Valoración enológica del tapón de corcho: reducción de

Transcripción

Transferencia de Tecnología y Mejora
de la Competitividad del
Sector Corchero del Espacio SUDOE
Valoración
enológica del
tapón de corcho:
reducción de
organoclorados
y aportación
de compuestos
positivos al vino
Valoración
enológica del
tapón de corcho:
reducción de
organoclorados
y aportación
de compuestos
positivos al vino
Autores:
ANTONIO PALACIOS GARCÍA
JOSÉ IGNACIO SAN ROMÁN
JORDI ROSELLÓ
MIQUEL PUXEU
Juan-josé r. coque
SERGIO MOUTINHO
Coordinación:
Jordi Roselló
Primera edición: Junio 2015
© texto: los autores
© edición: VITEC - Parc Tecnològic del Vi
Diseño gráfico: Gràficament
ISBN: 978-84-606-9209-6
DL T 904-2015
Índice
Introducción................................................................................................................................ 5
El problema del olor a moho del vino......................................... 7
Antonio Palacios García y José Ignacio San Román
Estudio del origen del
2,4,6-tricloroanisol (Tca) en el corcho................................21
Jordi Roselló, Miquel Puxeu y Juan-José R. Coque
Symbios: un proceso de cocido del corcho
capaz de inhibir el desarrollo de sustancias
causantes de desviaciones organolépticas................ 35
Sérgio Moutinho
Estudio del perfil sensorial de los tapones
de corcho natural para vinos tranquilos.............................47
Jordi Roselló, Miquel Puxeu
y Juan-José R. Coque
Introducción
La presente publicación ha sido elaborada en
el marco del proyecto SUBERVIN, cuyo objetivo
final es la mejora de la competitividad, el valor
añadido y el posicionamiento internacional del
sector corchero.
La cadena corchera tiene un cliente fundamental, la industria vitivinícola, principal destino
de sus productos. La pérdida de cuota de mercado del tapón de corcho frente a los cierres
alternativos implica la necesidad de valorizar la
industria corchera, que trasmite en su producto
una serie de valores añadidos de respeto por el
medio ambiente y responsabilidad social. El proyecto pretende poner al alcance de los enólogos
datos objetivos y útiles sobre el beneficio del uso
del tapón de corcho, y reenfocar el conocimiento
existente sobre la relación corcho-vino para poner
en valor los aspectos positivos sin perder de vista
el objetivo de minimizar las debilidades.
Los compuestos organoclorados, presentes
ocasionalmente en el corcho, constituyen un reto
de mejora para las empresas del sector corchero. El olor a moho es una desviación aromática
causada por diferentes compuestos presentes o
no en el corcho y que pueden transferirse al vino
después del embotellado, provocando ciertos
aromas desagradables, frecuentemente descritos
como hongo, húmedo, tierra mojada. El interés
5
INTRODUCCIÓN
por el estudio del olor a moho y las causas que lo provocan se justifica por las incidencias económicas que conlleva al sector vitivinícola
y al propio sector corchero.
Los tres primeros capítulos de la presente publicación abordan el
complejo problema de la presencia de organoclorados en el corcho
desde tres distintos puntos de vista. En el primero se presenta el problema haciendo especial hincapié en el impacto sensorial del TCA en
humanos. En el segundo capítulo se estudia el origen de TCA en el
corcho a partir del análisis de otros compuestos organoclorados que
aparecen simultáneamente. En el tercer capítulo se expone el método
Symbios, un método preventivo que inhibe la formación de organoclorados en el corcho.
En el último capítulo se determina el perfil aromático de tapones
de corcho natural a partir de la detección de los compuestos positivos
presentes en el corcho y que pueden contribuir a la calidad sensorial
de los vinos.
El análisis de los compuestos volátiles del corcho proporciona una
extensa lista de compuestos que pueden tener efecto positivo sobre
el vino. Muchos de estos compuestos son sustancias aromáticas de
origen natural y en muchos casos provienen de la degradación de los
polímeros que componen el corcho. El origen geográfico del corcho
puede condicionar su concentración en el tapón acabado, pero también las técnicas utilizadas para el procesado; el cocido del corcho
provoca, entre otros efectos, un aumento significativo de la concentración de vainillina. El corcho contiene también una gran cantidad
de compuestos fenólicos de bajo peso molecular, principalmente aldehídos fenólicos, ácidos y taninos elágicos, presentes también en
la madera de roble y que juegan un importante papel en los cambios
producidos durante el envejecimiento.
La presente publicación aporta datos objetivos sobre la calidad del
corcho con el objetivo de conseguir que el enólogo vea en el corcho
una herramienta a su disposición en el proceso de elaboración y mejora organoléptica de sus vinos.
6
EL PROBLEMA
DEL OLOR
A MOHO
DEL VINO
y
Antonio Palacios García José Ignacio San Román
EL PROBLEMA DEL OLOR A MOHO
DEL VINO
Antonio Palacios García1 y José Ignacio San Román2
1
Laboratorios Excell Ibérica, C/ Planillo nº 12, Pabellón B; 26006 Logroño, España,
www.labexcell.com.
E-mail: [email protected]
2
Departamento de Fisiología y Farmacología, Universidad de Salamanca.
Edificio Departamental, Campus Miguel de Unamuno. 37007 Salamanca, España.
