{"id":52587,"date":"2022-01-16T15:06:54","date_gmt":"2022-01-16T15:06:54","guid":{"rendered":"http:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=52587"},"modified":"2022-01-19T02:35:09","modified_gmt":"2022-01-19T02:35:09","slug":"depositos-de-materiales-naturales-para-vino-son-realmente-permeables-al-o2-atmosferico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/depositos-de-materiales-naturales-para-vino-son-realmente-permeables-al-o2-atmosferico\/","title":{"rendered":"Dep\u00f3sitos de materiales naturales para vino: \u00bfSon realmente permeables al O2 atmosf\u00e9rico?"},"content":{"rendered":"\n

El conocimiento de la permeabilidad al ox\u00edgeno de los tanques de envejecimiento o almacenamiento del vino es de gran inter\u00e9s en enolog\u00eda, ya que los procesos de maduraci\u00f3n y estabilizaci\u00f3n del color requieren de la colaboraci\u00f3n del ox\u00edgeno. En este art\u00edculo cient\u00edfico que aqu\u00ed replicamos, dos destacados investigadores espa\u00f1oles analizan uno por uno los diferentes tipos de materiales naturales que hoy se utilizan en el mundo como alternativa al acero inoxidable.<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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Por Mar\u00eda del \u00c1lamo -Sanza e Ignacio Nevares, <\/strong>
(Ingenieros qu\u00edmicos de la Universidad de Valladolid, Espa\u00f1a)<\/em><\/p>\n\n\n\n

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La b\u00fasqueda de materiales alternativos a la madera<\/strong> utilizada en las barricas de crianza o la necesidad de obtener vinos m\u00e1s centrados en la fruta que en la madera, ha puesto en el mercado dep\u00f3sitos de diferentes tipos de materiales, tanto nuevos como materiales abandonados hace a\u00f1os. El uso de materiales sint\u00e9ticos<\/strong> para la construcci\u00f3n de estos tanques, que microoxigenan el vino ya que son permeables al ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico,<\/strong> a\u00fan despierta dudas en muchas bodegas porque temen da\u00f1ar la percepci\u00f3n de los consumidores, que ven el envejecimiento como un proceso natural tradicional, aunque aceptan avances t\u00e9cnicos si es necesario. <\/p>\n\n\n\n

En comparaci\u00f3n con los materiales sint\u00e9ticos, principalmente con el polietileno de alta densidad (HDPE)<\/strong> o el polidimetilsiloxano (PDMS)<\/strong>, los llamados materiales naturales son una alternativa interesante<\/strong>. Estos se pueden dividir en dos clases: los que se producen sobre la base de una formulaci\u00f3n de diferentes componentes naturales como cer\u00e1mica<\/strong> (Qvevri, <\/em>terracota o loza), arcilla y hormig\u00f3n<\/strong> (considerado como material natural), y, por otro lado, piedra<\/strong>, cuya composici\u00f3n no es modificable y depende de su origen. <\/p>\n\n\n\n

Existe una importante demanda en el sector vitivin\u00edcola de informaci\u00f3n sobre el comportamiento de estos materiales con respecto al ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico, ya que los datos ofrecidos por los fabricantes son contradictorios y no est\u00e1n respaldados por ninguna evidencia cient\u00edfica. En este art\u00edculo se detallan los principales resultados de los trabajos desarrollados en la unidad de investigaci\u00f3n especializada en ox\u00edgeno y vino de la Universidad de Valladolid, los que han sido publicados recientemente analizando la permeabilidad al ox\u00edgeno diferentes materiales<\/p>\n\n\n\n

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La prueba de permeaci\u00f3n de ox\u00edgeno<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Cuando se mide la permeaci\u00f3n del ox\u00edgeno en un material, es habitual realizar la prueba midiendo en seco, lo que, aunque sirve para caracterizar el material desde la perspectiva f\u00edsica, est\u00e1 lejos de ofrecer valores que reflejen la realidad cuando se usan en bodega. <\/p>\n\n\n\n

Con esta idea, en un primer momento se estudi\u00f3 el flujo de ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico que atraviesa el material seco, midiendo la variaci\u00f3n en la presi\u00f3n parcial de ox\u00edgeno en la c\u00e1mara de medici\u00f3n a lo largo del tiempo. Como ya se ha destacado, esta prueba no refleja el comportamiento del material, que al ser poroso se moja en contacto con el vino en el dep\u00f3sito. As\u00ed, a continuaci\u00f3n, se realizaron pruebas con el material h\u00famedo, acondicionado durante 7 d\u00edas en contacto con el vino modelo. <\/p>\n\n\n\n

Aunque esta situaci\u00f3n es bastante cercana a la realidad, no refleja completamente la situaci\u00f3n real de uso de un dep\u00f3sito fabricado de ese material, pero permite hacer una comparaci\u00f3n del comportamiento del material (seco vs<\/em>. h\u00famedo) con alg\u00fan dato publicado de otros materiales. <\/p>\n\n\n\n

Cuando el material se ve afectado por la infiltraci\u00f3n de un l\u00edquido que modifica su contenido de humedad o por la presencia de agua libre en su porosidad, su comportamiento se modifica sustancialmente como en el caso de la madera. Esta situaci\u00f3n llev\u00f3 a proponer una nueva estrategia de medici\u00f3n para la caracterizaci\u00f3n de este tipo de materiales, com\u00fanmente utilizados en la construcci\u00f3n de recipientes de maduraci\u00f3n y\/o almacenamiento de vinos, que se infiltran f\u00e1cilmente con el vino con el que est\u00e1n en contacto, como es el caso del barro cocido y el hormig\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

