vinos espumosos8. Dado que casi todas las proteínas del vino tienen carga positiva al pH del vino ya que su punto isoeléctrico es superior al pH del vino, era razonable suponer que las resinas de intercambio catiónico podrían retener parte de estas proteínas. Sin embargo, según nuestros resultados, el intercambio catiónico no parece afectar su concentración.
En lo que respecta a las propiedades de la espuma, no se observaron diferencias notables por efecto del tratamiento de intercambio catiónico, ni en el vino base ni en el vino espumoso de 11 meses. Sin embargo, se observó una disminución significativa de los parámetros de espuma (altura máxima – HM y altura estable – HS) en vinos espumosos de 20 meses, pero solo cuando la proporción de mosto tratado en la mezcla era muy importante. Estos datos indican, por tanto, que el tratamiento con intercambio catiónico del mosto no afecta a las propiedades espumantes del vino base y de los espumosos jóvenes, pero sí puede afectar negativamente a las características espumantes de los vinos espumosos más viejos, especialmente cuando la proporción de mosto tratado es muy alto.
La Figura 3 muestra, en un gráfico de tela de araña, los resultados obtenidos del análisis sensorial con los vinos espumosos de 20 meses. El único atributo sensorial en el que el panel entrenado encontró diferencias claras fue la acidez. En cambio, no detectó diferencias en ninguno de los otros descriptores. El panel de cata también consideró que el vino espumoso ganaba en frescura cuando la proporción de mosto de uva tratado en la mezcla no era demasiado alta. Sin embargo, se consideró excesiva la acidez de los vinos espumosos con una proporción muy elevada de mosto tratado. El hecho de que el panel de cata no encontrara diferencias en los demás atributos sensoriales indica que el tratamiento de intercambio catiónico del mosto no ejerce un efecto sensorial negativo sobre la calidad final del vino espumoso.
Conclusión
Se puede concluir por tanto que la aplicación de un tratamiento de intercambio catiónico al mosto es una herramienta muy útil para reducir el pH de los vinos espumosos y aumentar su frescor sensorial. Además, este tratamiento es realmente económico ya que, según datos del fabricante, tiene un coste estimado de tan solo 0,25 euros/hL. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que un tratamiento excesivo puede dañar el equilibrio de acidez y afectar negativamente a la calidad del vino espumoso.
Financiación: Esta investigación ha sido financiada por el Ministerio Español de Ciencia e Innovación, Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI) (Programa CIEN, Proyecto CAVAWINNER. Este estudio se realizó en colaboración con la bodega Juvé & Camps (Sant Sadurní d’Anoia, Barcelona, España).
Fuente: Información extraída del artículo de investigación “Effects of using cationic exchange for reducing pH on the composition and quality of sparkling wine (Cava)” (OENO One 2022). Esta es una traducción de un artículo técnico escrito originalmente en inglés.