Introducción
Entre los cloroanisoles identificados como fuente de defectos de
carácter “enmohecido”, el TCA es uno de los contaminantes más
importantes. En el campo del vino y los espiritosos, la presencia de
2,4,6-tricloroanisol (TCA) ha sido mayoritariamente asociada a problemas de contaminación de los tapones de corcho, conocido como
“sabor a corcho” y mejor denominado como “olor a moho”, como reza
el título del capítulo. El origen de TCA en el corcho ha sido objeto de
un gran número de investigaciones y existen numerosas publicaciones acerca de los diferentes orígenes posibles del 2,4,6-triclorofenol
(TCP), el precursor directo de TCA, en las planchas y en los tapones
de corcho. Las condiciones de transformación del TCP en TCA por la
microflora de corcho son bien conocidas. También han sido ya más
o menos elucidadas las condiciones de formación de estos contaminantes organohalogenados en el entorno forestal o durante el ciclo
de fabricación de los corchos. Además, las condiciones de migración
de TCA en el vino se conocen a la perfección y se han desarrollado
técnicas analíticas de TCA como instrumentos rutinarios de control de
calidad en la compra y uso de corchos en bodega.
Por otra parte, los casos de contaminación de vinos y espirituosos
por TCA sin contacto con corcho contaminado son menos frecuentes,
pero relativamente fáciles de encontrar. En este artículo se podría poner en evidencia cientos de casos en la industria vitivinícola mundial
con la existencia de defectos olfativos en diferentes vinos de carácter
“enmohecido” que han sido comunicados por la madera de roble de
8
las barricas durante la crianza, o por materiales intrínsecos o extrínsecos de bodega que actúan como vectores indirectos a través del
ambiente o directos cuando actúan por contacto. Incluso podríamos
relatar casos donde el vehículo del contaminante es la propia agua
utilizada para la limpieza de la bodega, bien sea procedente de pozos
o fuentes naturales, o en algunos casos, del agua municipal contaminada por halofenoles y haloanisoles.
Los problemas ambientales se concentran principalmente en las
salas de crianza y maduración del vino. Ello se debe a que éstas
cuentan, generalmente, con menor ventilación y estructuras de soporte de barricas y botellas de madera. Esta situación es especialmente
preocupante, ya que en estas salas se guardan aquellos vinos que
requieren mayor inversión, que se dirigen a mercados más exigentes
y de los que se espera obtener mayores ingresos económicos. Existe
una seria condición de riesgo para estos vinos, ya que la contaminación ambiental se adsorbe y concentra en materiales porosos y plásticos de uso corriente en bodega, tales como maderas de construcción,
muros, pisos, maderas de roble (barricas, duelas, chips), bentonita,
tierras de filtración, tapones de corcho y de silicona, cartones, ladrillos,
mangueras, etc., que al estar en contacto directo o indirecto con el
vino lo alteran. A veces no se trata solo de TCA, sino de 2,4,6-tribromoanisol (TBA), más propio de contaminación ambiental.
¿Es un problema exclusivamente del vino
y las bodegas?
A lo largo de la historia culinaria, los consumidores han visto alteradas las propiedades positivas de ciertos alimentos por la presencia de
sustancias que generan mal sabor y que pueden reducir drásticamente la palatabilidad de los alimentos y bebidas. Debido a que algunos
de estos contaminantes aparecen en concentraciones muy bajas, la
identificación de las sustancias responsables se ha visto muy limitada
a nivel científico. Uno de los compuestos más potentes identificado
hasta la fecha como responsable de mal sabor es el 2,4,6-tricloroanisol (TCA), conocido específicamente por la inducción del llamado
defecto de “olor a moho” en vinos.
Pero no, con seguridad el vino no es la única víctima. Curiosamente, el TCA también se encuentra en manzanas, pasas, pollo, camarones, cacahuetes, nueces, sake, té verde, cerveza y el whisky, entre
otros, además de en varios productos envasados. Por ello, la industria
alimentaria debería prestar especial cuidado para evitar esta contaminación. Sin embargo, esto no ha sucedido por el momento, ni se toma
9
EL PROBLEMA DEL OLOR A MOHO DEL VINO
Figura 1: típica caja de madera de
fruta con manzanas con potencial
contaminación por anisoles.
en consideración el deterioro organoléptico que sufren los alimentos
contaminados que, por lo tanto, se ven privados de sus cualidades
sensoriales características.
También son muchos los lugares públicos, como hoteles, restaurantes, hospitales, almacenes de ropa y otros establecimientos de diversos negocios, que deberían plantearse si uno de los elementos que
pueden determinar un fracaso empresarial es ese aroma a “húmedo”
y a “serrín mojado” que invade de forma permanente el local, y al que
terminas acostumbrándote e incluso acaba “desapareciendo” cuando
sufres exposiciones continuadas, pero que rompe el bienestar sensorial de quien de repente llega al establecimiento y nota algo extraño, sin prestar mucha atención, pero que incomoda por el recuerdo a
moho.
Fisiología del impacto sensorial del TCA en
humanos
A lo largo de la historia de la humanidad, se han propuesto numerosas clasificaciones de los diferentes olores, todas las cuales tienen
algo en común: ninguna es convincente. Tal vez el intento más acertado, a pesar de su simplicidad, se lo debemos al filósofo Platón, quien
clasificó los olores en agradables y desagradables. Si nos atenemos
a esta clasificación, es evidente que el TCA es una sustancia con olor,
y que este olor es desagradable. Así, el TCA disuelto el agua pura (incolora, insabora e inodora) es fácilmente reconocible por su olor mohoso, a partir de una determinada concentración umbral, típicamente
más alta en la población en general (8-9 ng/L) que en catadores entrenados (3-4 ng/L). De acuerdo con esto, la presencia de concentraciones elevadas (por encima del umbral) de TCA en un vino arruinará
sus características organolépticas, como consecuencia de su mal olor
característico. Este escenario relativamente simple, según el cual el
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vino se echa a perder por el mal olor del TCA, podría en realidad ser
mucho más complejo, tal y como ha publicado muy recientemente un
grupo de investigación japonés en la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. Pero para
comprender bien cuál podría ser el efecto completo del TCA sobre el
vino merece la pena que empecemos haciendo un breve repaso del
funcionamiento del sentido del olfato.
