{"id":113314,"date":"2024-04-07T15:44:25","date_gmt":"2024-04-07T15:44:25","guid":{"rendered":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=113314"},"modified":"2024-04-11T11:06:52","modified_gmt":"2024-04-11T11:06:52","slug":"por-primera-vez-estudian-cuanta-azucar-se-transfiere-de-los-chips-y-barricas-de-roble-al-vino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/por-primera-vez-estudian-cuanta-azucar-se-transfiere-de-los-chips-y-barricas-de-roble-al-vino\/","title":{"rendered":"Por primera vez estudian cu\u00e1nta az\u00facar se transfiere de los chips y barricas de roble al vino"},"content":{"rendered":"\n

Un grupo de investigadores japoneses y franceses ha realizado un exhaustivo an\u00e1lisis cuantitativo del az\u00facar que se desprende de las astillas (virutas o chips) tostadas de roble franc\u00e9s (quercus petraea) al vino. Las cantidades de az\u00facares transferidas var\u00edan seg\u00fan la temperatura de tostado del roble, y el fen\u00f3meno se produce por la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica de la celulosa y la hemicelulosa en las astillas. El estudio se llev\u00f3 a cabo con chips en vinos modelo en laboratorio, pero los cient\u00edficos advierten que es necesario seguir experimentando con barricas, ya que es muy posible que suceda lo mismo en las barricas de roble reales. Como sea, anticipan, no se espera que los az\u00facares extra\u00eddos de las astillas de roble afecten el sabor del vino porque sus cantidades son bajas. <\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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En este estudio se realizaron experimentos de extracci\u00f3n utilizando vino modelo en virutas de roble franc\u00e9s tostadas a varias temperaturas para investigar los az\u00facares extra\u00eddos. <\/strong>De las virutas de roble se extra\u00eda una cierta cantidad de az\u00facares, y la cantidad variaba significativamente seg\u00fan la temperatura de tostado. El an\u00e1lisis de la composici\u00f3n de los az\u00facares extra\u00eddos revel\u00f3 la presencia de cantidades sustanciales de xilosa y glucosa, mostrando la composici\u00f3n diferencias significativas en funci\u00f3n de la temperatura de tostado. Adem\u00e1s, se aclar\u00f3 que los az\u00facares extra\u00eddos inclu\u00edan monosac\u00e1ridos y oligo o polisac\u00e1ridos. <\/p>\n\n\n\n

Esta investigaci\u00f3n representa el primer an\u00e1lisis exhaustivo<\/strong> que correlaciona la temperatura de tostado con la extracci\u00f3n de una cantidad sustancial de az\u00facares de los chips de roble tostados.<\/p>\n\n\n\n

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Introducci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El uso de barricas<\/strong> en la elaboraci\u00f3n del vino es importante porque aumenta la complejidad del sabor del vino y mejora la calidad del vino. Las barricas de vino son generalmente de roble y ensambladas por toneleros. Un proceso esencial en la elaboraci\u00f3n de barricas de vino es el tratamiento t\u00e9rmico llamado \u00abtostado\u00bb<\/strong>, en el que se tuesta el interior de la madera a fuego abierto. En el interior de la madera se producen diferentes cambios qu\u00edmicos dependiendo del grado de tostado. <\/p>\n\n\n\n

El grado de tostado se clasifica principalmente en tostado ligero, tostado medio y tostado fuerte<\/strong>, y tiene un efecto significativo en las caracter\u00edsticas sensoriales del vino, ya que se extraen diferentes sustancias de las barricas.<\/p>\n\n\n\n

Los compuestos extra\u00eddos del vino de las barricas de roble se pueden clasificar en t\u00e9rminos generales en componentes vol\u00e1tiles y no vol\u00e1tiles.<\/strong> Los compuestos vol\u00e1tiles afectan el aroma del vino e incluyen compuestos t\u00edpicos como la lactona del roble, el eugenol y la vainillina, que son compuestos arom\u00e1ticos caracter\u00edsticos de la madera de roble.<\/p>\n\n\n\n

Los compuestos no vol\u00e1tiles tambi\u00e9n se han estudiado intensamente en los \u00faltimos a\u00f1os, centr\u00e1ndose en los compuestos fen\u00f3licos que afectan el sabor, la estabilidad del color y la sensaci\u00f3n en boca del vino. Se ha demostrado que la cantidad de elagitanino, un componente t\u00edpico no vol\u00e1til, se reduce al tostar. Por lo tanto, debido al impacto significativo del tostado en barrica en la calidad del vino, se han realizado intensas investigaciones sobre estos compuestos derivados de la barrica.<\/p>\n\n\n\n