El m\u00e9todo propuesto representa la situaci\u00f3n m\u00e1s cercana a la realidad, que ser\u00eda realizar la medida de la tasa de permeaci\u00f3n de O2<\/sub> del material en contacto con vino, pero la gran avidez del vino por el ox\u00edgeno hace que si se utilizase vino real ser\u00eda dif\u00edcil cuantificar el ox\u00edgeno que ha permeado por el material, porque r\u00e1pidamente es consumido por el vino. <\/p>\n\n\n\n

El ensayo se realiz\u00f3 con un vino modelo (H2<\/sub>O-EtOH 12,5% v\/v y pH=3,5 con \u00e1cido tart\u00e1rico) libre de ox\u00edgeno, lo que permiti\u00f3 medir la acumulaci\u00f3n del ox\u00edgeno disuelto en el vino modelo a lo largo del tiempo.<\/p>\n\n\n\n

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Barro cocido<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Este trabajo recopila los resultados de dos tipos de loza. Por un lado, se estudi\u00f3 el comportamiento de permeaci\u00f3n de ox\u00edgeno de tinajas utilizadas para la fermentaci\u00f3n, almacenamiento y crianza de vinos en diferentes regiones espa\u00f1olas, que han sido recuperadas y actualmente utilizadas en diferentes bodegas (figura1).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1 a) Tinajas en la bodega Prado Rey (Burgos, Espa\u00f1a) y b) probetas sin recubrir en bruto; c) probetas recubiertas con 85% de colofon\u00eda + 15% de cera de abejas; d) probetas recubiertas con 85% de cera de abejas + 15% de aceite de almendras y e) detalle de la composici\u00f3n de la pared del recipiente<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Estas tinajas eran habitualmente muy porosas y muchas de ellas permeables al vino, lo que requer\u00eda que su interior estuviera recubierto con alg\u00fan impermeabilizante natural, siendo muy com\u00fan el empleo de la cera de abejas para evitar la filtraci\u00f3n del vino. <\/p>\n\n\n\n

En el marco del proyecto Glovalmavin<\/strong>, se analizaron tres piezas tomadas de una tinaja que se rompi\u00f3 durante su recuperaci\u00f3n, una de las cuales fue estudiada como referencia, sin tratamiento alguno (EC<\/em>), y las otras dos piezas recibieron diferentes tratamientos impermeabilizantes aplicados a su lado interno en contacto con vino. El primero de ellos, el tratamiento a)<\/em>, estaba formulado en base a un 85% de cera de abeja + 15% de aceite de almendras (en adelante cera de abeja-Ebee<\/em>) y el segundo, el tratamiento b)<\/em>, una mezcla con un 85% de colofon\u00eda + 15% de cera de abejas (en adelante colofon\u00eda-Ecol<\/em>). <\/p>\n\n\n\n

La colofon\u00eda es la fracci\u00f3n s\u00f3lida de resina fresca obtenida de los pinos despu\u00e9s del calentamiento para vaporizar los componentes vol\u00e1tiles de los terpenos l\u00edquidos. El tratamiento se aplic\u00f3 al interior de las paredes de la tinaja en caliente, utilizando un cepillo y calor para garantizar que el producto se infiltrara adecuadamente en la tinaja.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s de estas tinajas espa\u00f1olas, en un ensayo diferente se probaron piezas de tinajas conocidas como Qvevri<\/strong>, <\/em>que son vasijas de barro grandes (800-3500 litros), parecidas a \u00e1nforas, sin asas y originarias de Georgia, en el C\u00e1ucaso, que datan de aproximadamente 6.000 a.C. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Se utilizan para la fermentaci\u00f3n y almacenamiento de vino, a menudo enterradas bajo el nivel del suelo o colocadas en el suelo de grandes bodegas, cuyo tama\u00f1o puede llegar hasta los 10.000 litros de capacidad. Las muestras que se analizaron en el marco de la colaboraci\u00f3n con el Qvevri Project,<\/strong> provienen de diferentes lugares de Georgia: Vardisubani cerca de Telavi (Kaheti); Samegrelo y Abhkazia (Makatubani) (figura 2; en adelante muestras VNT, SAM E y ABK, respectivamente).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2 a) Vasijas Qvevri georgianas; b) regiones de origen de las cer\u00e1micas analizadas, Georgia. Piezas de vasijas y espec\u00edmenes extra\u00eddos para las pruebas c) Vardisubani cerca de Telavi (Kaheti); d) Abhkazia (Makatubani), y e) Samegrelo<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Los resultados de la primera prueba en seco de las muestras de tinajas espa\u00f1olas no tratadas mostraron valores de OTR (Oxygen Transmision Rate = Tasa de transmisi\u00f3n de ox\u00edgeno)<\/strong> muy altos (Tabla 1), incluso m\u00e1s altos que los de las muestras cer\u00e1micas georgianas, posiblemente debido al menor espesor de las primeras.<\/p>\n\n\n\n

