ES2259861B1 - Proceso de extraccion de componentes de la uva. - Google Patents
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Abstract
Proceso de extracción de componentes de la uva. La presente invención describe un proceso consistente en el tratamientote uva o de sus hollejos mediante pulsos eléctricos de alto voltaje. Este tratamiento permeabiliza las membranas de las células de los tejidos vegetales acelerando la extracción de sus componentes. La aplicación de este tratamiento permite reducir el tiempo de la etapa de maceración prefermentativa en el proceso de elaboración de vinos rosados y el tiempo de la etapa de maceración en el proceso de elaboración de vinos tintos.
Description
Proceso de extracción de componentes de la
uva.
Sector Agroalimentario.
La presente solicitud de Patente de Invención
tiene por objeto un procedimiento para la permeabilización de las
células de los tejidos vegetales de la piel de la uva con lo que se
consigue acelerar la extracción de componentes contenidos en su
interior. Este tratamiento presenta notables ventajas e innovaciones
frente a los actuales procedimientos utilizados con igual o similar
objetivo.
Más concretamente, en la invención se ha ideado
un sistema basado en la aplicación de pulsos eléctricos de alto
voltaje a la uva, entera o una vez estrujada, que puede aplicarse
en las actuales instalaciones utilizadas para la elaboración de vino
obteniéndose una extracción más rápida de los compuestos fenólicos
y, por consiguiente, un acortamiento en el proceso de
maceración.
Las principales diferencias entre los vinos
blancos, rosados y tintos son consecuencia del proceso de
maceración. Por maceración se entiende el intercambio de sustancias
entre las partes sólidas de la uva (hollejos, pepitas y
eventualmente raspones) y el mosto, una vez estrujada la vendimia.
Mientras que en la elaboración de los vinos blancos la fermentación
de los azúcares del mosto se realiza en ausencia de partes sólidas;
un vino rosado fermenta del mismo modo que un blanco adquiriendo su
color característico en una etapa de maceración prefermentativa de
mayor o menor duración. Durante la fermentación de los vinos
tintos, además de transformarse los azúcares en alcohol por acción
de las levaduras, se produce una extracción de sustancias,
fundamentalmente compuestos fenólicos, localizadas en los hollejos,
turbios de la pulpa y las pepitas. Estos compuestos fenólicos
juegan un papel fundamental en las características de los vinos
tintos. Los fenoles son los responsables de su color, astringencia
y amargor, contribuyen a su perfil olfativo, y son substrato de las
reacciones de oscurecimiento (Zoecklein et al. 2001, Acribia.
Zaragoza.). En los últimos años, se ha demostrado que los
componentes fenólicos, además de contribuir a las características
sensoriales del vino, tienen potenciales efectos beneficiosos sobre
la salud debido a su actividad antioxidante (Frankel et al.,
1993, Lancet. 341:454-457.).
La extracción de los compuestos fenólicos
(antocianos y taninos) se facilita por la acción mecánica sobre los
tejidos de la uva y por la fragmentación de las partes sólidas.
Durante la maceración, los antocianos se suelen disolver rápidamente
en la operación de estrujado o con una corta maceración; sin
embargo, el resto de los componentes fenólicos se disuelven más
lentamente. Si el vino quiere envejecerse, es necesario que existan
concentraciones suficientes de taninos para que su conservación,
maduración y color sean adecuados. Por todo ello, el paso de
compuestos fenólicos al mosto es una de las principales etapas en
la elaboración de vinos tintos y que condiciona de forma muy
importante su proceso de producción. De hecho, la maceración
determina la duración del proceso de encubado. Con objeto de obtener
una cantidad suficiente de compuestos fenólicos, en el proceso de
elaboración de vinos tintos se promueven maceraciones de larga
duración, incluso superiores a las 3 semanas, con objeto de obtener
vinos con un color estable y dotados de taninos de astringencia
agradable (Peynaud, 1996, Ediciones Mundi-Prensa.
Madrid). Esto dificulta la rotación en el uso de los depósitos de
fermentación en las bodegas y se produce un peor aprovechamiento
del volumen útil de los depósitos de fermentación debido a que
aproximadamente el 20% de su volumen está ocupado por los hollejos.
Además, como la fermentación se realiza en presencia de los
hollejos, se dificulta el control de la temperatura del mosto con
el riesgo de que se detenga la fermentación.
Con objeto de acortar y mejorar el proceso de
extracción de los compuestos fenólicos, se han propuesto distintas
alternativas al proceso de vinificación clásico de los vinos
tintos, como la termovinificación o el empleo de enzimas (Flanzy,
2000, ediciones-Mundi-Prensa.