Varios estudios se han centrado en la extracci\u00f3n de az\u00facares de la madera de barrica. La madera est\u00e1 compuesta de pol\u00edmeros naturales como la celulosa y la hemicelulosa, que tienen una estructura unida a az\u00facar. Por tanto, no sorprende que estos pol\u00edmeros naturales se descompongan t\u00e9rmicamente mediante tostado y se extraigan como az\u00facares. De hecho, la extracci\u00f3n de az\u00facares de las barricas ha sido reportada en varios estudios sobre bebidas espirituosas. <\/p>\n\n\n\n

Experimentos con brandy envejecido en barricas de roble durante 30 a\u00f1os demostraron que se pod\u00edan extraer hasta 500 mg\/L de monosac\u00e1ridos. Otro experimento demostr\u00f3 que el contenido de az\u00facar en el brandy envejecido en barricas de roble durante 40 a\u00f1os aumentaba a 2000 mg\/L. <\/p>\n\n\n\n

Belchior realiz\u00f3 una cromatograf\u00eda en papel sobre brandy envejecido en barricas de roble Limousin durante 6 meses y descubri\u00f3 que se extra\u00edan arabinosa, glucosa, xilosa, ramnosa y fucosa (Belchior, 1972).<\/p>\n\n\n\n

Desafortunadamente, los acad\u00e9micos han prestado poca atenci\u00f3n a la extracci\u00f3n de az\u00facares de las barricas de vino. El investigador Del \u00c1lamo demostr\u00f3 que el almacenamiento en barriles aumenta la extracci\u00f3n de az\u00facar, pero no est\u00e1 claro si este az\u00facar se deriva de los barriles. Le Floch y otros sugirieron que los polisac\u00e1ridos se pueden extraer de las barricas de madera para convertirlos en vino. Sin embargo, los tipos y cantidades de az\u00facares extra\u00eddos de las barricas en condiciones de envejecimiento en barricas de vino a\u00fan no est\u00e1n claros.<\/p>\n\n\n\n

En este estudio, se llevaron a cabo experimentos con vinos modelo para analizar los az\u00facares extra\u00eddos de las astillas de roble franc\u00e9s y el efecto de la temperatura de tostado sobre el contenido de az\u00facar. Hasta donde sabemos, este estudio es el primero en evaluar cuantitativamente la extracci\u00f3n de az\u00facares de astillas de roble.<\/p>\n\n\n\n

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M\u00e9todos y materiales<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Preparaci\u00f3n de muestras de astillas de roble: <\/strong>Se utilizaron duelas de duramen de roble franc\u00e9s (Quercus petraea) cultivado en Allier, Francia. Las duelas (aproximadamente 30 kg) se trituraron utilizando una trituradora (KCM181D, Kioritz Corp., Tokio, Jap\u00f3n). Las dimensiones de las astillas de roble seleccionadas para este trabajo fueron aproximadamente 1,5 cm \u00d7 1,0 cm \u00d7 0,1 cm (ancho \u00d7 largo \u00d7 espesor). Se tostaron astillas de roble a 180 \u00b0C, 200 \u00b0C, 220 \u00b0C, 240 \u00b0C, 260 \u00b0C y 280 \u00b0C durante 10 minutos en un horno de mufla (Del \u00c1lamo Sanza et al., 2004; Jackson, 2008). (Yamato FP313, Tokio, Jap\u00f3n) y se enfri\u00f3 a temperatura ambiente. Tambi\u00e9n se utilizaron como muestras de control astillas de roble sin tratamiento de tostado (Untoasted, UT).<\/p>\n\n\n\n

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Medici\u00f3n de la p\u00e9rdida de peso durante el tostado:<\/strong> Las astillas de roble (aproximadamente 6 g) se pesaron antes del tostado (peso inicial). Despu\u00e9s del tratamiento de tostado, las virutas se dejaron reposar en una habitaci\u00f3n y se pesaron varias veces hasta que su peso se volvi\u00f3 constante. Se calcul\u00f3 el porcentaje de p\u00e9rdida de peso respecto al peso inicial. El experimento se realiz\u00f3 en cinco repeticiones.<\/p>\n\n\n\n