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Tabla 1 Tasa de transmisi\u00f3n de ox\u00edgeno (OTR) de las muestras de barro espa\u00f1olas y georgianas (Qvevri) ensayadas con diferentes tratamientos de recubrimiento (valores en x104<\/sup> cm3<\/sup>\/ m2<\/sup>\u2022d\u00eda)<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Por otro lado, las muestras de tinaja con tratamiento de cera de abeja y colofon\u00eda mostraron resultados OTR mucho m\u00e1s bajos, demostrando el efecto barrera producido por el recubrimiento, incluso con el material seco.<\/p>\n\n\n\n

Cuando las muestras se analizaron en modo h\u00famedo, el OTR disminuy\u00f3 considerablemente. Aunque los datos OTR medidos en modo h\u00famedo parecen indicar que los valores m\u00e1s bajos se obtuvieron con las piezas EC, es necesario destacar que esto ocurre porque muchas de las piezas ensayadas estaban completamente empapadas de tal manera que todo el espesor de la cer\u00e1mica estaba con toda su porosidad inundada de vino modelo. La difusi\u00f3n de ox\u00edgeno desde el exterior se ralentiz\u00f3 por completo y el vino modelo en esas piezas estaba mojando su cara exterior. Esto indica que sin el tratamiento de recubrimiento adecuado el recipiente perder\u00eda parte del l\u00edquido, aunque solo sea por evaporaci\u00f3n, provocando un efecto de enfriamiento buscado en otro tipo de recipientes porosos como el botijo.<\/p>\n\n\n\n

Los resultados de los ensayos realizados a las piezas Qvevri <\/em>mostraron coeficientes de permeabilidad variables en muestras de diferentes regiones, siendo las m\u00e1s altas las de cer\u00e1mica de origen VNT. Cabe recordar que el coeficiente de permeabilidad es una caracter\u00edstica del material, independientemente del espesor de la pieza. <\/p>\n\n\n\n

Al realizar mediciones de permeaci\u00f3n en muestras de las vasijas Qvevri<\/strong><\/em> con un espesor determinado, el flujo de ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico a trav\u00e9s de la pared del recipiente a\u00fan difer\u00eda, a pesar de que el espesor de la pared del recipiente era mayor. As\u00ed los trozos de vasija VNT<\/strong> que eran casi un 40% m\u00e1s gruesas que las muestras de las tinajas SAME<\/strong> y ABK<\/strong>, mantuvieron las diferencias de OTR<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Cuando las muestras Qvevri<\/strong> <\/em>se humedecieron con vino modelo por el lado que ser\u00eda la cara interior del recipiente, se observ\u00f3 una fuerte ca\u00edda de los valores de OTR<\/strong> (Tabla 1). La entrada de O2 <\/sub><\/strong>disminuy\u00f3 como era de esperar, ya que es un material poroso. Si las vasijas se utilizaran en su estado original, la absorci\u00f3n de l\u00edquido las har\u00eda completamente inapropiadas para almacenar vino, ya que en algunas piezas el l\u00edquido gotear\u00eda hacia el exterior de la vasija. Mientras que en las piezas de la tinaja espa\u00f1ola ya se sab\u00eda que no siempre son impermeables a los l\u00edquidos y se estudiaron los dos recubrimientos interiores ya descritos, en el caso de las piezas georgianas estos no estaban definidos. <\/p>\n\n\n\n

Para estudiar el efecto de un posible recubrimiento interior tradicional, las piezas Qvevri<\/strong> <\/em>se secaron en un horno hasta peso constante, y luego se les aplic\u00f3 cera de abeja pura en caliente, en diferentes fases acumulativas y se constat\u00f3 que la cantidad de cera (g\/cm2<\/sup>) s\u00ed afect\u00f3 a la permeabilidad al ox\u00edgeno del material. La figura 3 muestra la disminuci\u00f3n de la OTR de los tres tipos de vasija de las diferentes regiones georgianas analizadas en funci\u00f3n de la cantidad de cera aplicada.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3 Evoluci\u00f3n del OTR en las piezas de Qvevri de diferentes regiones en funci\u00f3n del recubrimiento de cera de abeja<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Esta disminuci\u00f3n vari\u00f3 entre los tres tipos de piezas, dependiendo de las propiedades f\u00edsicas de la cer\u00e1mica. As\u00ed, la cer\u00e1mica de las vasijas VNT, aunque la m\u00e1s densa, inicialmente gan\u00f3 menos peso de cera en promedio durante los tratamientos. Sin embargo, despu\u00e9s de varios d\u00edas de tratamiento acumul\u00f3 m\u00e1s cera a pesar de que ten\u00eda la porosidad m\u00e1s baja debido a su mayor densidad. A pesar de ello, la \u00fanica muestra de ABK present\u00f3 la mayor ca\u00edda en OTR, y as\u00ed, al ser el material m\u00e1s denso, recibi\u00f3 menos cera y en consecuencia present\u00f3 la menor variaci\u00f3n en OTR en sucesivos tratamientos con cera. <\/p>\n\n\n\n

Los sucesivos tratamientos con cera en muestras SAME permitieron una disminuci\u00f3n de su OTR. Las muestras de vasija VNT con mayor espesor y menor densidad probablemente podr\u00edan acumular m\u00e1s cera y as\u00ed disminuir su OTR.<\/p>\n\n\n\n