Todo receptor sensorial debe ser considerado, desde el punto de
vista fisicoquímico, como un transductor de energía, es decir, son estructuras que captan un determinado estímulo y convierten su energía
natural en cambios de potencial eléctrico en la membrana plasmática
de la célula receptora, el único “lenguaje” que utiliza nuestro sistema
nervioso. Los receptores olfatorios pertenecen al gran grupo de los
quimiorreceptores, que informan al sistema nervioso central acerca de
la presencia en el medio de determinadas sustancias químicas. Así,
el olfato es un sistema de detección química de sustancias volátiles,
presentes en el aire respirado y que, a diferencia de otros quimiorreceptores (por ejemplo, los que controlan la cantidad de glucosa en la
sangre), da lugar a una serie de sensaciones conscientes.
Los receptores olfatorios son neuronas diferenciadas, localizadas
en la parte superior de la cavidad nasal, en concreto en el denominado
epitelio olfatorio, en cuya superficie, típicamente cubierta de mucus,
estas células tienen una serie de cilios, que son el lugar en el que se
lleva a cabo la interacción entre las moléculas de la sustancia odorífera y la neurona receptora. Estas mismas neuronas tienen un axón,
relativamente corto, que asciende y penetra en el interior del cráneo
a través de la lámina cribosa del hueso etmoides, y hace sinapsis con
Figura 2. Esquema de la localización y ultra estructura del epitelio olfatorio en
humanos.
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neuronas secundarias de la vía olfatoria en los denominados bulbos
olfatorios, parte ya del encéfalo (Figura 2). El conjunto de axones de
estas neuronas forman el denominado nervio olfatorio.
En la membrana de los cilios, estas neuronas poseen una gran
variedad de receptores de membrana, proteínas que reconocen de
manera específica las diferentes sustancias odoríferas. Tras la unión
de la molécula con su receptor, se desencadenan fenómenos de señalización intracelular, que típicamente se inician por activación de una
proteína G heterotrimérica, que a su vez es responsable de la activación de la adenilil ciclasa, una enzima ligada a la membrana, que
cataliza la síntesis del mensajero intracelular AMP cíclico (cAMP) a
partir de ATP (Figura 6). El siguiente acontecimiento en el proceso de
transducción consiste en la unión de este cAMP a la porción intracelular de canales catiónicos inespecíficos, conocidos como CNG (Cyclic
Nucleotides-Gated channels), promoviendo su apertura. Aunque hay
muchas dudas acerca de las concentraciones extracelulares de cationes en el mucus que recubre los cilios (muy probablemente sean muy
variables), la apertura de estos canales CNG implica necesariamente
la entrada a la célula de cargas positivas, en forma de iones Na+, Ca2+
y, probablemente, algo de K+ que, en su conjunto, van a provocar la
despolarización de la membrana plasmática. Secundariamente, la entrada de Ca2+ provoca un incremento de la concentración citosólica de
este catión, que será ahora capaz de unirse y activar a otro tipo de canales, en este caso aniónicos, los CACC (Calcium-Activated Chloride
Channels), por los cuales saldrá Cl−; esta salida de cargas negativas
contribuye también a la despolarización de la membrana (Figura 3). Si
la despolarización de la membrana de los cilios es lo suficientemente
intensa, la neurona olfatoria producirá potenciales de acción, que se
propagarán sin decremento a través de toda la membrana plasmática,
incluyendo por supuesto la del axón, enviando así el correspondiente
mensaje al sistema nervioso central e informándole de la presencia de
esa sustancia odorífera en la cavidad nasal.
Figura 3. Esquema del proceso de transducción sensorial en receptores olfatorios.
12
Como apuntábamos antes, el grupo de investigación del Prof.
Kurahashi, de la Universidad de Osaka, ha publicado recientemente
unos resultados experimentales que supondrían, de confirmarse, un
cambio radical en la forma en la que debemos considerar las acciones del TCA sobre el sentido del olfato. Utilizando como modelo experimental neuronas olfatorias de salamandra, cuyo tamaño es muy
superior a las de mamífero, lo que facilita su manejo en el laboratorio,
y métodos electrofisiológicos, en concreto la técnica de patch-clamp o
“pinzamiento de membrana”, estos autores han puesto de manifiesto
un potente efecto inhibidor del TCA sobre el flujo de cationes a través
de los canales CNG, que se mantendría durante cerca de 1 minuto
tras la exposición a esta sustancia. Este efecto del TCA implicaría,
por lo tanto, que esta molécula no solo daría lugar a sensaciones
olfatorias desagradables al interaccionar con algunas de las neuronas olfatorias, sino que ejercería un efecto general de inhibición de
la transducción olfatoria en todos los demás receptores. Estaríamos
hablando, en definitiva, de que el TCA dificultaría, de forma transitoria,
nuestra capacidad para detectar, por medio del olfato, la presencia de
otras sustancias volátiles en la cavidad nasal. En presencia de TCA
estas moléculas se unirían a sus receptores específicos en las neuronas olfatorias, pero esta unión no traería como consecuencia un flujo
de cationes a través de los CNG lo suficientemente intenso como para
convertirse en señales nerviosas. Nuestro sistema nervioso central no
recibiría, en consecuencia, ninguna información acerca de la presencia de esa sustancia si al mismo tiempo está actuando el TCA sobre
los CNG. Dicho en términos menos fisiológicos, el TCA induciría un
estado transitorio de “ceguera olfatoria”.