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Extracci\u00f3n y preparaci\u00f3n de muestras de virutas de roble con vino modelo<\/strong>: Todos los vinos modelo utilizados en este estudio conten\u00edan 5 g\/l de tartrato de potasio y 12 % (v\/v) de etanol y se ajustaron a pH 3,6 usando HCl. Se agregaron seis gramos de virutas de roble a 1 litro de un vino modelo en una botella de vidrio y el espacio de cabeza se reemplaz\u00f3 con gas N2. Posteriormente, los experimentos de extracci\u00f3n se realizaron en condiciones de oscuridad a 25 \u00b0C con agitaci\u00f3n a 80 rpm utilizando un agitador (Yamato Scientific Co., Ltd., BW400, Tokio, Jap\u00f3n). En los d\u00edas 0, 1, 3, 5, 7, 10, 13, 16 y 19 de los experimentos de extracci\u00f3n, se recolectaron muestras de 3 ml y se sometieron a an\u00e1lisis de az\u00facares neutros. Despu\u00e9s del muestreo, el espacio de cabeza se reemplaz\u00f3 con gas N2. Despu\u00e9s de 21 d\u00edas de extracci\u00f3n, el l\u00edquido restante se coloc\u00f3 en un evaporador rotatorio para eliminar el etanol y luego se liofiliz\u00f3 para obtener un polvo, y el polvo se us\u00f3 como extracto liofilizado para el an\u00e1lisis por cromatograf\u00eda de permeaci\u00f3n en gel (GPC). Todos los experimentos de extracci\u00f3n se realizaron por triplicado.<\/p>\n\n\n\n

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Determinaci\u00f3n de az\u00facares neutros: <\/strong>Los az\u00facares neutros se determinaron mediante el m\u00e9todo de fenol-\u00e1cido sulf\u00farico, como lo describen Dubois et al. (1956). Las cantidades de az\u00facares neutros se calcularon como equivalente de xilosa. Todas las mediciones se realizaron por triplicado.<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis HPLC de az\u00facares:<\/strong> Los az\u00facares extra\u00eddos de astillas de roble franc\u00e9s se determinaron por separado para determinar la composici\u00f3n de monosac\u00e1ridos y az\u00facar total. La composici\u00f3n total del az\u00facar se analiz\u00f3 hidrolizando muestras con TFA 8M seguido de derivatizaci\u00f3n ABEE seg\u00fan el m\u00e9todo de Gomis et al. (Gomis et al., 2003) utilizando un kit de etiquetado ABEE (MGG Woodchem Corporation, Tokio, Jap\u00f3n). Los monosac\u00e1ridos se analizaron utilizando el mismo m\u00e9todo, omitiendo el proceso de hidr\u00f3lisis \u00e1cida. <\/p>\n\n\n\n

Las cantidades de oligo o polisac\u00e1ridos se determinaron calculando la diferencia entre las cantidades de monosac\u00e1ridos y el contenido total de az\u00facar. El sistema HPLC estaba equipado con una bomba (PU-2089 Plus), un horno de columna (CO-2065 Plus), un muestreador autom\u00e1tico (AS-2055 Plus) y un detector UV (UV-2075 Plus), todos de JASCO. Corp. (Tokio, Jap\u00f3n). Las muestras se pasaron a trav\u00e9s de un filtro de jeringa de PTFE de 0,45 \u00b5m (Lab Lab Company Co., Ltd., Tokio, Jap\u00f3n). <\/p>\n\n\n\n

Se inyectaron al\u00edcuotas de 10 \u00b5l en la columna (Honenpak C18, 75 mm \u00d7 4,6 mm d.i., MGC Woodchem Corp., Tokio, Jap\u00f3n). Los az\u00facares derivatizados con ABEE se detectaron midiendo la absorbancia a 305 nm. La temperatura para la separaci\u00f3n cromatogr\u00e1fica se fij\u00f3 en 30 \u00b0C. Los az\u00facares en las muestras se cuantificaron mediante curvas de calibraci\u00f3n preparadas con soluciones est\u00e1ndar de dos az\u00facares \u00e1cidos (GlcA, GalA) y siete az\u00facares neutros (Gal, Man, Glc, Ara, Xyl, Fuc, Rha). Todas las mediciones se realizaron por triplicado.<\/p>\n\n\n\n