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Cer\u00e1mica tipo gres<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Para este trabajo, se obtuvieron muestras de gres<\/strong> de las dimensiones necesarias y de tres permeabilidades nominales diferentes, sinterizadas a diferentes temperaturas (muestras Gres 1, Gres 2 y Gres 3) de un reconocido fabricante de dep\u00f3sitos para enolog\u00eda (Clayver S.r.l., Savona, Italia) (Figura 4).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4 a) Vasija de arcilla de 250L y b) pieza extra\u00edda para su an\u00e1lisis donde se puede observar la estructura cer\u00e1mica del material; c) An\u00e1lisis SEM de diferentes piezas a tres temperaturas de sinterizaci\u00f3n 1028 \u00b0C, 1115 \u00b0C y 1127 \u00b0C, respectivamente (im\u00e1genes proporcionadas por Clayver, Savona, Italia).<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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La producci\u00f3n de gres con diferentes temperaturas de sinterizaci\u00f3n permite obtener piezas de diferente densidad de cocci\u00f3n que determinan la porosidad abierta y proporcionan a la cer\u00e1mica una permeabilidad diferente al vapor de agua. En el an\u00e1lisis de la permeaci\u00f3n de O2<\/sub>, el coeficiente de permeaci\u00f3n disminuy\u00f3 con la densidad de cocci\u00f3n (Tabla 2), reduciendo la difusi\u00f3n y, como resultado, se puede obtener piedra arcillosa de diferentes propiedades OTR sin cambiar el espesor de la pieza ni modificar estructuralmente el material o su comportamiento frente el O2<\/sub> atmosf\u00e9rico (Figura 5).<\/p>\n\n\n\n

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Tabla 2 OTR (cm3<\/sup>\/ m2<\/sup>\u2022d\u00eda) de las muestras de gres (Clayver S.r.l., Savona, Italia) (n = 2)<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Figura 5: Variaci\u00f3n de las propiedades de permeabilidad en funci\u00f3n de la densidad en piezas de arcilla.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Dada la baja absorci\u00f3n de l\u00edquidos notificada por el fabricante, el material se prob\u00f3 en las condiciones de medici\u00f3n m\u00e1s cercanas a la situaci\u00f3n real, en contacto con el vino modelo. Se observ\u00f3 que el comportamiento de las piezas con diferente densidad fue muy similar al obtenido en las pruebas en estado seco (Tabla 2), aunque los valores absolutos obtenidos fueron mucho menores. Esto demuestra que la medici\u00f3n en condiciones similares a las de uso real es necesaria para cuantificar el OTR del material. La baja absorci\u00f3n de agua indica que funciona con una tasa de oxigenaci\u00f3n constante durante el tiempo de envejecimiento, lo que diferencia este material del funcionamiento din\u00e1mico de la madera de roble en barricas.[33]<\/sup> Los dep\u00f3sitos Clayver <\/em>han sido evaluados en trabajos anteriores encontr\u00e1ndose tasas de OTR de 12,96 mg\/L\u00b7a\u00f1o; por lo tanto, ser\u00eda muy posible fabricar recipientes con la mitad de las tasas actuales.<\/p>\n\n\n\n

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

Desde hace unos a\u00f1os, los dep\u00f3sitos de hormig\u00f3n micro vibrado<\/strong> han vuelto como una alternativa a los cl\u00e1sicos dep\u00f3sitos de inoxidable. Mientras que algunos fabricantes aseguran que son completamente impermeables al O2<\/sub> atmosf\u00e9rico, otros fabricantes defienden su capacidad de oxigenar el vino sin ofrecer cifras concretas, ya que probablemente no lo han medido.<\/p>\n\n\n\n

En este contexto y gracias a la colaboraci\u00f3n de dos importantes bodegas espa\u00f1olas, en este art\u00edculo se presentan los resultados del estudio de diferentes bloques de hormig\u00f3n construidos utilizando la formulaci\u00f3n y el procedimiento habituales. <\/p>\n\n\n\n

El primer hormig\u00f3n ensayado procede del fabricante de los dep\u00f3sitos de hormig\u00f3n de Bodegas Ram\u00f3n Bilbao en Haro, Espa\u00f1a (C-RB) (Figura 6),mientras que el segundo fue proporcionado por DVTec-vinicole (C-DVTec; Saint-Laurent-des-Arbres, Francia)(Figura 7), fabricante de los dep\u00f3sitos de la bodega Vega Sicilia en Valbuena de Duero, Espa\u00f1a.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 6 Vista de a) bloques de hormig\u00f3n fabricados con el hormig\u00f3n analizado (Bodegas Ram\u00f3n Bilbao, Espa\u00f1a), b) vista de un bloque de hormig\u00f3n, y c) muestras seleccionadas para el an\u00e1lisis y d) otras piezas similares pero tratadas con epoxi en su interior.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Figura 7 a y b) las piezas extra\u00eddas para el an\u00e1lisis junto a los bloques de hormig\u00f3n suministrados, c) Vista de los dep\u00f3sitos de hormig\u00f3n de la bodega Vega Sicilia (fabricante DVTec, Francia).<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Estas muestras se analizaron en el modo seco, primero sin tratamiento alguno y despu\u00e9s de ser franqueadas de acuerdo con el tratamiento de tartarizado recomendado por los fabricantes. Adem\u00e1s, las piezas tartarizadas se analizaron en modo h\u00famedo y bajo las condiciones habituales de uso, con vino modelo. <\/p>\n\n\n\n