Madrid). La termovinificación consiste en el calentamiento de uvas
con el fin de destruir las células de los hollejos y facilitar la
extracción de los compuestos fenólicos. A pesar de las aparentes
ventajas que podría presentar el proceso de termovinificación, se
observa que los vinos elaborados con esta tecnología presentan un
aroma vegetal, etéreo y amilítico, una perdida de frescor y
astringencia, y dificultades para su clarificación por la
destrucción de enzimas pectinolíticos. El empleo de preparados
enzimáticos para favorecer la extracción de los componentes de la
piel es una práctica cada vez más utilizada en las bodegas. Sin
embargo, esta práctica presenta algunos inconvenientes como su
elevado precio y la irregularidad de los resultados que son poco
reproducibles de una variedad a otra, o de una cosecha a otra.
Los tratamientos mediante pulsos eléctricos de
alto voltaje consisten en la aplicación de campos eléctricos de alta
intensidad (0,5-50 kV/cm) y duración del orden de
microsegundos de forma intermitente. En función de la intensidad del
campo eléctrico y del número de pulsos aplicados, estos
tratamientos pueden provocar una permeabilización reversible o
irreversible de las membranas celulares. La capacidad de estos
tratamientos para permeabilizar de forma reversible las membranas
celulares ha sido utilizada en el campo de la ingeniería genética y
de la biotecnología para la introducción de diferentes componentes
en el interior celular. Más recientemente, la permeabilización
irreversible de las células se ha investigado como método de
inactivación microbiana.
Nuestro proceso, objeto de la presente memoria,
reivindica la aplicación de un tratamiento de pulsos eléctricos de
alto voltaje, previo a la etapa de maceración o durante la propia
maceración, del proceso de elaboración de vino. Para ello, se coloca
el grano de uva o los hollejos entre dos electrodos entre los que
se aplica una determinada diferencia de potencial de forma
intermitente que genera un campo eléctrico de una intensidad
comprendida entre 0,2 a más de 100 kV/cm. El tratamiento se puede
aplicar en una cámara de tratamiento estática o en flujo continuo.
El tratamiento consigue permeabilizar las células de los tejidos
vegetales de los hollejos y pepitas acelerando la extracción de los
componentes contenidos en la fracción sólida de la vendimia, tales
como los compuestos fenólicos responsables del color del vino rosado
y tinto. Este tratamiento permite, por lo tanto, acortar el periodo
de maceración prefermentativa en el proceso de elaboración de vinos
rosados y el periodo de maceración en el proceso de elaboración de
vinos tintos. El acortamiento del periodo de maceración en el
proceso de elaboración del vino reduce el tiempo de contacto entre
los hollejos y el mosto con lo que se puede mejorar el control de
la temperatura durante la fermentación. Además, este acortamiento
mejora la rotación de las cubas en bodega y permite un mejor
aprovechamiento de su volumen. Por otra parte, la mejora en el
proceso de extracción de los compuestos fenólicos podría contribuir
a la mejora de las propiedades beneficiosas para la salud del vino.
Finalmente, debido al efecto letal de los tratamientos de pulsos
eléctricos sobre los microorganismos, el tratamiento tiene un efecto
depresor sobre la población de la flora salvaje de levaduras y
bacterias lo que facilita la acción de los cultivos iniciadores de
levaduras que cada vez se utilizan más frecuentemente en el proceso
de elaboración del vino y reducir la adición de anhídrido sulfuroso
que actualmente se utiliza, entre otros, con este objetivo.
Figura 1: En la figura 1 se representa en el eje
de la Y la intensidad de color y en el eje de la X el tiempo de
maceración en horas. Esta figura ilustra la influencia de la
intensidad del campo eléctrico (8 kV/cm (A), 5 kv/cm (B) y 2 kV/cm
(C)) de un tratamiento de pulsos eléctricos de alto voltaje (100
\mus, 1 Hz) sobre la evolución de la intensidad de color (suma
de absorbancia a 420, 520 y 620 nm) del mosto de uva de la variedad
garnacha a lo largo del tiempo. A efectos comparativos, también se
incluye la evolución del color en el mosto en contacto con hollejos
sin pulsar (D). Justo tras el tratamiento, la intensidad del
colorante es similar en la muestra sin pulsar que en las muestras
pulsadas. Sin embargo, a medida que se prolonga el tiempo de
incubación el mosto en contacto con los hollejos pulsados tiene
mayor intensidad de color que el mosto sin pulsar. Tras 48 h de
incubación, la intensidad del color del mosto en contacto con los
hollejos pulsados a una intensidad de 8 kV/cm es un 66% mayor que la
intensidad de color del mosto correspondiente a los hollejos sin
pulsar. Por otra parte, tras un tiempo de tratamiento constante, la
intensidad de color del mosto es mayor cuanto mayor es la
intensidad del campo eléctrico aplicado. El mosto en contacto con
los hollejos pulsados a una intensidad de 8 kV/cm tiene una
intensidad de color de un 44 y un 26% mayor que el que estaba en
contacto con los hollejos pulsados a 5 y 2 kV/cm
respectivamente.