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Cromatograf\u00eda de permeaci\u00f3n en gel (GPC):<\/strong> El GPC se midi\u00f3 utilizando el m\u00e9todo descrito por Vera-Loor et al. (2023). El sistema HPLC estaba equipado con dos bombas (PU-2080 Plus), un horno de columna (CO-2065 Plus), un muestreador autom\u00e1tico (AS-2057 Plus) y un detector RI (RI-4030), todos de JASCO Corp. . (Tokio, Jap\u00f3n). El extracto liofilizado se disolvi\u00f3 en THF (200 mg\/ml) y se pas\u00f3 una al\u00edcuota del extracto disuelto a trav\u00e9s de un filtro de jeringa de nailon de 0,45 \u00b5m (Lab Lab Company, Tokio, Jap\u00f3n). Luego, se inyectaron 100 \u00b5l del filtrado en la columna (Agilent PLgel MIXED-D, 30 cm \u00d7 7,5 mm d.i., Santa Clara, CA, EE. UU.). La fase m\u00f3vil fue THF, el caudal fue 1,0 ml\/min y la temperatura de la columna se ajust\u00f3 a 35 \u00b0C. El est\u00e1ndar utilizado en las mediciones para la calibraci\u00f3n de la columna fue poliestireno. El peso molecular se estim\u00f3 con esta curva de calibraci\u00f3n (r2 = 0,998). El peso molecular de cada pico se estim\u00f3 utilizando poliestireno como est\u00e1ndar. Cada medici\u00f3n se tom\u00f3 s\u00f3lo una vez.<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis estad\u00edstico:<\/strong> El an\u00e1lisis estad\u00edstico se realiz\u00f3 mediante la prueba de diferencias honestamente significativas de Tukey con JMP (SAS Institute Inc., Cary, NC, EE. UU.).<\/p>\n\n\n\n

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Resultados y discusi\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Cambio en el peso de las virutas despu\u00e9s del tostado:<\/strong> Los porcentajes de p\u00e9rdida de peso fueron 4,7 %, 5,2 %, 6,2 % y 9,8 % despu\u00e9s del tostado a 180 \u00b0C, 200 \u00b0C, 220 \u00b0C y 240 \u00b0C, respectivamente, lo que demuestra que la p\u00e9rdida de peso aument\u00f3 al aumentar la temperatura de tostado. (Figura 1).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. Cambio de peso de astillas de roble despu\u00e9s del tostado. Las barras indican la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar. Letras diferentes indican diferencias significativas entre muestras (p < 0,05).<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Por otro lado, se observaron p\u00e9rdidas de peso severas del 17,3 % y 26,4 % a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C, respectivamente. Trabajos anteriores han demostrado que los componentes de la madera sufren varias etapas de cambios qu\u00edmicos dependiendo de la temperatura del tratamiento t\u00e9rmico (Esteves y Pereira, 2008). A bajas temperaturas, desde la temperatura ambiente hasta 150 \u00b0C, el secado se produce principalmente, primero con la p\u00e9rdida de agua libre en la madera y finalmente con la eliminaci\u00f3n del agua ligada. A temperaturas de tratamiento t\u00e9rmico de 180 \u00b0C a 250 \u00b0C, los pol\u00edmeros naturales de la madera sufren cambios qu\u00edmicos graduales e irreversibles, y a temperaturas superiores a 250 \u00b0C, se produce la carbonizaci\u00f3n de la madera, formando di\u00f3xido de carbono y productos de pir\u00f3lisis. Por lo tanto, especulamos que la importante p\u00e9rdida de peso a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C, como se muestra en la Figura 1, se debi\u00f3 a la carbonizaci\u00f3n de las astillas de roble causada por el tostado a altas temperaturas, lo que gasific\u00f3 los componentes de la madera e hizo las astillas m\u00e1s ligeras. <\/p>\n\n\n\n