Con el fin de analizar el papel que puede tener el tratamiento con epoxi <\/strong>que muchas veces se aplica al hormig\u00f3n, en el OTR, se analiz\u00f3 un bloque recubierto por su cara interior con epoxi, procedente del fabricante de los dep\u00f3sitos de hormig\u00f3n de Bodegas Ram\u00f3n Bilbao. El grosor de los bloques de hormig\u00f3n estudiados fue similar al utilizado en la fabricaci\u00f3n de los dep\u00f3sitos. Es interesante destacar que los estudios encontrados que analizan la permeabilidad del hormig\u00f3n a los gases, siguen m\u00e9todos de ensayo que utilizan una diferencia de presi\u00f3n de O2 <\/sub>gas de 1 bar entre ambos lados de la muestra de hormig\u00f3n, situaci\u00f3n que se rige por la Ley de Darcy<\/strong>. Esto es dif\u00edcilmente comparable a la difusi\u00f3n de ox\u00edgeno, que se rige por la Ley de Fick<\/strong> y que es la que se produce durante el almacenamiento de vinos en este tipo de dep\u00f3sitos. Al medir la caracterizaci\u00f3n del hormig\u00f3n seco C-RB<\/strong> como material, se puede afirmar que la tartarizaci\u00f3n, lejos de afectarlo negativamente, no disminuye la capacidad de permeaci\u00f3n de ox\u00edgeno del material (Tabla 3).<\/p>\n\n\n\n

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Tabla 3 Principales resultados de permeaci\u00f3n (OTR en cm3<\/sup>\/m2<\/sup>\u2219d\u00eda) de las muestras ensayadas extra\u00eddas de bloques de hormig\u00f3n suministrados por Bodegas Ram\u00f3n Bilbao (C-RB) (n = 8) y DVTec-vinicole (C-DVtec) (n=7)<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Por el contrario, las piezas de hormig\u00f3n C-DVTec<\/strong> probadas en modo seco mostraron valores de OTR de varios \u00f3rdenes de magnitud inferiores a las piezas de hormig\u00f3n C-RB (Tabla 3). Esto muestra que la composici\u00f3n del hormig\u00f3n, tanto la proporci\u00f3n como el tipo de cemento y agregados, determinan su permeabilidad al gas y var\u00edan con cada fabricante. Eso ha sido probado y demostrado en estudios previos, que a pesar de que se utilizaron diferentes metodolog\u00edas, permiten hacer comparaciones. <\/p>\n\n\n\n

Las propiedades de las piezas de hormig\u00f3n C-DVTec se vieron muy afectadas por el tratamiento de tartarizado, lo que podr\u00eda explicarse por el hecho de que se trata de un hormig\u00f3n de menor densidad y m\u00e1s porosidad, por lo que presumiblemente habr\u00eda permitido que el \u00e1cido tart\u00e1rico penetrara m\u00e1s en la cara tratada.<\/p>\n\n\n\n

Cuando las piezas C-DVTec se humedecieron, su OTR disminuy\u00f3 claramente en modo h\u00famedo y en modo de contacto l\u00edquido (Tabla 3). Cuando las piezas de hormig\u00f3n sin tratar se humedecieron durante 7 d\u00edas en contacto con el vino modelo y luego se midieron nuevamente, se encontr\u00f3 una gran disminuci\u00f3n de OTR, como cabr\u00eda esperar de un material muy poroso. Esto se mitig\u00f3 un poco cuando se trat\u00f3 con \u00e1cido tart\u00e1rico, aunque la reducci\u00f3n fue a\u00fan importante. <\/p>\n\n\n\n

Aunque este tipo de pruebas nos permite reflejar el comportamiento de los materiales que se mojan y aumentan su contenido de agua o vino como es nuestro caso, en realidad no representa situaciones reales de uso. Por este motivo, y gracias a la prueba de medici\u00f3n con vino modelo y a la capacidad del equipo para medir la presi\u00f3n parcial de ox\u00edgeno tanto en gas como en l\u00edquido, se realizaron mediciones en las condiciones habituales de uso (tratadas con \u00e1cido tart\u00e1rico y en contacto con un vino modelo) sobre ambos tipos de hormig\u00f3n. El OTR en estas condiciones disminuy\u00f3 significativamente en ambos tipos. Las piezas C-DVTec presentaron coeficientes de permeabilidad similares a los de las piezas C-RB (Figura 8).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 8: Variaci\u00f3n de las propiedades de permeabilidad en modo de contacto con el l\u00edquido (\u00e1cido tart\u00e1rico acondicionado para el hormig\u00f3n).<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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As\u00ed, la heterogeneidad de la composici\u00f3n de las piezas ensayadas (Figura 6c y 7b) mostr\u00f3 que el porcentaje de \u00e1ridos y grava marcaba tanto la permeabilidad como el OTR, y una mezcla m\u00e1s o menos homog\u00e9nea de los componentes del hormig\u00f3n explicar\u00eda la variaci\u00f3n en los resultados. Por lo tanto, la caracterizaci\u00f3n de muestras de peque\u00f1o di\u00e1metro, como era el caso, requer\u00eda de un n\u00famero suficiente de muestras para garantizar la correcta caracterizaci\u00f3n del material.<\/p>\n\n\n\n

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Granito<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Existen en el mercado diferentes propuestas que usan rocas naturales, en particular el granito, para construir dep\u00f3sitos o incluso barricas. El granito es una roca plut\u00f3nica \u00edgnea formada esencialmente por minerales de feldespato, cuarzo, mica y anf\u00edbol que se encuentran en diferentes proporciones. Las diferencias fundamentales entre estas rocas se basan en el tama\u00f1o de los cristales, la textura, las condiciones de su formaci\u00f3n con la temperatura como causa principal, y que son caracter\u00edsticas de cada zona y posici\u00f3n dentro del yacimiento.<\/p>\n\n\n\n

