Los vinos envasados en latas de aluminio acumulan más sulfuro de hidrógeno (H2S, el típico aroma a huevo podrido) que los vinos en botella tradicional de vidrio, probablemente debido a la reacción del aluminio con los sulfitos (SO2). Un trabajo de investigadores de la Cornell University, de Nueva York, EEUU, evaluó la variabilidad de la formación de H2S en función del SO2 molecular y libre entre los revestimientos de latas comerciales y las posibles causas de las diferencias observadas.
El mercado global de vinos enlatados en 2021 fue de U$S 235,7 millones (en ingresos) y se espera que aumento a U$S 571,8 millones para 2028 (Grand View Research 2021), lo que representa casi un aumento de 30 veces desde 2014 (U$S 2 millones en ingresos) (Weed 2019).
Se atribuye ese aumento previsto en la popularidad de los vinos enlatados a varias razones, incluyendo su conveniencia, diseño liviano, resistencia, canales de reciclaje establecidos y aceptación en lugares donde el vidrio está prohibido, como estadios, festivales y piscinas.
Al igual que con otros tipos de envases de vino, los productores están preocupados por los posibles efectos de las latas de aluminio en la calidad del vino. El aluminio (Al0) se corroe fácilmente en presencia de oxígeno o agua, generando una capa pasiva de aluminio oxidado (Al3+, p. ej., Al2O3). En ausencia de un recubrimiento, y con el pH bajo típico de los vinos y otras bebidas (pH <4), esta capa pasiva de óxido se disolvería, lo que llevaría a un aumento del Al3+ disuelto y eventualmente a fugas del envase y pérdida del sello hermético.
En este sentido, el estudio «Formación de Sulfuro de Hidrógeno en Vinos Enlatados: Variación entre las Fuentes de Latas» realizado por investigadores de la Universidad Cornell de Nueva York (EEUU), evaluó la variabilidad en la formación de H2S en función del SO2 molecular y libre entre los revestimientos comerciales de latas y las posibles causas de las diferencias observadas. La investigación se se basa en que los vinos envasados en latas de aluminio acumulan más sulfuro de hidrógeno (H2S, aroma a huevo podrido) que los vinos en vidrio, probablemente debido a la reacción del aluminio con los sulfitos (SO2).
Métodos y hallazgos clave
Cinco vinos comerciales se ajustaron a diferentes niveles de SO2 libre, SO2 molecular y pH, y se envasaron por hasta 8 meses en latas con 3 revestimientos diferentes (uno de epoxi con bisfenol A (BPA) y dos de epoxi sin BPA (BPA-NI). El SO2 molecular fue el mejor predictor de la formación de H2S tras un almacenamiento prolongado. Aunque la corrosión visible fue mayor en el cuello de la lata, la formación de H2S requirió contacto directo entre el aluminio y el vino.
En estudios de envejecimiento acelerado de seguimiento, utilizando 10 fuentes de revestimiento representando a 5 fabricantes, se observó una considerable variación en la producción de H2S, incluso entre latas con la misma química de revestimiento. Las latas sin usar se caracterizaron mediante una variedad de técnicas ópticas, físicas y electroquímicas. Se observó una correlación inversa entre el grosor del revestimiento y la producción de H2S, pero la baja capacidad predictiva de otras técnicas sugirió que las diferencias entre los revestimientos se debían a la reacción entre el revestimiento y el vino durante el almacenamiento.
Para mitigar la corrosión de las latas de aluminio, se aplica un recubrimiento polimérico delgado (también denominado «revestimiento», «barniz» o «laca») en el interior de las latas de bebidas de aluminio. Hasta hace poco, casi todos los revestimientos de latas de bebidas eran epoxídicos a base de bisfenol A (BPA), el material estándar de revestimiento desde la década de 1950 debido a su inercia, bajo costo y excelentes propiedades de barrera (LaKind 2013, Geueke 2016). Sin embargo, debido a las preocupaciones sobre el papel del BPA como posible disruptor endocrino, su uso se ha reducido en los últimos años, ya sea a través de prohibiciones explícitas (como ocurrió en Francia en 2015) o por requisitos que exigen declarar la presencia de BPA en la etiqueta (como es el caso en California desde 2016).
Los revestimientos alternativos de latas de bebidas (también denominados «sin intención de bisfenol A» o «BPA-NI») se han vuelto más comunes en los últimos años, incluyendo los basados en materiales más antiguos como el acrílico, y epoxídicos más nuevos basados en monómeros con menor actividad endocrina que el BPA (p. ej., tetrametil bisfenol F).
