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QUÍMICA DE LOS VINOS

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Mª Asunción Almendral

on 5 December 2013

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Transcript of QUÍMICA DE LOS VINOS

Introducción
COMPOSICION QUIMICA DEL VINO Y DERIVADOS
Sergio Sánchez Almendral
EMPLEO DE CARBOXIMETILCELULOSA
Y ÁCIDO METATARTÁRICO
El vino está sujeto a una evolución constante, desde su obtención, mediante fermentación del mosto hasta el momento de su consumo.
El etanol cambia las propiedades físicas y químicas del vino y se produce una disminución de la solubilidad de los compuestos polares (aparición de turbidez que se deposita en el fondo del recipiente).
Estos fenómenos químicos como el pH y físicos como la Tª afectan a la limpidez del vino.
La turbidez se produce de forma natural durante los fríos del invierno siguiente a la fermentación o bien de forma inducida, disminuyendo artificialmente la Tª del vino.
La estabilización del vino:
Eliminar o disminuir los factores que pueden causar un desequilibrio en la evolución del vino, y que afectan a sus características sensoriales.
Se pretende que el vino conserve todas sus cualidades de color, olor y sabor durante el mayor tiempo posible.
Hay dos problemas distintos en la técnica enológica:

Clarificación: obtención de la limpieza del vino.
Estabilización: lograr la conservación de la limpieza, la ausencia de depósitos.
Un método clarificante no es por fuerza un método estabilizador.

La filtración limpia un vino turbio de forma inmediata, pero este puede volver a enturbiarse a veces en horas.

Los productos estabilizadores no clarifican. El ácido cítrico, la goma arábiga no son clarificantes pero estabilizan.

Las partículas responsables de los turbios de los vinos no son pasivas, tienen carga eléctrica y es la que esta implicada en los fenómenos de la clarificación y limpieza de los vinos. La mayor parte de estas cargas es negativa.

Las cargas se repelen y mantienen unas partículas alejadas de otras. Si se eliminan estas cargas por medio de algún agente, las partículas se reencuentran y se aglomeran, la acción de la gravedad las hace caer la fondo del recipiente.