En este trabajo se estudiaron bloques de roca gran\u00edtica procedentes de dos yacimientos espa\u00f1oles en la Cordillera Ib\u00e9rica, de la zona Ib\u00e9rica Central y de la de Galicia, siete de granito claro (G-clear) y ocho de muestras oscuras (G-dark), color en funci\u00f3n del contenido de mica del tipo biotita negra (Figura 9).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 9: a) Vista de un dep\u00f3sito de granito en la bodega Mar de Frades (Meis, Pontevedra, Espa\u00f1a); b) bloque de granito perforado, y c) piezas de granito de las dos procedencias ensayadas donde se observa la diferencia en su composici\u00f3n, especialmente en mica del tipo biotita negra.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Las muestras de granito ten\u00edan las mismas dimensiones que las de hormig\u00f3n, presentaban una densidad mayor que las de cer\u00e1mica lo que probablemente afectaba a su permeabilidad ya que la porosidad era menor. Ambos tipos de granito, aunque diferentes, ten\u00edan valores de densidad muy cercanos entre s\u00ed. El granito presentaba valores de propiedades f\u00edsicas con una consistencia superior a la de los materiales formulados como el barro cocido o el gres. <\/p>\n\n\n\n

El coeficiente de permeabilidad del granito (2,79-28,2\u00b710-11<\/sup>m3<\/sup>\u2219m\/m2<\/sup>\u2219s\u2219Pa) fue dos \u00f3rdenes de magnitud mayor que el del gres de Clayver (1,04-2,21\u00b710-13<\/sup>m3<\/sup>\u2219m\/m2<\/sup>\u2219s\u2219Pa) y muy inferior al del hormig\u00f3n C-RB (6,58-7,24\u00b710-8<\/sup> m3<\/sup>\u2219m\/m2<\/sup>\u2219s\u2219Pa). El granito como roca plut\u00f3nica \u00edgnea enfriada lentamente a partir de altas temperaturas (entre 1215-1260\u00b0C) a alta presi\u00f3n y la arcilla cocida y sinterizada a temperaturas entre 1085-1127 \u00b0C y enfriada lentamente, son comparables, ya que el material de las tinajas se ha cocido a temperaturas m\u00e1s bajas y el hormig\u00f3n no es un material cocido. <\/p>\n\n\n\n

El granito es una opci\u00f3n habitual para albergar combustibles nucleares gastados en dep\u00f3sitos geol\u00f3gicos profundos por su baja permeabilidad a los gases. En estudios realizados con granito en geolog\u00eda se ha postulado que tambi\u00e9n puede reducir y amortiguar la entrada de ox\u00edgeno en aguas muy oxigenadas, por lo que, aunque no se ha calculado experimentalmente, podr\u00eda ser la explicaci\u00f3n de los bajos valores de OTR obtenidos en ambos tipos de granito, especialmente en las medidas en modo de contacto l\u00edquido (Tabla 4).<\/p>\n\n\n\n

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Tabla 4: Resultados de permeaci\u00f3n: OTR (cm3<\/sup>\/m2<\/sup>\u2219d\u00eda) y coeficiente de permeabilidad (m3<\/sup>\u2219m\/m2<\/sup>\u2219s\u2219Pa) de las piezas de granito ensayadas.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Las diferencias encontradas para ambos tipos de granito no son estad\u00edsticamente significativas, aunque otros estudios establecieron que, cuando se dispon\u00eda de una mayor cantidad de biotita, la penetraci\u00f3n de ox\u00edgeno era ligeramente menor.<\/p>\n\n\n\n

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Comparaci\u00f3n de materiales para la construcci\u00f3n de dep\u00f3sitos para vino<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La caracterizaci\u00f3n de estos materiales permite una extrapolaci\u00f3n de su comportamiento cuando se usan en la fabricaci\u00f3n de dep\u00f3sitos y envases para enolog\u00eda, y una predicci\u00f3n de su rendimiento potencial en condiciones reales de uso en la bodega. Para ello se han utilizado los datos obtenidos en los ensayos de vino modelo, tanto en los dos tipos de hormig\u00f3n (C-RB y C-DVTec) tartarizados como en los dos tipos de granito ensayados. <\/p>\n\n\n\n

Las mediciones obtenidas en el modelo de vino se transformaron, considerando la solubilidad del ox\u00edgeno en agua, y se estim\u00f3 la relaci\u00f3n entre la superficie externa de los dep\u00f3sitos y el volumen de vino contenido en dep\u00f3sitos de distintas formas geom\u00e9tricas. Para ello, se consult\u00f3 a diferentes fabricantes y se determin\u00f3 la relaci\u00f3n superficie (m2<\/sup>)\/volumen de vino (L) para cada forma y tama\u00f1o de dep\u00f3sito. <\/p>\n\n\n\n

