La astringencia del vino se define como una mezcla compleja de sequedad, aspereza y sensación de picor en la boca. Para poder medir este parámetro, investigadores de España, Italia, Francia y Alemania, nucleados por la publicación científica Food Science, desarrollaron el denominado «Índice de Precipitación Salival» (SPI, por sus siglas en inglés), una técnica avanzada basada en la electroforesis SDS-PAGE, que registra la unión y precipitación de las proteínas salivales con los polifenoles del vino, con el objetivo de predecir la astringencia de los vinos percibida en la boca del consumidor. La astringencia es una de las características sensoriales más importantes del vino tinto, ya que determina la mayor o menor preferencia por parte del consumidor. Por lo tanto, una mejor comprensión de este parámetro y una mayor capacidad de predicción son fundamentales para poder producir vinos que satisfagan las exigencias del público.
En términos generales, la astringencia se debe a la pérdida de lubricación proporcionada por la saliva, que reduce la fricción entre las superficies de la mucosa oral. El principal mecanismo que explica la astringencia percibida en el caso del vino es la pérdida de lubricación debida a la precipitación de las proteínas de la saliva por los taninos del vino.
El modelo inicial de unión molecular fue desarrollado y explicado por Jöbstl y otros investigadores en 2004 como un proceso de interacción de tres etapas:
1) Unión simultánea de los polifenoles a las proteínas libres que conduce a una conformación compacta.
2) Dimerización de las mismas a medida que aumenta la concentración de polifenoles.
3) Precipitación como consecuencia de la formación de grandes partículas agregadas.
Aunque la precipitación de las proteínas salivales, principalmente las proteínas ricas en prolina, es uno de los mecanismos más aceptados a la hora de explicar los fenómenos de astringencia, se han propuesto otros mecanismos, como:
1) La activación de los mecanorreceptores,
2) La interacción con la mucosa oral de los precipitados de tanino-proteína,
3) La interacción directa de los taninos con las proteínas salivales.
Los taninos se encuentran entre los compuestos polifenólicos más importantes del vino tinto y se pueden dividir en dos grupos principales:
1)Taninos condensados o proantocianidinas, que son flavan-3-oles poliméricos, constituidos por unidades monoméricas de (+)-catequina y (-)-epicatequina con diversos grados de polimerización que pueden, a su vez, esterificarse con ácido gálico;
2) Taninos hidrolizables, que tienen un núcleo central de monosacáridos que se esterifican con los ácidos gálico o elágico o son oligómeros de ellos, conocidos como galotaninos y elagitaninos.
Se ha mostrado que estos últimos dan una mayor sensación de astringencia que los taninos condensados a igual concentración molar, siendo los elagitaninos a menudo más astringentes que los galotaninos, sin embargo los taninos hidrolizables suelen desempeñar un papel menor en la astringencia percibida debido a su baja concentración en el vino (Soares et al., 2017).
En cuanto a los taninos condensados, se ha observado que su interacción con las proteínas depende de su concentración en el vino, peso molecular/grado medio de polimerización (mDP), tipo de enlace interflavánico, galloilación (grupos galloilo), patrón de hidroxilación del anillo B y conformación estereoquímica (Strati et al., 2021; González-Muñoz et al., 2022). Sin embargo, a causa de los reordenamientos estructurales debidos tanto a la hidrólisis como a las polimerizaciones de los taninos durante el envejecimiento del vino (incluida su oxidación), la mejora de la astringencia no parece lineal al aumento del número de grupos funcionales hidrófobos (Ma et al., 2014).
Dentro de los flavonoides, además de los flavan-3-oles, los antocianos también pueden desempeñar un papel importante en la precipitación de proteínas, aunque su papel en la percepción de la astringencia del vino aún no se conoce del todo.
En un estudio de Paissoni et al. (2018) se observó que los antocianos reaccionaban tanto con la BSA como con las proteínas salivales en solución modelo, aunque la interacción con las proteínas salivales era más fuerte y reaccionaba más activamente con los antocianos cinamoilados.
Otro estudio (Paissoni et al., 2020) demostró que la presencia de antocianos puede modificar la intensidad de la sensación de astringencia y sus subcualidades, debido a su interacción con otros polifenoles. Se demostró que la adición de antocianos glicosilados al extracto de semilla se percibía como más astringente con una subcalidad más áspera. Sin embargo, se produjo el efecto contrario cuando se añadió a extractos de hollejos, donde se percibió como una subcalidad de suavidad superficial inferior, aunque la intensidad de astringencia general no varió.
Los antocianos también pueden modificar la astringencia a través de la modificación de la estructura de los taninos. En este sentido, la incorporación de antocianos a las proantocianidinas mostró un mayor efecto sobre la atenuación de la astringencia, en comparación con la intensificación de la astringencia debida al aumento del grado de polimerización (Weilack et al., 2021).
También se han propuesto otros constituyentes del vino como responsables de modular la astringencia, entre ellos: etanol, ácidos orgánicos, pH, cationes, así como polisacáridos; considerando una naturaleza multicomponente de la percepción de la astringencia, donde la correlación entre los parámetros del vino y la astringencia percibida no está del todo clara por el momento (Sáenz-Navajas et al., 2019; González-Muñoz et al., 2022).