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Contenido de az\u00facar neutro en el extracto: <\/strong>Los az\u00facares neutros extra\u00eddos de las virutas de roble en los vinos modelo se cuantificaron mediante el m\u00e9todo del \u00e1cido fenol-sulf\u00farico y se generaron curvas de progreso (Figura 2).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2. Cantidades de az\u00facares neutros extra\u00eddos de astillas de roble sin tostar o tostadas a diferentes temperaturas a lo largo del tiempo. Las barras indican la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Para todas las condiciones de tostado, se observ\u00f3 una r\u00e1pida extracci\u00f3n de az\u00facar en una semana (Figura 2). Posteriormente, la extracci\u00f3n de az\u00facar neutro fue lenta hasta el d\u00eda 21. La Figura 1 muestra que el porcentaje de p\u00e9rdida de peso aumenta a medida que aumenta la temperatura de tostado. Por tanto, se a\u00f1aden m\u00e1s virutas de roble a temperaturas de tostado m\u00e1s altas que a temperaturas de tostado m\u00e1s bajas. Se calcularon las cantidades de az\u00facares neutros extra\u00eddos por gramo de astillas originales de roble sin tostar el d\u00eda 21 (Figura 3), considerando la p\u00e9rdida de peso de las astillas como materia prima debido al tratamiento t\u00e9rmico descrito en 3.1.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3. Cantidades de az\u00facares neutros extra\u00eddos de astillas de roble sin tostar o tostadas a diferentes temperaturas el d\u00eda 21. Los valores se corrigieron por la tasa de p\u00e9rdida de peso, que es la cantidad extra\u00edda en relaci\u00f3n con la cantidad en astillas de roble antes del tostado.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Las barras indican la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar. Letras diferentes indican diferencias significativas entre muestras (p < 0,05).<\/p>\n\n\n\n

Los az\u00facares extra\u00eddos de las virutas fueron aproximadamente 12 mg\/g de las virutas originales y fueron constantes desde UT hasta condiciones de tostado de 240 \u00b0C. Sin embargo, se mostr\u00f3 una reducci\u00f3n significativa para las virutas tratadas a m\u00e1s de 260 \u00b0C. Esto sugiere que, al tostar a temperaturas superiores a 260 \u00b0C, se produjeron alteraciones en la estructura de los polisac\u00e1ridos en los chips que condujeron a una disminuci\u00f3n en el contenido de az\u00facar extra\u00eddo, adem\u00e1s de los cambios en el contenido de agua unida en los chips. Adem\u00e1s, en este experimento de extracci\u00f3n preliminar utilizando astillas de roble comerciales, la cantidad de az\u00facares extra\u00eddos fue m\u00e1s del doble que la de este estudio (datos no mostrados). Por lo tanto, la cantidad de az\u00facar extra\u00edda puede variar entre los fabricantes de chips.<\/p>\n\n\n\n

La madera utilizada para las barricas suele pasar por un proceso de curado, durante el cual la madera se expone a la lluvia y al viento durante dos o tres a\u00f1os mientras se seca lentamente de forma natural. Por lo tanto, se espera que los componentes solubles en agua, como los az\u00facares, se eliminen durante este proceso de condimento. Sin embargo, se encontr\u00f3 que se extrajeron 12,2 mg\/g de chips de az\u00facar de los chips UT. Se especula que los az\u00facares presentes dentro de las duelas antes de picarlas apenas se eliminaron durante el proceso de condimento y quedaron expuestos despu\u00e9s de picarlas y disolverse. Se requiere m\u00e1s investigaci\u00f3n para confirmar esta especulaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis del contenido y composici\u00f3n de az\u00facar<\/strong>: Los contenidos y composiciones de monosac\u00e1ridos y oligo o polisac\u00e1ridos extra\u00eddos en vinos modelo se midieron el d\u00eda 21 y los resultados se muestran en las Figuras 4 y 5, respectivamente.<\/p>\n\n\n\n

La Figura 4 muestra que se extrajeron monosac\u00e1ridos en los vinos modelo a partir de virutas de roble sin tostar (UT) y de virutas de roble tostadas a diferentes temperaturas.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4. Contenido y composiciones de monosac\u00e1ridos extra\u00eddos de astillas de roble. Las barras indican la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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De acuerdo con los resultados de este experimento, se ha informado que monosac\u00e1ridos como Ara, Xyl, Gal y Glc se extraen de la madera de barril. Las cantidades de monosac\u00e1ridos extra\u00eddos en los vinos modelo a partir de astillas de roble UT y astillas de roble tostadas a 180 \u00b0C y 200 \u00b0C mostraron ligeras diferencias, es decir, fueron 18,77 mg\/L, 16,12 mg\/L y 16,45 mg\/L, respectivamente.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, no se observaron diferencias significativas en la composici\u00f3n de los az\u00facares extra\u00eddos en los vinos para las tres muestras de virutas de roble. Por otro lado, las cantidades de monosac\u00e1ridos extra\u00eddos en los vinos modelo disminuyeron dr\u00e1sticamente para las virutas de roble tostadas a 220 \u00b0C o temperaturas m\u00e1s altas; para las astillas de roble tostadas a 260 \u00b0C, fue la m\u00e1s baja con 6,73 mg\/L. En la muestra UT y en las muestras de astillas de roble tostadas a 180 \u00b0C y 200 \u00b0C, se detectaron altas cantidades de Glc y Ara en los vinos modelo. <\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, las cantidades de Glc y Ara disminuyeron gradualmente, mientras que la cantidad de Xyl aument\u00f3 en los vinos modelo a medida que la temperatura de tostado de las virutas de roble aument\u00f3 de 220 \u00b0C a 260 \u00b0C. La cantidad de Xyl disminuy\u00f3 r\u00e1pidamente y la de Glc aument\u00f3 significativamente en el vino modelo para las virutas de roble tostadas a 280 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