Los resultados obtenidos del OTR de estos materiales se aplicaron para espesores de pared del dep\u00f3sito de 10 cm, aunque cada fabricante puede variar tanto el espesor como la formulaci\u00f3n del hormig\u00f3n. En el caso del granito, al ser el \u00fanico producto realmente natural analizado, cada bloque de roca tendr\u00e1 caracter\u00edsticas diferentes en funci\u00f3n de su origen y de la situaci\u00f3n de la pieza en el yacimiento. Solamente en el caso del gres se utiliz\u00f3 el espesor proporcionado por el fabricante.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 10: Variaci\u00f3n de la OTR media mensual (mg\/L\/mes) en tanques de hormig\u00f3n acondicionados con \u00e1cido tart\u00e1rico para la OTR media medida en modo de contacto con el l\u00edquido (equivalente a las condiciones reales de trabajo), y para tanques de granito basados en especificaciones dimensionales de tanques comerciales y diferentes formas. No se tuvo en cuenta la posible contribuci\u00f3n de los distintos elementos (v\u00e1lvulas, tapas, etc.) de un tanque a la OTR. Las l\u00edneas punteadas se refieren a la media \u00b1 DS.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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La Figura 10 presenta la comparaci\u00f3n de los diferentes OTR, expresados en mg\/L-mes, para dep\u00f3sitos de diferentes vol\u00famenes fabricados con cada uno de los materiales medidos bajo condiciones de uso (hormig\u00f3n y granito). Todos ellos ofrecen condiciones que los hacen muy interesantes para la maduraci\u00f3n de vinos terminados o para su crianza, con o sin madera, ya que presentaron valores de OTR superiores a los de las barricas. <\/p>\n\n\n\n

Es importante tener en cuenta que el OTR de una barrica es el promedio del OTR anual, que es din\u00e1mico tal y como se demostr\u00f3 hace tiempo.Adem\u00e1s, si se a\u00f1aden productos alternativos a la barrica (astillas, tablones..), para la maduraci\u00f3n de vinos en estos recipientes, habr\u00eda que tener en cuenta tambi\u00e9n el ox\u00edgeno suministrado por la propia madera, si lo hubiera. <\/p>\n\n\n\n

Por ejemplo, si se busca un aporte de ox\u00edgeno similar al de una barrica, se debe utilizar un hormig\u00f3n con un OTR bajo (en el rango inferior de los hormigones estudiados) independientemente del volumen del tanque, como se puede ver en la Figura 10. Por lo tanto, el factor tama\u00f1o no parece ser limitante en el caso delos tanques de hormig\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

El tipo de hormig\u00f3n marcar\u00e1 claramente la diferencia en la evoluci\u00f3n del vino, ya que al comparar ambos tipos de hormig\u00f3n en dep\u00f3sitos tartarizados y sin la aplicaci\u00f3n de epoxis o tratamientos externos para evitar ensuciamientos o para decoraci\u00f3n comunes en este tipo de dep\u00f3sitos, el OTR de un hormig\u00f3n ha resultado ser el triple que el del otro. Claramente, las afirmaciones de algunos fabricantes de tanques de hormig\u00f3n de que el OTR de sus tanques es insignificante deben ignorarse, a menos que hayan sido tratados con recubrimientos espec\u00edficos para reducir el OTR al m\u00ednimo.<\/p>\n\n\n\n

En lo que respecta a los envases de granito, el factor forma no es limitante, aunque s\u00ed lo son el grosor y la veta de roca con la que est\u00e1n construidos. Parece ser un material interesante para la construcci\u00f3n de dep\u00f3sitos de vino con cierta microoxigenaci\u00f3n como defienden algunos fabricantes, que, aunque no se ha cuantificado, es m\u00e1s que probable. <\/p>\n\n\n\n

Si se hace una aproximaci\u00f3n con los valores de OTR medio obtenidos de ambos tipos de granito en los ensayos con vino modelo, y se aplica la relaci\u00f3n superficie\/volumen a los dep\u00f3sitos de granito comercializados en forma cil\u00edndrica, o a las barricas de granito de diferentes vol\u00famenes, se puede observar que se encuentran dentro de la tendencia general de todos estos dep\u00f3sitos permeables (Figura 10). <\/p>\n\n\n\n

Los valores de OTR obtenidos para ambos tipos de granito (tabla 4), aunque son del mismo orden que los de hormig\u00f3n tartarizado (tabla 3), su valor medio est\u00e1 por debajo del OTR medio del hormig\u00f3n. Por esta raz\u00f3n, tienen valores OTR m\u00e1s bajos para vol\u00famenes similares (Figura 10). <\/p>\n\n\n\n

En general, para los envases de peque\u00f1o volumen, todos los materiales estudiados proporcionan un OTR superior al valor medio anual de las barricas. Esto no significa que en los primeros momentos los valores ofrecidos por las barricas puedan ser superiores a los de los dep\u00f3sitos de materiales naturales permeables, aunque posteriormente las barricas puedan bajar dr\u00e1sticamente su OTR.<\/p>\n\n\n\n

En cuanto a los envases construidos con gres, que es el material m\u00e1s tecnificado porque tanto su composici\u00f3n como el proceso de sinterizaci\u00f3n son controlables, se ha encontrado que su OTR puede ser controlado. Por \u00faltimo, los envases antiguos construidos con barro cocido tienen el inconveniente de requerir, en su mayor parte, tratamientos de impermeabilizaci\u00f3n para evitar la fuga del vino que contienen, lo que limita su OTR antes de ser utilizados para la maduraci\u00f3n y crianza de vinos.<\/p>\n\n\n\n

En un futuro pr\u00f3ximo, estar\u00e1 disponible una nueva generaci\u00f3n de envases cer\u00e1micos en los que la temperatura de cocci\u00f3n junto con la formulaci\u00f3n de la arcilla ser\u00e1n las claves para ofrecer envases de OTR controlado y conocido. El desarrollo de formulaciones concretas en busca del control OTR parece ser un campo interesante para los fabricantes. <\/p>\n\n\n\n