La existencia de los "coloides protectores" estables sin carga eléctrica impiden parcialmente la floculación de otros coloides y producen una estabilización de la limpieza.
“Coloides protectores” que protegen al vino de la precipitación de sales tartáricas y de la floculación de las partículas.
Tratamientos químicos de estabilización tartárica
UTILIZACIÓN
Prevenir las precipitaciones tartáricas eliminando las sales correspondientes.
Se basan en la adición al vino de compuestos que forman coloides en disolución y que poseen un efecto de inhibición del crecimiento de los cristales de las sales tartáricas.
Ácido de metatartárico
Es un poliéster de fórmula no definida que se presenta comercialmente en forma de polvo o pastillas de distintos colores.
Obtención del ácido de metatartárico
Eficacia anticristalina del ácido de metatartárico
Es un inhibidor de las sales tartáricas (bitartrato potásico y tartrato neutro de calcio)
Añadido a los vinos jóvenes a dosis de 100mg/l evita la formación de dichas sales durante meses.
Se opone a la formación de coloides.
Su eficacia depende de su grado de esterificación.
El control de la calidad de los preparados depende del índice de esterificación o porcentaje de las funciones esterificadas en relación a la totalidad del ácido tartárico empleado.
Adicionado al vino se hidroliza lentamente y vuelve a transformarse en ácido tartárico que pierde poco a poco su actividad.
Estabilidad tartárica
La necesidad de calidad está cada vez más presente,
La presencia de cristales en botellas de vinos tintos viejos son una garantía de calidad, con los vinos blancos ocurre lo contrario.
El ácido tartárico es el ácido mayoritario en el vino, puede insolubilizarse en presencia de cationes Ca y K formando las sales:
Precipitaciones tartáricas
1- Bitartrato de potasio, tiene la fórmula KC4H5O6. El bitartrato de potasio se cristaliza en las barricas de vinos durante la fermentación del jugo de uvas, y pueden precipitarse del vino en las botellas.
2- Tartrato de calcio, que es un producto secundario de la industria del vino, obtenido de los residuos de la fermentación, tiene de fórmula CaC4H4O6
La estabilidad tartárica se desarrolló ya hace más de 40 años.
Es una técnica fácil de controlar y necesita poca tecnicidad (se elimina el problema: la sobresaturación de sales tartáricas)
Es una técnica costosa y se ha demostrado que la goma de celulosa es una excelente alternativa; muy superior al ácido metatártarico que se hidroliza en el tiempo.
Desventajas:
Su eficacia es difícilmente controlable con el tiempo
Cualquier aditivo que se añada al vino, puede modificar gravemente en un tiempo más o menos corto sus características sensoriales.
El efecto inhibidor de la cristalización del ácido metatartárico depende de su grado de esterificación (puede aumentarse si se realiza con calentamiento y vacío parcial)
Cuanto más se acerque la esterificación al 50 %, mejor será el producto.
Si tiene menos del 30%, el producto no tiene acción.
Esterificación
Calentar ácido tartárico (funde a 170ºC) durante varios minutos, agitando continuamente para evitar recalentamiento parcial.
Se desprende vapor de agua y se produce caramelización oscura.
Se forma ácido pirúvico y desprendimiento gaseoso. La masa aumenta de volumen y produce espuma abundante.
Se deja enfriar obteniéndose un producto sólido más o menos vítreo y compacto.
Se mejora el proceso si se hace en vacío, ya que las reacciones tienen lugar a menor Tª (150ºC). Por este método obtenemos productos más blancos, más solubles y de olor más neutro.
El ácido de metatartárico es higroscópico
Se forma una masa delicuescente por absorción de la humedad del aire.
Debe protegerse de la humedad (en sacos de materia plástica, herméticos)
Ácido de metatartárico: Modo de acción
Se sitúa en la proximidad de los sitios activos del núcleo microcristalino, que constituye el punto de partida de la formación del cristal.
Impide el acercamiento de los iones bitartrato y potasio, y por tanto inhibe su crecimiento.
Normalmente es efectivo durante 6-9 meses, pero si el tratamiento se efectúa en los embotellados de otoño o primavera, el vino sólo es estable durante el verano y en el invierno siguiente los vinos están ya desprotegidos.
Se recomienda realizar alguna prueba que permita poner de manifiesto la eficacia de una preparación de ácido de metatartárico.
Ácido de metatartárico: Modo de acción
Ácido de metatartárico: Dosis
Se usan habitualmente en dosis de 5 g/hl, aunque el límite legal establecido es de 10 g/hl.

El efecto depende de:
La cantidad de producto añadido
Del grado de esterificación
La hidrólisis en el vino, que depende de la temperatura
Ácido de metatartárico: Modo de Empleo.
Antes de añadirlo al vino, el producto hay que disolverlo en agua fría, a razón de 200 gr. por litro.

Las soluciones concentradas pierden valor a razón de 1% al día y deben emplearse inmediatamente después de su preparación.

El metatartárico se emplea después de los tratamientos clarificantes y el encolado pero antes del filtrado.En el caso de doble filtración debe añadirse entre ambas.

Algunas preparaciones con un índice de esterificación elevada añadidas a vinos límpidos, pueden provocar una ligera opalescencia.Entonces hay que incorporarlos antes de la clarificación final.

Si no hay mas remedio que tratar un vino clarificado, por ejemplo, en el momento del embotellado, se puede evitar la formación de un enturbiamiento preparando la solución de acido metatártarico con 24 h de antelación.