Los fenómenos de “inhibición cruzada” son frecuentes en muchos
sistemas sensoriales, y están muy bien caracterizados, por ejemplo,
en el caso del tacto o de la visión. Su existencia en el sentido del olfato
no se había descrito hasta muy recientemente: aunque había datos
anteriores que apuntaban a esta posibilidad, la demostración definitiva de la existencia de este tipo de mecanismo en neuronas olfatorias
vino nuevamente de la mano del grupo del Prof. Kurahashi, quienes
demostraron en el año 2006 que varias moléculas odoríferas, de diferente naturaleza química, eran capaces de inhibir la actividad de los
canales CNG en neuronas olfatorias de salamandra.
Si pensamos en las consecuencias que puede tener este efecto inhibidor del TCA sobre el disfrute hedónico del vino, la primera pregunta
que surge es evidente: ¿a qué concentración lleva a cabo el TCA ese
tipo de efecto? Hay una serie de problemas metodológicos, e incluso
de evidentes contradicciones, en el trabajo del grupo japonés, que
dificultan enormemente la respuesta a esta pregunta. Takeuchi y cols.
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Inhibición relativa
(2013) llegan a la conclusión de que este efecto del TCA se puede
ejercer a concentraciones tan bajas como 1 attomolar (10-18M), si bien
utilizando otro método de aplicación del TCA no observan respuestas
inhibidoras significativas sobre las corrientes eléctricas mediadas por
los CNG en ese rango tan bajo de concentraciones. Que una sustancia tenga efectos biológicos a la concentración de 1 aM se acerca
peligrosamente al territorio de lo absurdo, si no está ya de lleno dentro
de él. Ninguna otra sustancia tiene efecto de ningún tipo a esas concentraciones, y tendríamos que multiplicarlas al menos por un millón
para acercarnos a aquellas a las que actúan los más potentes agentes
biológicos conocidos. En cualquier caso, el artículo de Takeuchi y cols.
pone de manifiesto que, sin ninguna duda, las acciones inhibidoras del
TCA sobre los CNG se ejercen de manera significativa a concentraciones bastante inferiores a los límites de detección de esta sustancia, no
solo en la población general (alrededor de 4×10-11M), sino también en
los expertos entrenados (alrededor de 1,5×10-11M). Además, el efecto
del TCA es dependiente de su concentración, logrando inhibiciones
muy marcadas de la actividad de los CNG a concentraciones elevadas
(Figura 7). Esto puede explicar, al menos de forma parcial, por qué los
vinos contaminados con anisoles, aparte de parecer tremendamente
neutros en cuanto a aromas, no huelen más que a humedad o a moho,
despareciendo por completo cualquier otro aroma positivo, como los
recuerdos a fruta o a madera tostada. Además, esto implica que el
[TCA] (M)
Figura 4. Medidas de intensidad de corriente eléctrica y efecto supresor por la molécula de TCA sobre receptores olfatorios de salamandra. Los datos han sido elaborados a partir de los publicados por Takeuchi y cols. (2013). El punto rojo indica el
umbral de detección olfatoria típico en catadores entrenados, y el punto marrón el
de la población en general.
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TCA, a concentraciones a las que su presencia no resulta detectable
por el olfato humano, es capaz ya de inhibir la sensibilidad olfatoria
a otras sustancias diferentes y, por lo tanto, no es difícil imaginar las
consecuencias que esto puede tener a la hora del consumo hedónico
de un vino contaminado con pequeñas concentraciones de TCA. Existen ya referencias bibliográficas y testimonios en las que se describe
este efecto negativo de bajas concentraciones de anisoles en vinos,
en los que gran parte de sus aromas característicos parecen haber
desaparecido.
Sorprendentemente, el TCA ejerció un efecto supresor mucho
más potente sobre los canales CNG (100-1000 veces más) que otros
agentes que funcionan como enmascarantes olfativos muy conocidos
y ampliamente utilizados en perfumería, como el cis-diltazem, que actúa como bloqueante, y el geraniol, un potente agente enmascarante usualmente utilizado en perfumes. Esto puede explicar el aroma
potente y embriagador que desprenden algunos vinos de la variedad
Moscatel, ricos en geraniol. Takeuchi y cols. también investigaron los
mecanismos de la acción del TCA sobre los CNG y, a la vista de su carácter lipofílico (cuantificado por su coeficiente de reparto en octanol/
agua a pH 7,4) y a que la cinética de su efecto inhibidor no se ajusta a
una ecuación de Michaelis-Menten, sino a una regresión logarítmica,
sugieren que el efecto sobre los CNG estaría mediado por la inclusión
del TCA en la bicapa lipídica de las membranas plasmáticas de las
células receptoras, desde donde, de alguna forma, alteraría la conductancia y/o el mecanismo de compuerta de los CNG.
Por otra parte, Takeuchi y cols. analizaron la potencia relativa de
diferentes anisoles y moléculas relacionadas, encontrando efectos
muy similares del TCA y del TCB, moléculas que resultaron muchísimo más eficaces, en la anulación de las corrientes catiónicas a través
de los CNG, que el TCP, precursor del TCA.
Finalmente, como biólogos de formación, los autores de este artículo no podemos por menos que plantear una cuestión final: son
demasiadas las diferencias interespecíficas que podemos encontrar
en cualquier función biológica, muy a menudo en especies animales
muy relacionadas evolutivamente entre sí, como para asumir sin más
que los efectos del TCA observados en neuronas olfatorias de un anfibio son directamente extrapolables a la especie humana. Es obvio
que serán necesarias más investigaciones para clarificar la eventual
implicación de este fenómeno en el olfato humano, así como, en su
caso, su importancia cuantitativa.