Figura 2. En la figura 2 se representa en el eje
de la Y la intensidad de color y en el eje de la X el tiempo de
maceración en horas. Esta figura ilustra la influencia del tiempo de
tratamiento a una intensidad de campo eléctrico constante (8 kV/cm)
sobre el color del mosto de uva garnacha en contacto con hollejos
pulsados. A efectos comparativos, también se incluye la evolución
de la intensidad de color en el mosto en contacto con hollejos sin
pulsar (A). Mientras que apenas se observó diferencias entre un
tratamiento de 20 \mus (B) y 50 \mus (C), tras 100 \mus (D)
de tratamiento la intensidad de color era ligeramente superior. En
todos los casos la intensidad del color era superior en un
porcentaje entre un 66 y un 48% cuando los hollejos fueron tratados
con pulsos eléctricos de alto voltaje.
Figura 3. En la figura 3 se representa en el eje
de la Y el índice de antocianos y en el eje de la X el tiempo de
maceración en horas. Esta figura ilustra la influencia de la
intensidad del campo eléctrico (8 kV/cm (A), 5 kV/cm (B) y 2 kV/cm
(C)) de un tratamiento de pulsos eléctricos de alto voltaje (100
\mus, 1 Hz) sobre la evolución de la concentración de antocianos
(determinada añadiendo a 0,1 ml de muestra, 10 ml de ClH 1,0 molar y
midiendo la absorbancia a 520 nm) del mosto de uva de la variedad
garnacha a lo largo del tiempo. A efectos comparativos, también se
incluye la evolución de la concentración de antocianos en el mosto
en contacto con hollejos sin pulsar (D). Al igual que ocurría con la
intensidad del color, a medida que aumenta el tiempo de maceración
la cantidad de antocianos extraídos es mayor en las muestras
tratadas por pulsos eléctricos que en la muestra sin tratar. La
concentración de antocianos en el mosto que contenía los hollejos
pulsados a una intensidad de campo eléctrico de 8 kV/cm era 3,5, 1,8
y 1,5 veces mayor que en el mosto que contenía los hollejos sin
pulsar, los pulsados a 5 kV/cm y los pulsados a 2 kV/cm
respectivamente.
Figura 4. La figura 4 muestra la influencia de
la intensidad del campo eléctrico (2, 5 y 8 kV/cm) de un tratamiento
de pulsos eléctricos de alto voltaje
(100 \mus, 1 Hz) en el índice de polifenoles (valor de la absorbancia a una longitud de onda de 280 nm del mosto diluido 1/100) del mosto de uva de la variedad garnacha tras 48 horas de maceración. A efectos comparativos también se incluye el índice de polifenoles en el mosto en contacto con hollejos sin pulsar. El índice de polifenoles en el mosto que contenía hollejos pulsados a 8 kV/cm era el doble del que contenía el mosto sin pulsar. Por otro lado, el mosto que contenía los hollejos pulsados a 2 y 5 kV/cm tenía un índice de polifenoles similar y su valor era alrededor de 1,3 veces inferior al índice de polifenoles del mosto que contenía los hollejos tratados a 8 kV/cm.
(100 \mus, 1 Hz) en el índice de polifenoles (valor de la absorbancia a una longitud de onda de 280 nm del mosto diluido 1/100) del mosto de uva de la variedad garnacha tras 48 horas de maceración. A efectos comparativos también se incluye el índice de polifenoles en el mosto en contacto con hollejos sin pulsar. El índice de polifenoles en el mosto que contenía hollejos pulsados a 8 kV/cm era el doble del que contenía el mosto sin pulsar. Por otro lado, el mosto que contenía los hollejos pulsados a 2 y 5 kV/cm tenía un índice de polifenoles similar y su valor era alrededor de 1,3 veces inferior al índice de polifenoles del mosto que contenía los hollejos tratados a 8 kV/cm.