A pesar de la presencia de un revestimiento, hay buenas evidencias de que el vino enlatado puede reaccionar con una lata de aluminio para generar sulfuro de hidrógeno (H2S, aroma a «huevo podrido», umbral de olor ~1 μg/L) (Allison et al. 2021). Trabajos recientes demostraron que los vinos comerciales envasados en vidrio sólo desarrollaron niveles traza de H2S (<6 μg/L, y típicamente indetectables) después de 8 meses, pero que los mismos vinos podrían producir altos niveles de H2S (>1000 μg/L) cuando se almacenaban en latas con revestimiento acrílico (Montgomery et al. 2023).
También se observaron concentraciones supratrascendentes de H2S (hasta ~50 μg/L) en latas epoxi de BPA y epoxi BPA-NI. Entre los vinos, el mejor predictor de la acumulación de H2S durante el almacenamiento en latas fue la concentración inicial de SO2 molecular; se observaron resultados similares bajo condiciones de envejecimiento acelerado utilizando cupones de aluminio revestidos. El SO2 libre y el pH también estuvieron bien correlacionados con la producción de H2S, pero otros factores (es decir, SO2 total, cloruros, cobre y alcohol) mostraron una baja correlación con la producción de H2S. Basado en estos resultados, se hipotetizó que la formación de H2S ocurriría a través de la siguiente reacción:
Debido a que los vinos que produjeron altos niveles de H2S también mostraron signos de degradación del revestimiento, se especuló que el SO2 o bien dañaba directamente el revestimiento o era capaz de difundir a través del revestimiento para generar gas H2S e inducir la deslaminación.
Trabajos previos evaluaron revestimientos provenientes de un solo fabricante de latas; no se consideró la variación en la formación de H2S entre fabricantes de latas con químicas de revestimiento similares. Hipotetizamos que la formación de H2S durante el almacenamiento a largo plazo en vinos enlatados variaría entre fabricantes de latas, incluso para el mismo tipo de revestimiento. Además, hipotetizamos que la variación en la formación de H2S entre fabricantes de latas para el mismo tipo de revestimiento podría explicarse por diferencias en la composición de la lata y la consistencia de la aplicación del revestimiento, lo que podría evaluarse utilizando una variedad de herramientas para caracterizar las propiedades de las latas y los revestimientos.
En estudios de seguimiento de envejecimiento acelerado utilizando 10 fuentes de revestimiento que representaban a 5 fabricantes, se observó una variación considerable en la producción de H2S, incluso entre latas con la misma química de revestimiento. Las latas sin usar se caracterizaron mediante una serie de técnicas ópticas, físicas y electroquímicas. Se observó una correlación inversa entre el grosor del revestimiento y la producción de H2S, pero la escasa capacidad de predicción de otras técnicas sugería que las diferencias entre revestimientos se debían a la reacción del revestimiento y el vino durante el almacenamiento.
Conclusiones
La fracción de SO2 molecular de los sulfitos se confirmó como el mejor predictor de la formación de H2S durante el almacenamiento de vinos enlatados para una variedad de vinos y revestimientos de latas. Se observa una variación considerable en la formación de H2S y corrosión visible no sólo entre diferentes tipos de química de revestimiento, sino también entre latas producidas con el mismo material de revestimiento por diferentes fabricantes de latas. La variación de lata a lata fue significativamente mayor para ciertos fabricantes de latas.
Las pruebas físicas, ópticas y mecánicas de latas no usadas, generalmente no predijeron el rendimiento durante el almacenamiento a largo plazo, pero las diferencias en el rendimiento entre latas estuvieron moderadamente correlacionadas con diferencias en el grosor del revestimiento. Estas observaciones, junto con la evidencia visible de daño al revestimiento tras el almacenamiento, sugieren que la resistencia química del revestimiento a las reacciones con el vino (especialmente los sulfitos en el vino), junto con el grosor inicial del revestimiento, es fundamental para la estabilidad de los vinos enlatados.
La variación en el rendimiento del revestimiento identificada en este trabajo probablemente sea relevante para otros alimentos y bebidas enlatados. Dado que el alimento o bebida puede interactuar con el revestimiento de la lata, se recomienda realizar experimentos de almacenamiento con una lata o cupón antes de evaluar la integridad del revestimiento.
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Fuente: Federación Española de Enología