Esta contraindicado tratar vinos muy ricos en Calcio o que acaban de ser desadificados con Carbonato Calcio, cuando se trata de vinos conservados en depósitos de cemento mal franqueados o en recipientes muy tartarizados.
Las disoluciones son muy sensibles a la temperaturaª, hidrolizandose y provocando un aumento de la acidez.
El conocimiento de esta inestabilidad y de su dependencia con el tiempo y la temperaturaª es esencial para el empleo del ácido de metatartárico en enología.
Dosis
Cuando la dosis son insuficientes, se induce a una competencia entre los iones bitartrato y las moléculas de CMC, produciéndose una disminución de la velocidad de crecimiento de los cristales, desarrollándose estos en formas planas de menor tamaño.
Mecanismo de acción
Uso
La eficacia en la estabilización se puede medir de dos maneras: con el método recomendado por la Organización Internacional de la Viña y el Vino (O.I.V.) enfriando el vino a -4ºC y verificando cada día la aparición o no de cristales y si no aparecen en los primeros seis días se considera estable.

La estabilidad a largo plazo que proporciona el ácido metatártrico no es tan buena como la del CMC, en casos de consumo rápido, es decir, en pocos meses, el primero resulta una buena alternativa.

Una cuidada selección permitió obtener la CMC adecuada para optimizar al máximo el efecto estabilizador y permitir una buena filtrabilidad debido su estructura química la CMC afecta a la filtrabilidad del vino, para esto último es importante el tiempo de contacto del producto en el medio.

Una filtración inmediatamente después de la dosificación del producto sería negativa para este proceso mientras que un tiempo de espera de unos 4 días hace que la capacidad de filtración sea similar a la de un vino no tratado con CMC, es decir, a mayor dosis, mayor tiempo de espera, dentro de unos límites.
Carboximetilcelulosa
Estas sustancias no se alteran con el tiempo, por lo que su efecto de protección es ilimitado, utilizándose en dosis del orden de 4g/HL; siendo autorizada desde hace muchos años por la industria alimentaria en productos lácteos, salsas, grasa, etc.…

Limite para las bebidas alcohólicas de 500mg/l, y sin riesgo alguno de toxicidad, pudiendo consumirse sin peligro hasta 20 gramos al día
Los polímeros, formados por unidades de anhidro glucosa, tienen diferente solubilidad dependiendo del grado de polimerización y de sustitución, constituyendo soluciones más o menos viscosas; su solubilidad en agua es baja y es insoluble en etanol por lo que en el vino será, también, poco soluble dificultándose la dosificación del producto y las operaciones de limpieza. Para mejorar estos aspectos se han desarrollado productos líquidos eficaces.

Debido a su estructura molecular, la CMC, se comporta de manera similar al ácido metatártrico, como coloide protector; se une a la superficie del bitartrato potásico disuelto impidiendo el crecimiento de cristales; su ventaja es su bajo coste y que no es sensible a la temperatura, el ácido metatártrico se descompone a altas temperaturas de almacenamiento o con variaciones frecuentes de ésta perdiendo su eficiencia, la acidez natural y el potasio se conservan de igual manera.
En vinos con alta temperatura de saturación, es decir, muy inestables tartáricamente (TS > 18ºC) el efecto de la CMC es limitado, también lo es frente al tartrato de calcio.
Uso
Otra manera de determinar el efecto estabilizante es el método “minicontact”. En una experiencia similar los valores de control muestran una gran diferencia respecto a la conductividad lo que significa que el vino era muy inestable; en un principio se obtuvo una buena estabilidad con el ácido metatártrico añadido pero, debido a su descomposición ésta no fue más allá de los 10 meses mientras que el vino tratado con CMC permanecía estable, observándose por el aumento de la diferencia de conductividad después de 10 meses.
Ventaja e Inconvenientes
A nivel mundial, existen diferentes métodos que permiten estabilizar los vinos frente al bitartrato de potasio (THK).
Estabilización por frío :

Ofrece la ventaja de ser muy eficaz (aunque por ejemplo para los vinos rosados existe alguna preocupación) pero presenta la desventaja de
consumir energía
. Tanto con técnicas en continuo como en discontinuo, se estima un coste de 10 a 20 veces superior al del uso de la goma de celulosa para un mismo nivel de eficacia.