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Consecuencias del impacto del TCA en bodega
y durante el consumo de vino
De todos los órganos de los sentidos, el olfato se distingue por la
rapidez con la que se adapta al estímulo. Ello se debe a que, cuando
las células olfatorias se “han acostumbrado” (fenómeno de acomodación) a un determinado olor, cesan de transmitirlo al cerebro. Esta
facilidad para dejar de percibir un olor no constituye, sin embargo, una
limitación muy seria para la vida del hombre, pero si puede constituir
una limitación muy importante para el descubrimiento de una eventual
contaminación en bodega y por supuesto, para un correcto disfrute del
vino en su momento de consumo hedónico. Se estima por otra parte,
que de todos los olores percibidos, el 75% son olores desagradables,
por lo que la acomodación del sentido del olfato es de agradecer en la
mayoría de los casos.
• Contaminación ambiental de bodega: en el caso de estar sometidos de forma continua al impacto de una atmósfera contaminada por TCA, dicha molécula va a conseguir con su constante
presencia una acomodación del sentido del olfato, no emitiéndose
señales que avisen de su presencia, por lo que pasará desapercibida sin levantar señales de alarma que nos obliguen a corregir el
grave problema que sufre el ambiente de la bodega. Esto se debe
a que la percepción olfativa de ciertos agentes químicos puede estar alterada por contactos previos a los mismos, desarrollándose
tolerancia cuando la exposición a un producto hace que disminuya
la respuesta a exposiciones posteriores. En resumen, el TCA consigue que nos acostumbremos a su presencia sin molestarnos, lo
que nos hace pensar que realmente el problema no existe y solo
es fruto de la imaginación de los demás. Un problema añadido a la
contaminación ambiental es que el vino ya nace desde origen con
una ligera contaminación por anisoles, por lo que cualquier fuente
externa adicional, como pueda ser un lote de corchos con problemas de contaminación, va a subir mucho la frecuencia de botellas
afectadas por un contenido de TCA que sea superior a los umbrales
de detección, pues se parte ya de un ruido base constante en todas
las botellas. De ahí la importancia de realizar controles atmosféricos periódicos de posibles contaminaciones ambientales mediante
trampas de fibras específicas a los anisoles y sus precursores.
• Control de calidad de corchos o barricas contaminadas: esta es
una práctica habitual de bodega para diagnosticar la presencia de
TCA en vino, en materiales de corcho y en madera mediante la cata
y análisis sensorial. En el caso particular de los anisoles tenemos
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un claro problema de supresión temporal cuando nuestra pituitaria
olfativa entra en contacto con la molécula, dejándonos inhabilitados hasta su recuperación, para lo que se necesita un tiempo de
reposo después de recibir el estímulo. La adaptación olfativa se produce cuando un estímulo es constante o se repite con rapidez, lo
que provoca que se acompañe de una respuesta cada vez menor.
Por ejemplo, la exposición breve a disolventes disminuye de forma
notable, pero pasajera, la capacidad de detección de los mismos.
La adaptación también tiene lugar cuando se ha producido una exposición prolongada a concentraciones bajas o rápidamente, con
algunos agentes químicos, en presencia de concentraciones muy
elevadas. Esto último puede provocar una “parálisis” olfatoria rápida
y reversible. Por esta razón siempre se deben acompañar la evaluación sensorial de vinos, y en su caso, los controles sensoriales
de tapones por análisis químicos realizados mediante cromatografía
de gases y espectrometría de masas, aparatos tecnológicos que no
sufren estos fenómenos de acomodación y supresión sensorial.
• Venta y consumo del vino: el mal llamado defecto del “olor a corcho”, que deberíamos denominar “olor a moho”, es el único defecto
negociable a priori para devolver un vino en la mesa de un restaurante o una tienda especializada. Se trata además de un grave problema a nivel de distribución, causando conflictos entre productores
y distribuidores en el mundo entero. Existe por otra parte un consenso a nivel de las concentraciones de TCA que dañan las propiedades sensoriales del vino, con unos varemos aproximados de 3-4
nanogramos/L de TCA a nivel de expertos y catadores entrenados
y 8-9 nanogramos/L a nivel de consumidores. Estos umbrales sensoriales se llegan a definir mediante catas triangulares con paneles
formados con amplias poblaciones de catadores y consumidores. El
umbral de detección sensorial significa la concentración a la que no
solo percibimos algo diferente en relación a un testigo, sino también
a la que somos capaces de definir a que se debe la diferencia. Sin
embargo, en el caso del TCA y moléculas equivalentes, el daño organoléptico se produce desde su concentración molar como hemos
podido comprobar debido a su acción supresora sobre las células receptoras olfativas. Por lo tanto, para disfrutar del vino en su máxima
expresión no se trata de superar o no unas concentraciones determinadas, si no de su total ausencia. No obstante, los umbrales definen concentraciones de riesgo comercial y siguen siendo válidos de
cara a los controles cualitativos, tanto de tapones como de vinos. No
se debe confundir placer hedónico en el consumo del vino con los
conceptos técnicos que definen el problema de forma profesional.
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Conclusiones
• El principal responsable de la presencia de anisoles en los vinos
y en otras bebidas y alimentos no es otro que el propio ser humano. No se debe culpabilizar a la industria del corcho, ni siquiera al
apasionante mundo de los hongos, pues la fuente del TCA, el PCP,
nació en los laboratorios.
• La presencia de contaminantes en bodega constituye un serio
problema que puede afectar a la calidad de los vinos: debido a
su condición hidroalcohólica, el vino absorbe muy fácilmente cualquier contaminante capaz de volatilizarse a bajas temperaturas y
viajar por la humedad relativa. La concentración de materiales albergados en una atmósfera contaminada puede aumentar con el
tiempo. Nuestro sistema sensorial olfativo no nos permite detectar
el problema de la presencia de TCA por nosotros mismos, por lo
que se hace necesario un estricto control ambiental de los lugares
sensibles de la bodega. Hoy en día existen sistemas específicos
de muestreo de última generación, a base de polímeros absorbentes (fibras), mucho más selectivas que las trampas de bentonita.