Se han realizado varios esfuerzos para correlacionar los parámetros físico-químicos del vino con su astringencia percibida, utilizando diferentes ensayos, a saber: ensayo de precipitación de proteínas de albúmina de suero bovino (BSA) (R2 = 0,82), cloroglucinólisis (R2 = 0,73), cromatografía de permeación en gel (R2 = 0,74) (Kennedy et al., 2006); precipitación de proteínas con metilcelulosa MCP (R2 = 0,83) (Mercurio y Smith, 2008); índice de precipitación de saliva (SPI) (R2 = 0,97) (Rinaldi et al., 2012a, Rinaldi et al., 2012b), y absorbancia a 230 nm (R2 = 0,705) (Boulet et al., 2016). Piombino et al. (2020) intentaron correlacionar las subcalidades de astringencia con la concentración de fenoles totales mediante el ensayo de Folin-Ciocalteu y la concentración de proantocianidinas mediante el ensayo de hidrólisis ácida en caliente con sal ferrosa como catalizador. Encontraron una correlación positiva significativa para la sequedad (r = 0,56 y r = 0,71, respectivamente) y la dureza (r = 0,48 y r = 0,47).
Cómo actúan las proteínas salivales en relación a los polifenoles
El Índice de Precipitación Salival (SPI) es un ensayo avanzado basado en la electroforesis SDS-PAGE que mide la unión y precipitación de las proteínas salivales con los polifenoles del vino con el objetivo de predecir la astringencia percibida de los vinos (Rinaldi et al., 2010). Este método implica la selección de las bandas que mejor se correlacionan con la astringencia percibida, y la curva de calibración en un amplio rango de concentración (0,1-5,0 g/L) permite la determinación del SPI expresado en equivalente de ácido gálico (g/L). Parámetros como la relación saliva-vino, la tipología de la saliva y la temperatura de la reacción de combinación se han optimizado en esta metodología permitiendo alcanzar una alta correlación con la astringencia percibida de R2 = 0,97 (Rinaldi et al., 2012a, Rinaldi et al., 2012b). En un esfuerzo por simplificar la aplicación del método anterior, Qi et al. (2023) han utilizado la metodología de superficie de respuesta (RSM) para desarrollar una saliva artificial mediante la cual realizar un índice de precipitación en saliva artificial (ASPI) que optimice un mayor valor de coeficiente de determinación de predicción (R2pred) a través de la mezcla de diferentes proteínas con distintas concentraciones.
Varios estudios han demostrado la capacidad de predecir la astringencia en el vino, sin embargo, la relación general entre las numerosas variables fisicoquímicas y la astringencia percibida sigue siendo un reto. Por ello, el análisis multivariante se considera un enfoque de gran valor para modelizar aún más la relación entre la astringencia y los parámetros químicos.
Desde este punto de vista, los estudios preliminares se centraron en la regresión lineal múltiple (R2 = 0,909) (Boulet et al., 2016), o en la regresión PLS no lineal (RMSE = 0,19) (Sáenz-Navajas et al., 2019). El enfoque multivariante podría ayudar a los enólogos a obtener una comprensión holística de los factores que contribuyen a la calidad del vino y a desarrollar prácticas de precisión durante las distintas etapas del proceso de vinificación, desde la vid hasta el vino, con el fin de obtener vinos con las cualidades sensoriales buscadas.
El objetivo de este estudio era analizar la viabilidad de la predicción del SPI utilizando un enfoque multivariante con el fin de desentrañar las variables más importantes para la predicción de la astringencia del vino tinto.
Para ello se utilizó una matriz de datos de 52 parámetros fisicoquímicos para predecir el índice de precipitación salival (SPI) en 110 vinos tintos monovarietales italianos mediante regresión por mínimos cuadrados parciales (PLSr) con selección de variables basada en la importancia de las variables para la proyección (VIP) y la significación de los coeficientes de regresión.
El modelo PLSr final, evaluado utilizando un conjunto de datos de prueba, tenía 3 componentes y produjo un R2test de 0,630 y un RMSEtest de 0,994, con 19 variables independientes cuyos coeficientes de regresión eran todos significativos a p < 0,05.
Las variables seleccionadas en el modelo final en función de la magnitud decreciente de su coeficiente de regresión absoluto son las siguientes: Procianidina B1, Epicatequina unidad terminal, Aldehídos totales, Contenido en proteínas, Prueba de la vainillina, 520 nm, Contenido en polisacáridos, Epigalocatequina PHL, Ácido tartárico, Acidez volátil, Acidez titulable, Unidad terminal de catequina, Prueba de proantocianidina, pH, Tanino-Fe/Anocianina, Capacidad tampón, Galato de epigalocatequina PHL, Catequina + Epicatequina PHL y Tanino-Fe.
Los resultados presentados en este trabajo son, según los autores, los primeros obtenidos a partir del análisis de un gran número de vinos tintos diversos (110 muestras monovarietales producidas a partir de 11 variedades de uva) para intentar predecir la SPI a partir de su composición química. Este trabajo permite comprender mejor las variables físico-químicas relacionadas con el fenómeno de la astringencia, así como gestionar una gran base de datos con el fin de predecir futuros problemas relacionados con la astringencia, y a través de ellos, mejorar la capacidad de los enólogos e investigadores de producir vinos más agradables para el consumidor a través de una comprensión holística del mismo.
Fuente: Artículo de referencia «Multivariate prediction of Saliva Precipitation Index for relating selected chemical parameters of red wines to the sensory perception of astringency», publicado en Food Science, Volume 7, 2023, 100626, ISSN 2665-9271 https://doi.org/10.1016/j.crfs.2023.100626, realizado por los siguientes investigadores: Cristian Galaz Torres, Arianna Ricci, Giuseppina Paola Parpinello, Angelita Gambuti, Alessandra Rinaldi, Luigi Moio, Luca Rolle, Maria Alessandra Paissoni, Fulvio Mattivi, Daniele Perenzoni, Panagiotis Arapitsas, Matteo Marangon, Christine Mayr Marangon, Davide Slaghenaufi, Maurizio Ugliano, Andrea Versari.