La Figura 5 muestra que las cantidades de oligo o polisac\u00e1ridos extra\u00eddos en los vinos modelo de la muestra UT y las muestras de astillas de roble tostadas a 180 \u00b0C y 200 \u00b0C no cambiaron mucho, siendo 30,17 mg\/L, 27,05 mg\/L y 25,22 mg\/L, respectivamente.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 5. Contenidos y composiciones de oligos o polisac\u00e1ridos extra\u00eddos de astillas de roble. Las barras indican la desviaci\u00f3n est\u00e1ndar.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Sin embargo, la composici\u00f3n de los az\u00facares extra\u00eddos en los vinos modelo de estas muestras de virutas de roble difiri\u00f3 significativamente a diferentes temperaturas de tostado. Glc y Ara se extrajeron en grandes cantidades de la muestra de UT, pero en bajas cantidades de astillas de roble tostadas a 180 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, aumentaron las cantidades de Gal y Fuc extra\u00eddos de astillas de roble tostadas a 180 \u00b0C. La cantidad de Xyl extra\u00edda aument\u00f3 a medida que la temperatura de tostado de las virutas de roble aument\u00f3 de 180 \u00b0C a 240 \u00b0C, y la mayor cantidad se extrajo de las virutas de roble tostadas a 240 \u00b0C (18,99 mg\/L). <\/p>\n\n\n\n

Las cantidades de az\u00facares extra\u00eddas aumentaron en las astillas de roble tostadas a 200 \u00b0C y 240 \u00b0C, y la mayor cantidad se extrajo de las astillas de roble tostadas a 240 \u00b0C (44,80 mg\/L). Por otro lado, las cantidades de oligo o polisac\u00e1ridos extra\u00eddos de astillas de roble tostadas a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C disminuyeron a 23,39 mg\/L y 20,80 mg\/L, respectivamente. <\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, las cantidades de Gal y Xyl extra\u00eddas disminuyeron r\u00e1pidamente de las astillas de roble tostadas a 260 \u00b0C, mientras que la cantidad de Glc aument\u00f3. Por lo tanto, est\u00e1 claro que se extrae una cantidad significativa de oligo\/polisac\u00e1rido de las astillas de roble. Los oligosac\u00e1ridos presentes en el vino se han estudiado en los \u00faltimos a\u00f1os y cada vez se comprende mejor su abundancia y su funci\u00f3n. Sin embargo, los efectos de los oligosac\u00e1ridos derivados de la barrica en el vino no est\u00e1n claros y se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

No se sabe si los polisac\u00e1ridos pueden afectar el sabor, pero pueden tener alg\u00fan efecto, como un efecto sobre la supresi\u00f3n de la precipitaci\u00f3n del \u00e1cido tart\u00e1rico. Si estos az\u00facares son polisac\u00e1ridos, la cantidad extra\u00edda es de 1\/3 a 1\/10 de la de los hollejos o la levadura. Sin embargo, un experimento de extracci\u00f3n preliminar con astillas de roble comerciales confirm\u00f3 que la cantidad de polisac\u00e1ridos extra\u00eddos fue aproximadamente el doble que la de los az\u00facares obtenidos aqu\u00ed (datos no mostrados).<\/p>\n\n\n\n

Aunque las cantidades de az\u00facares neutros extra\u00eddas de la muestra UT y de las muestras de astillas de roble tostadas hasta 240 \u00b0C permanecieron constantes, como se muestra en la Figura 3, las composiciones de los az\u00facares extra\u00eddas de las muestras de astillas de roble tostadas a diferentes temperaturas fueron significativamente diferentes. como se muestra en la Figura 5. <\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, a medida que aumentaba la temperatura de tostado de las astillas de roble, la cantidad de monosac\u00e1ridos extra\u00eddos disminu\u00eda, mientras que la cantidad de oligosac\u00e1ridos o polisac\u00e1ridos extra\u00eddos aumentaba. Los experimentos detectaron dos az\u00facares \u00e1cidos (GlcA y GalA) y siete az\u00facares neutros (Gal, Man, Glc, Ara, Xyl, Fuc, Rha). <\/p>\n\n\n\n