• El control sistemático de los materiales de construcción utilizados
en las bodegas, así como el control de los insumos enológicos es
imprescindible para eliminar potenciales fuentes de contaminación
y asegurarse de la posterior ausencia de anisoles en el vino. Existen técnicas que permiten medir el riesgo de contaminación de
las barricas nuevas y corchos en general y por TCA en particular.
En caso de exportación de materiales a larga distancia, particularmente cuando se utilizan contenedores marítimos, es también
indispensable proceder al control ambiental antes de su carga.
• Los límites de consenso para definir a partir de qué concentración el TCA o el TBA perjudican las características sensoriales del
producto pueden no ser del todo correctos, ya que, aunque para
definir su presencia sí son válidos los umbrales de detección publicados en la bibliografía, según los resultados científicos aquí
mostrados, el fenómeno de bloqueo de los canales CNG en los
receptores olfatorios y, por lo tanto, de inhibición olfativa, pueden
alterar la percepción de los aromas positivos de un vino a partir de
concentraciones extremadamente bajas, aunque seguramente no
tanto como se muestra en el trabajo publicado recientemente por
el grupo japonés.
18
Bibliografía
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ESTUDIO DEL ORIGEN DEL
2,4,6-TRICLOROANISOL
(TCA) EN EL CORCHO
ESTUDIO DEL ORIGEN DEL
2,4,6-TRICLOROANISOL (TCA)
EN EL CORCHO
Jordi Roselló1, Miquel Puxeu1 y Juan-José R. Coque2
1
VITEC - Parc Tecnològic del Vi, Carretera de Porrera, km 1, 43730 Falset, España,
www.vitec.cat
2
Instituto de Investigación de la Viña y el Vino, Universidad de León,
Avenida de Portugal, 41, 24071 León, España
Introducción
El corcho, obtenido de la corteza del alcornoque (Quercus suber L.), es reconocido como el método más eficaz para cerrar botellas
de vinos a fin de permitir su correcta evolución y envejecimiento. Sin
embargo, por tratarse de un producto natural, el tapón de corcho puede adolecer de algunos defectos, entre los que destaca el problema
conocido como sabor a corcho u olor a moho. Consiste en la aparición
en el vino de metabolitos de origen microbiano que son producidos en
el tapón de corcho, y que éste cede al vino tras el embotellado, produciendo su contaminación por aromas indeseables, frecuentemente
definidos como aromas a humedad, tierra mojada u hongos [1]. Estos
aromas enmascaran los aromas naturales de los vinos; modifican negativamente sus propiedades organolépticas naturales e impiden su
comercialización, ante el rechazo del consumidor, lo cual obviamente
genera pérdidas económicas para el sector vitivinícola [2].
Aunque son varios los metabolitos microbianos causantes del olor
a moho (como guayacol, geosmina, 2-metilisoborneol, pirazinas, etc.),
el principal agente responsable de este defecto es el 2,4,6-tricloroanisol (TCA), ya que se ha identificado en más del 80% de los vinos
afectados por este defecto [3]. El TCA a concentraciones muy bajas
(1,5-3 ng/L) es capaz de conferir a los vinos un desagradable aroma
fúngico o moho.
Actualmente no existe ningún tratamiento totalmente efectivo para
eliminar la contaminación por haloanisoles del corcho, aunque la industria corchera está haciendo grandes esfuerzos de investigación
para tratar de minimizar el problema. Entre las recomendaciones que
22
llevan a cabo las empresas que fabrican tapón de corcho se pueden
mencionar las siguientes:
•Aplicación de estándares de calidad que minimicen las posibilidades de contaminación por cloroanisoles.
• Evitar la introducción en las instalaciones industriales de
materiales contaminados, fundamentalmente madera tratada con pentaclorofenol (PCP) o pinturas y barnices que
contienen 2,4,6-tribromofenol (TBP).
De igual modo, se están aplicando distintas estrategias tecnológicas (protegidas bajo patente en muchos casos) cuyo objetivo es la
eliminación parcial o total del compuesto TCA, siendo las más representativas las siguientes:
•Aplicación de vapor, agua a presión o mezclas hidroalcohólicas para extraer los compuestos presentes en el corcho.
• Extracción a base de CO2 en estado supercrítico, que, según estudios independientes, ha dado buen resultado. El
inconveniente de esta técnica es que solo puede aplicarse
de momento a triturado de corcho.
• Esterilización total del tapón de corcho a partir del desarrollo de un acelerador de electrones, eliminando los microorganismos que podrían producir el TCA.
Todas estas estrategias de reducción del TCA presentan dos inconvenientes importantes: por un lado, no eliminan el problema, ya
que solo consiguen reducirlo en un determinado porcentaje, y, por el
otro, se aplican principalmente sobre corcho triturado.
Paralelamente al desarrollo industrial de métodos curativos, el
avance en el conocimiento del origen del TCA en el corcho permitirá
el diseño e implementación de estrategias preventivas que eviten la
generación del problema.
El origen del TCA en el corcho está sometido a fuerte controversia
y ha sido objeto de distintas publicaciones [4, 5]. Las hipótesis aceptadas actualmente son las siguientes:
• Síntesis química: Formación de 2,4,6-triclorofenol (TCP) a
partir de niveles bajos de cloro y de fenoles presentes en el
medio ambiente, con posterior biometilación y acumulación
del TCA resultante en el corcho.
• Deshalogenación del PCP antropogénico presente en el
medio ambiente por acción de los microorganismos.