Para evitar la microoxigenaci\u00f3n de los vinos siempre se puede emplear un recubrimiento interno tipo epoxi, que ha demostrado minimizar el OTR haci\u00e9ndolo insignificante en las piezas C-RB. Por otro lado, la naturaleza misma del granito determinar\u00e1 la variabilidad en el OTR de los envases fabricados con este material, ya que son dif\u00edciles de manipular para el fabricante, que \u00fanicamente puede realizar la elecci\u00f3n del bloque y el grosor del material utilizado. <\/p>\n\n\n\n

Finalmente hay que destacar que se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n para explorar el posible papel que algunos de los componentes del granito podr\u00edan tener en la reducci\u00f3n y amortiguaci\u00f3n del OTR, y que de alguna manera podr\u00eda modular el proceso de envejecimiento oxidativo del vino al influir en el estado redox de la combinaci\u00f3n roca-vino.<\/p>\n\n\n\n

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

Las pruebas se realizaron sobre muestras con los espesores reales de los dep\u00f3sitos fabricados con los diferentes materiales, lo que permiti\u00f3 registrar los valores OTR en una situaci\u00f3n similar al uso real. <\/p>\n\n\n\n

Todos los materiales estudiados tienen una cierta permeabilidad al ox\u00edgeno y por los valores obtenidos se puede decir que son aptos para su uso en la construcci\u00f3n de dep\u00f3sitos para enolog\u00eda sin alterar el vino ni por exceso de oxigenaci\u00f3n ni por un defecto reduciendo en exceso el vino, como s\u00ed ocurre en los dep\u00f3sitos de acero inoxidable muy utilizados en todas las bodegas del mundo.<\/p>\n\n\n\n

La tasa real de ox\u00edgeno proporcionada al vino cuando permanecen en dep\u00f3sitos fabricados de diferentes materiales debe cuantificarse en condiciones que reproduzcan el escenario real, en nuestro caso empleando un vino modelo que no consume ox\u00edgeno permitiendo su cuantificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Las piezas de gres de Clayver presentan valores ideales para la maduraci\u00f3n de los vinos y el OTR est\u00e1 claramente definido por ser perfectamente controlable mediante la temperatura de sinterizaci\u00f3n. Sin embargo, parece que puede ser un factor limitante en el tama\u00f1o de los envases, aunque recientemente se han fabricado dep\u00f3sitos de mayor volumen gracias al uso de placas de gres. <\/p>\n\n\n\n

En el caso del empleo de dep\u00f3sitos de barro cocido antiguos recuperados, se requiere un tratamiento interno para evitar fugas del l\u00edquido y ralentizar la entrada de ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico, se ha encontrado que el OTR tambi\u00e9n est\u00e1 limitado por la naturaleza del material.<\/p>\n\n\n\n

El hormig\u00f3n se ha postulado como un material ideal para la fabricaci\u00f3n de grandes tanques con capacidad para madurar el vino, pero la formulaci\u00f3n del hormig\u00f3n y la ejecuci\u00f3n en la construcci\u00f3n del dep\u00f3sito son aspectos clave para graduar la entrada del ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico hacia el vino. La aplicaci\u00f3n de revestimientos exteriores o interiores al hormig\u00f3n alterar\u00e1 su OTR, incluso hasta el punto de reducir tanto el OTR que pueda ser considerado despreciable como en el caso del aplicar epoxi.<\/p>\n\n\n\n

El granito parece ser un material interesante, tanto por su capacidad de microoxigenaci\u00f3n del vino como por la posible influencia que puede tener en los fen\u00f3menos redox que desarrolla el vino que contiene, que var\u00edan en funci\u00f3n de la naturaleza de la composici\u00f3n del material. El tama\u00f1o del dep\u00f3sito est\u00e1 limitado por la densidad del material y por el tama\u00f1o de la roca que se necesita, ya que se puede necesitar una gran pieza para trabajar todo el contenedor como una sola pieza.<\/p>\n\n\n\n

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Agradecimientos<\/strong>

Los autores agradecen a J. de Castro-Arronte su apoyo t\u00e9cnico en la ejecuci\u00f3n de los ensayos, a R. Gil de Mingo (Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid) su asistencia en la caracterizaci\u00f3n geol\u00f3gica del granito; el suministro de materiales utilizados para experimentos gracias a Bodegas Ram\u00f3n Bilbao y a Bodegas Vega Sicilia en el marco del primer premio del concurso \u201cDesafio Universidad-Empresa\u201d de 2018 junto con DVTec-vinicole por la donaci\u00f3n de las muestras de hormig\u00f3n; a Bodega Prado Rey que,  como parte del Proyecto Glovalmavin, suministr\u00f3 piezas cer\u00e1micas de vasijas espa\u00f1olas; a B.C. Trela (qvevri project.org<\/a>) por las piezas georgianas de Qvevri<\/em> y a Clayver S.r.l. por suministrar muestras experimentales de arcilla para la caracterizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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Este trabajo ha sido publicado previamente en:<\/em> Nevares, I.; del Alamo-Sanza, M<\/strong>.: \u201cCharacterization of the Oxygen Transmission Rate of New-Ancient Natural Materials for Wine Maturation Containers. Foods<\/em> 2021<\/strong>, 10<\/em>,140. https:\/\/doi.org\/10.3390\/foods10010140<\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n

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