Los principales polisac\u00e1ridos de la madera son la celulosa y la hemicelulosa. En particular, la hemicelulosa se compone principalmente de pentosas (Xyl y Ara), hexosas (Man, Glc y Gal) y \u00e1cidos ur\u00f3nicos (GlcA y GalA). Seg\u00fan los tipos de az\u00facares detectados en este estudio, es muy probable que se hayan extra\u00eddo az\u00facares derivados de los polisac\u00e1ridos de la madera. <\/p>\n\n\n\n

En general, la pared celular de la madera est\u00e1 compuesta por microfibrillas, que son estructuras cristalinas formadas por agregados de mol\u00e9culas de celulosa, y una matriz amorfa compuesta por hemicelulosa y lignina que llena el espacio entre las estructuras cristalinas. La hemicelulosa amorfa es menos estable t\u00e9rmicamente que la celulosa cristalina y, por tanto, es m\u00e1s susceptible a la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica por tostado. A este respecto, se pueden degradar preferentemente porciones de hemicelulosa amorfa. <\/p>\n\n\n\n

De la Figura 5, se infiere que la gran diferencia en la composici\u00f3n del az\u00facar de 180 \u00b0C a 240 \u00b0C se debe a las diferentes formas en que ocurre la pir\u00f3lisis de los polisac\u00e1ridos en la madera en cada temperatura de tostado. Por otro lado, las cantidades de az\u00facares extra\u00eddos se redujeron significativamente a las temperaturas de tostado de 260 \u00b0C y 280 \u00b0C. <\/p>\n\n\n\n

Estos resultados fueron consistentes con los az\u00facares neutros cuantificados por el m\u00e9todo de fenol-\u00e1cido sulf\u00farico. Adem\u00e1s, Glc represent\u00f3 la mayor\u00eda de los az\u00facares totales detectados a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C (13,36 mg\/L y 15,09 mg\/L, respectivamente), mientras que la cantidad de Xyl, que era abundante a 240 \u00b0C, fue considerablemente mayor. reducido a estas temperaturas. Brito et al. afirmaron que la degradaci\u00f3n completa de la hemicelulosa en la madera ocurre a una temperatura de tratamiento t\u00e9rmico de 250 \u00b0C o superior. <\/p>\n\n\n\n

De la disminuci\u00f3n observada en las cantidades de az\u00facares extra\u00eddos y la composici\u00f3n de los az\u00facares, se considera que los az\u00facares derivados de la hemicelulosa se desnaturalizan en otros componentes para las astillas de roble tostadas a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C. Adem\u00e1s, existen precursores glicos\u00eddicos en las astillas de roble que participan en los aromas derivados del roble. La cantidad de estos puede variar seg\u00fan las condiciones de tostado, lo que podr\u00eda afectar la calidad del vino. En este experimento, no se sabe c\u00f3mo se forman e hidrolizan los precursores glicos\u00eddicos en astillas de roble. Sin embargo, la cantidad y composici\u00f3n de los az\u00facares extra\u00eddos var\u00edan seg\u00fan las condiciones de tostado; esto podr\u00eda afectar indirectamente a los componentes vol\u00e1tiles derivados del roble.<\/p>\n\n\n\n

Una comparaci\u00f3n de la composici\u00f3n del az\u00facar extra\u00edda de las astillas de roble tostadas a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C revel\u00f3 que la cantidad de Glc era significativamente mayor a 280 \u00b0C que a 260 \u00b0C (Figuras 4 y 5). La celulosa tiene una estructura cristalina en la madera y no se descompone f\u00e1cilmente al calentarla. Por lo tanto, se considera que la hemicelulosa amorfa y la celulosa cristalina se descompusieron simult\u00e1neamente a 260 \u00b0C y 280 \u00b0C. Se extrajeron monosac\u00e1ridos, oligosac\u00e1ridos y polisac\u00e1ridos de las astillas de roble tostadas a 280 \u00b0C (Figuras 4 y 5). Los resultados de este estudio infirieron que estos az\u00facares se extrajeron de las virutas de roble en el vino modelo.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