23
ESTUDIO DEL ORIGEN DEL 2,4,6-TRICLOROANISOL (TCA) EN EL CORCHO
• Uso de pesticidas en el bosque que contengan TCP; posterior biometilación y acumulación en el corcho.
• Utilización de cloro en el proceso de fabricación.
• Biosíntesis de novo de compuestos organoclorados.
La síntesis química de los clorofenoles
Burttschel [5] publicó que 2,5 equivalentes de cloro reaccionan
con fenol en disolución acuosa para formar mezclas de 2-clorofenol y
4-clorofenol (componentes minoritarios), 2,4-diclorofenol y 2,6-diclorofenol y TCP como componente mayoritario. Estas reacciones se ven
afectadas por el pH, siendo 8 su pH óptimo. No se detectaron fenoles
metasustituidos ni tetraclorofenol ni pentaclorofenol.
El cloro es presente en el suministro de aguas urbanas, en productos de limpieza y de sanitización. Es capaz de entrar en los sistemas de recogida de aguas residuales donde puede reaccionar con
fenoles derivados de material vegetal, proporcionando las condiciones
adecuadas para producir clorofenoles de hasta 3 átomos de cloro. El
TCP puede formarse también a partir de la incineración de materiales
orgánicos, contribuyendo a la presencia de clorofenoles en el medio
ambiente y proporcionando oportunidades para su acumulación en tejidos de plantas vivas.
Degradación de los clorofenoles en el medio ambiente
Los clorofenoles con mayor número de átomos de cloro (TCP,
TeCP y PCP) han sido fabricados y utilizados con muchos objetivos
desde los años 70 del siglo XX, desde que las compañías Dow i Monsanto introdujeron el PCP como conservante para la madera el 1936.
El TCP ha sido utilizado como biocida bajo los nombres comerciales
de Dowcide 2S, Omal y Phenaclor. El PCP es el biocida más efectivo
entre estos tres organoclorados, por su mayor toxicidad y persistencia.
Generalmente los preparados de PCP son mezclas con un 3-10% de
TeCP y proporciones menores de TCP (como subproductos) pero no
contienen diclorofenoles. Una cantidad estimada de 200.000 toneladas de clrofenoles han sido utilizadas cada año en el mundo a partir
de los años 70, la mitad era PCP. Los clorofenoles han sido aplicados
a la agricultura como biocidas (herbicidas, fungicidas e insecticidas)
en la industria como conservantes de la madera y, específicamente
el PCP, como termicida, agente antimicrobiano en torres de refrigeración, adhesivos, pinturas de látex o revestimientos de latas destinadas
a alimentos.
24
Como consecuencia de la síntesis de compuestos clorados y de
su uso como biocidas, los clorofenoles se han acumulado en cursos
de agua y en la tierra, incluso en áreas remotas. El uso de biocidas
clorofenólicos ha sido prohibido o restringido desde los años 80 del
siglo XX.
La biodegradación de los clorofenoles ha sido estudiada como
método de biorremediación de suelos severamente contaminados por
PCP y fenoles relacionados. Varios microorganismos han mostrado
capacidad para degradar estos compuestos aunque las condiciones
necesarias son improbables en la naturaleza. Varios artículos explican tratamientos de descontaminación de suelos mediante microorganismos capaces de degradar clorofenoles. Las técnicas utilizadas
para activar estos microorganismos son la exposición a compuestos
relacionados pero de menor toxicidad, la introducción de oxígeno y
nutrientes en el medio, y, si es posible, el aumento de la temperatura.
Distintos géneros de bacterias aeróbicas son capaces de degradar clorofenoles introduciendo un grupo hidroxilo en posición pararespecto al grupo hidroxilo existente para producir la correspondiente
clorohidroquinona; posteriormente se elimina el cloro de la molécula y
finalmente se rompe el anillo aromático para producir metano y dióxido
de carbono. La susceptibilidad de degradación de los clorofenoles se
reduce al aumentar el número de átomos de cloro. La posición de los
átomos de cloro en la molécula también afecta la susceptibilidad, los
compuestos que muestran cloros en posición meta- respecto al fenol
presentan una mayor resistencia a la degradación.
Las bacterias anaerobias usan la decloración reductiva para degradar los clorofenoles, y los átomos de cloro son reemplazados por
átomos de hidrógeno. La velocidad de degradación del PCP y el TCP
son similares en condiciones anaerobias. Mikesell y Boyd [7] muestran la formación de TeCP y TCP como productos intermedios de la
degradación del PCP junto con otros clorofenoles y cloroanisoles.
Puhakka y Melin [8] muestran que la deshalogenación del PCP en
condiciones anaerobias produce diclorofenoles y monoclorofenoles.
Bryan y Schultz [9] listan 25 metabolitos de la degradación del TCP,
pero ni el TCP ni el TCA están presentes. En general, los compuestos
generados a partir del PCP tienden a retener los cloros en posición
meta- respecto al grupo hidroxilo y no se produce ni TCA ni TCP como
compuestos mayoritarios.
Los hongos basidiomicetos son los principales responsables del
reciclaje de la materia orgánica de origen vegetal debido a su habilidad para degradar hemicelulosa, lignina y celulosa.
Los basidiomicetos son capaces de degradar los clorofenoles
antropogénicos y por esta razón han sido usados para el tratamien25
to de suelos contaminados por biocidas. Son organismos eficientes
en transformar un amplio rango de compuestos clorados mediante
reacciones de óxido-reducción. Las enzimas extracelulares como las
peroxidasas y lacasas son activas en la degradación de las ligninas
y se consideran responsables de la degradación de organoclorados.
Estos hongos son capaces de convertir PCP y TCP en la correspondiente p-benzoquinona y posteriormente en p-benzohidroquinona.