Figura 5. La figura 5 muestra la influencia del
tiempo de tratamiento a una intensidad de campo eléctrico constante
sobre el índice de polifenoles del mosto de uva garnacha en
contacto con hollejos pulsados a una intensidad de campo eléctrico
de 8 kV/cm tras 48 horas de maceración. A efectos comparativos,
también se incluye el índice de polifenoles en el mosto en contacto
con hollejos sin pulsar. El aumento del tiempo de tratamiento de 50
a 100 \mus incrementó el índice de polifenoles en el mosto de 19,3
a 25,5.
Figura 6. En la figura 6 se representa en el eje
de la Y la fracción de supervivientes de levaduras y en el eje de
la X el tiempo de tratamiento en microsegundos. Esta figura ilustra
la inactivación de Sacharomices cerevisiae mediante un
tratamiento de pulsos eléctricos de alto voltaje de una intensidad
de 8 kV/cm. Se observa que tras 100 \mus de tratamiento la
población de la levadura se inactiva en más del 90%.
Para complementar la descripción y con objeto de
ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a
la presente memoria de un diagrama de bloques del procedimiento de
la invención (Figura 7) donde de forma ilustrativa y no limitativa
se representan los detalles más significativos de la invención.
El procedimiento que la invención propone parte,
como materia prima, de cualquier tipo de uva apropiada que se
recepciona en una tolva de vendimia (1) transportándose mediante un
sinfín o cualquier otro medio adecuado a una despalilladora (2) que
elimina el raspón de los racimos de uva y estruja los granos de uva
con más o menos intensidad. Con posterioridad la uva despalillada y
estrujada junto con el mosto se conduce al equipo de pulsos
eléctricos de alto voltaje (3) donde se produce la permeabilización
de las células de los tejidos vegetales de los hollejos. Tras el
tratamiento mediante pulsos eléctricos de alto voltaje los hollejos
junto con el mosto se envían a un depósito de fermentación (4). El
resto del proceso para la elaboración del vino, sigue el curso
normal de las bodegas de vino convencionales con la particularidad
de que la etapa de maceración prefermentativa característica en la
elaboración de vinos rosados o la etapa de maceración fermentativa
utilizada en la elaboración de vinos tintos son mucho más
cortas.
No se considera necesario hacer más extensa esta
descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el
alcance de la invención y las ventajas que de la misma se
derivan.
Los términos en que se ha redactado esta memoria
deberán ser tomados siempre en sentido amplio y no limitativo.
Claims (10)
1. Procedimiento para permeabilizar las células
de los tejidos de los hollejos y pepitas de la uva
caracterizado por la aplicación de forma intermitente
(0,1-1000 Hz) un campo eléctrico de alta intensidad
(0,2-100 kV/cm) durante un periodo de tiempo
comprendido entre 1-2000 \mus).
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado por su capacidad para extraer compuestos
fenólicos y responsables del aroma del interior de las células de
los tejidos vegetales de la uva.
3. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado por acelerar la etapa de maceración
prefermentativa en el proceso de elaboración de vinos rosados.
4. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado por acelerar la etapa de maceración
en el proceso de elaboración de vinos tintos.
5. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado por mejorar el control de la
temperatura de fermentación en el proceso de elaboración del vino
al disminuir el tiempo necesario de contacto entre el mosto y los
hollejos.
6. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado por permitir una mejora de la
rotación y del aprovechamiento del volumen de las cubas de
fermentación en las bodegas de elaboración de vino al disminuir el
tiempo de contacto entre el mosto y los hollejos.
7. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado por mejorar las propiedades beneficiosas para
la salud del vino al aumentar la extracción de compuestos fenólicos
de los hollejos y pepitas de la uva.
8. Procedimiento para inactivar levaduras y
bacterias presentes en la vendimia caracterizado por la
aplicación de forma intermitente (0,1-1000 Hz) un
campo eléctrico de alta intensidad (0,2-100 kV/cm)
durante un periodo de tiempo comprendido entre
1-2000 \mus).
9. Procedimiento según la reivindicación 8
caracterizado por facilitar la multiplicación de cultivos de
levaduras iniciadores adicionados en el proceso de elaboración del
vino.
10. Procedimiento según la reivindicación 8
caracterizado por contribuir a la reducción de la adición de
anhídrido sulfuroso en el proceso de elaboración del vino.
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| ES200302802A ES2259861B1 (es) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Proceso de extraccion de componentes de la uva. |
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Publications (2)
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