An\u00e1lisis GPC:<\/strong> Adem\u00e1s de la cantidad y composici\u00f3n de los az\u00facares determinada en este estudio, nos interes\u00f3 el tama\u00f1o molecular de estos az\u00facares. Por lo tanto, se realizaron mediciones de GPC para estimar los pesos moleculares de los az\u00facares extra\u00eddos de las astillas de roble (Figura 6).<\/p>\n\n\n\n

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\"\"<\/a>
Figura 6. Cromatogramas GPC de componentes extra\u00eddos de astillas de roble sin tostar o tostadas a diferentes temperaturas.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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\"\"<\/a>
Tabla 1. Pesos moleculares estimados de los extractos liofilizados de astillas de roble sin tostar o tostadas a diferentes temperaturas.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Los pesos moleculares estimados de los picos de GPC se muestran en la Tabla 1. Se identificaron seis picos. Se identificaron los picos 1 y 2 para la muestra UT, y el pico 2 se identific\u00f3 para la muestra de astillas de roble tostadas a 180 \u00b0C. Los picos 3 y 4 probablemente indican los pesos moleculares de los az\u00facares hex\u00e1mero y tr\u00edmero, respectivamente. El pico 3 se identific\u00f3 para las muestras de astillas de roble tostadas entre 180 \u00b0C y 240 \u00b0C, pero no para las muestras tostadas a 260 \u00b0C o temperaturas m\u00e1s altas. El pico 5 indica el peso molecular del d\u00edmero y el pico 6 es el peso molecular del mon\u00f3mero. <\/p>\n\n\n\n

Como los monosac\u00e1ridos se identificaron mediante an\u00e1lisis de az\u00facar mediante HPLC (Figura 4), y debido a que el peso molecular estimado coincid\u00eda estrechamente con el de los monosac\u00e1ridos (180), el pico 6 se consider\u00f3 como monosac\u00e1ridos. Es importante resaltar que tambi\u00e9n se observaron manchas correspondientes para monosac\u00e1ridos en el an\u00e1lisis de TLC; sin embargo, estos resultados fueron excluidos de este estudio debido a la baja resoluci\u00f3n del an\u00e1lisis (datos no mostrados). Por otro lado, los componentes extra\u00eddos de las astillas de roble incluyen compuestos fen\u00f3licos y polisac\u00e1ridos, as\u00ed como sus productos de descomposici\u00f3n t\u00e9rmica, que probablemente se detecten como picos. Por lo tanto, no se pudieron estimar los pesos moleculares de los az\u00facares extra\u00eddos como oligo o polisac\u00e1ridos.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Conclusiones<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Los experimentos de extracci\u00f3n de este estudio utilizando vinos modelo revelaron que los az\u00facares se extrajeron como monosac\u00e1ridos y oligo o polisac\u00e1ridos de astillas de roble franc\u00e9s. El an\u00e1lisis de la composici\u00f3n del az\u00facar revel\u00f3 que Xyl y Glc se extrajeron en grandes cantidades, lo que sugiere que estos az\u00facares se produjeron por la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica de la celulosa y la hemicelulosa en las astillas de roble.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, se aclar\u00f3 que la temperatura de tostado afecta significativamente la cantidad, composici\u00f3n y tama\u00f1o de los az\u00facares extra\u00eddos. <\/p>\n\n\n\n

La extracci\u00f3n de az\u00facares de las virutas de roble se debe presumiblemente a la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica de los pol\u00edmeros naturales de la madera, pero es necesario seguir experimentando con barricas, ya que es muy posible que suceda lo mismo en barricas de roble reales. El proceso tambi\u00e9n puede afectar significativamente las concentraciones de az\u00facares en los vinos. <\/p>\n\n\n\n

GPC revel\u00f3 la extracci\u00f3n de az\u00facares cuyos pesos moleculares corresponden a los mon\u00f3meros. No se espera que los az\u00facares extra\u00eddos de las astillas de roble afecten el sabor del vino porque sus cantidades son bajas. Se deber\u00edan realizar m\u00e1s experimentos para determinar el efecto del az\u00facar extra\u00eddo de las astillas de roble en el vino.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Fuente: Revista cient\u00edfica OENO One de IVES. Autores: Genki Kainuma, Ayano Mochizuki, Fumie Watanabe-Saito, Masashi Hisamoto, Gilles de Revel, Tohru Okuda. Vol. 58 No. 1 (2024). Publicado originalmente el 2 de abril de 2024.<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n

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