Electrodiálisis :
es conocida por su eficacia y su precisión durante el tratamiento. Esta tecnología requiere sin embargo una
cierta tecnicidad y tanto la inversión inicial como su funcionamiento son costosos.

Manoproteínas :
La adición de manoproteínas en un vino inestable permite reducir la inestabilidad tartárica. Pero está claro que el
precio
de este tratamiento es como mínimo 20 veces superior al de la goma de celulosa y existe el riesgo de no obtener buenos resultados.

Acido metatartárico :
Este aditivo muestra una verdadera acción pero sólo en el corto plazo. Se sabe que al pH del vino, y a temperatura ambiente, casi el 100% del ácido metatartárico
se hidroliza en un mes
. Es recomendable en vinos de rápido consumo.

Carboximetilcelulosa:
tiene la ventaja de ser completamente
neutro a nivel organoléptico
y muy eficaz para estabilizar los vinos frente al bitartrato de potasio. Su acción se sabe que es eficaz durante al menos
4 años.
Es un producto estable en el tiempo
Bibliografía
1- Emilie Peynaut, Enología Práctica. “Conocimiento y elaboración del vino”. Ediciones Mundi-Prensa 2000; 3ªedición.
2- Pascal Ribéreau-Gayón, Yves Glories, Alain Maujean, Denis Dubourdieu. “Tratado de Enología”2.Quimica del Vino. EdicionesMundi-Prensa 2003; Volumen I y II.
3- Juan J Moreno Vigara, Rafael A. Peinado Amores. “Química Enológica”. Ediciones Mundi-Prensa 2010; 1ªEdición.
4- José Hidalgo Togores.Tratado de Enologia.Volumen II , Ediciones Mundi-Prensa 2003;
5- www.agrovin.com
6- www.martinvialette.com
7- www.institut-oenologique.com
Ácido de metatartárico
La carboximetilcelulosa de Na (CMC) es un éter de celulosa cuya estructura polimérica le confiere un efecto de coloide protector.




Esta sustancia es obtenida por esterificación de las funciones alcohólicas primarias de las unidades glucopiranosídicas enlazadas con enlaces esterosidicos 1-4 de tipo.

Por ello, las propiedades de las CMC están relacionadas con el grado de esterificación de las funciones alcohólicas y con el grado de polimerización, es decir, con el número de unidades de glucopiranosa por molécula de polímero, que determina su viscosidad.

Los estudios de la utilización de las CMC como inhibidores de las precipitaciones tartáricas, demuestran el efecto inhibitorio sobre la cristalización del KHT, su estabilidad en el tiempo, la ausencia de toxicidad, la escasa retención de aromas y el buen comportamiento organoléptico en los vinos blancos .

Algunos estudios indican que la utilización de CMC en los vinos tintos no tiene gran interés, ya que aunque las CMC presenten siempre acción inhibitoria sobre las precipitaciones tartáricas, la eficacia es menor en los vinos tintos debido a su compleja estructura coloidal, no siendo eficaz para la estabilización de vinos fuertemente inestables.

Otros trabajos también ponen en evidencia que la CMC, al reaccionar con los compuestos fenólicos formando agregados intermoleculares, aumentan la turbidez de los vinos, disminuyen la intensidad colorante y pierden parte del efecto inhibitorio.

La goma de celulosa (carboximetilcelulosa o CMC) fue autorizada por la Comunidad Europea en 2009 como alternativa a los tratamientos tradicionales por electrodiálisis o por frío.


Este derivado de la celulosa, es extraído solo a partir de madera destinada a la enología (para evitar riesgos de contaminación de los productos por una fuente OGM que puede provenir del algodón) y de bosques gestionados de forma sostenible, se ha utilizado durante décadas en un elevado número de preparaciones alimenticias (E468).
Gracias
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