Bajo ciertas condiciones estos metabolitos pueden mineralizarse
hasta dióxido de carbono, pero en otros casos son parcialmente metabolizados y se incorporan estos productos intermedios al humus
del suelo.
El uso de biocidas en el bosque
Biocidas elaborados en base a PCP y 2,3,5,6-tetraclorofenol
(TeCP) y TCP han sido utilizados en el bosque en tiempos pasados
(hasta la década de los 80 del siglo pasado). En muchas ocasiones el
alcornocal forma parte de un sistema mixto en que se producen productos forestales, agrícolas y ganaderos en un mismo espacio y esto
puede implicar una mayor exposición del corcho a productos agroquímicos.
La o-metilación de los clorofenoles es un mecanismo común usado por los microorganismos para reducir la toxicidad de estos compuestos. Algunos basidiomicetos son capaces de convertir los clorofenoles, incluido el PCP, en sus correspondientes metil ésteres. Algunas
bacterias pueden producir o-metilación, pero no de forma tan rápida ni
de forma tan eficiente como ciertos hongos. Muchos de los microorganismos presentes en el corcho presentan esta capacidad.
Formación de clorofenoles en el proceso de producción del
corcho
Hay dos procesos que pueden provocar la formación de clorofenoles en el corcho: el cocido del corcho en agua que contenga cloro
y el lavado de los tapones con hipoclorito. Las planchas de corcho
extraídas del árbol son hervidas; actualmente está prohibido el uso
de aguas cloradas por el Código Internacional de Prácticas Taponeras
[6]. Antes de 1990 muchos tapones de corcho eran tratados con una
disolución de hipoclorito de calcio para blanquear su superficie y mejorar su apariencia. Este tratamiento ha desaparecido debido a los altos
niveles de TCP que pueden formarse en el corcho con el consiguiente
riesgo de producción de TCA en presencia de la microflora asociada
al corcho.
26
Biosíntesis de novo de compuestos clorados
Diferentes estudios muestran la existencia de más de 3.700 compuestos organohalogenados, principalmente clorados y bromados,
que son producidos por organismos vivos, des de compuestos muy
simples hasta estructuras muy complejas. Los hongos basidiomicetos
son una fuente importante de estos compuestos organoclorados en
ambientes terrestres. Producen una gran cantidad de clorometano y
de compuestos alifáticos y aromáticos halogenados. Son capaces de
sintetizar clorofenoles de novo, compuestos como pueden ser 4-clorofenol y 2,6-diclorofenol, que han sido identificados como metabolitos
minoritarios de determinados hongos.
El conjunto de compuestos organoclorados producidos por cada
una de estas posibles rutas de síntesis del TCA es distinta y, en consecuencia, la presencia o ausencia de determinados clorofenoles y
cloroanisoles junto al TCA puede proporcionar evidencias a favor o en
contra de ciertas hipótesis.
La mancha amarilla del corcho es una alteración que se manifiesta en manchas grisáceas en la corteza y una decoloración del tejido
suberoso subyacente. Es un defecto reconocido como causante de
aromas indeseables, y el Código Internacional de Prácticas Taponeras
(C.E.Liège, 20006) obliga a eliminar el corcho afectado del proceso de
fabricación de tapones de corcho para vino. El análisis químico de la
mancha amarilla indica una importante presencia de TCA.
El objetivo del presente estudio fue determinar el origen el TCA
del corcho a partir del estudio de los compuestos organoclorados que
aparecen simultáneamente con este compuesto. Para ello se caracterizó a nivel químico la mancha amarilla del corcho como modelo de
degradación del corcho y producción de compuestos organoclorados.
27
Materiales y métodos
Muestreo del corcho
Las muestras de corcho han sido recogidas en el momento de la
extracción del alcornoque. Se han obtenido planchas de corcho afectadas por mancha amarilla y planchas de corcho sano, no afectadas
por mancha amarilla.
Las planchas afectadas de mancha amarilla han sido descritas olfativamente y clasificadas según si el aroma dominante era el TCA.
De este modo se han analizado tres muestras de corcho con mancha
amarilla y olor a TCA (12M10, 12M12, 12M13), tres muestras de corcho con mancha amarilla sin olor a TCA (12M6, 12M15, 12M16) y tres
muestras de corcho sin mancha amarilla (12MB1, 12MB2, 12MB3).
Determinación de organoclorados volátiles presentes en las
muestras de corcho
Las nueve muestras de corcho se molturaron hasta obtener un
diámetro de partícula de 0,5 mm. Posteriormente seis gramos de corcho molturado fueron introducidos en un vial de 20 ml con tapón de
rosca y junta de teflón para el análisis del espacio de cabeza mediante
microextracción en fase sólida (SPME).
La extracción por SPME se llevó a cabo con una fibra de 100 µm
y 10 mm de PDMS subministrada por Supelco (Bellefonte, PA, USA)
expuesta en el espacio de cabeza en viales de 20 ml que contenían 6
g de corcho molturado, incubados a 35º C durante un minuto para su
acondicionamiento y durante 30 minutos para su extracción. Seguidamente al proceso de extracción por SPME, la fibra fue introducida en
el inyector split-splitless para su desorción térmica durante 3 minutos
a la temperatura de 250º C. La separación de los compuestos se
realizó mediante un cromatógrafo de gases GC 7890 (Agilent Tecnologíes, Wilmington, USA) acoplado a un detector de espectrometría
de masas MSD 5975C (Agilent Tecnologíes, Wilmington, USA). La
columna utilizada fue una HP5-MS (Agilent Tecnologíes, Wilmington,
USA) de dimensiones 30 m x 0,25 mm x 0,25 µm y como gas portador
se utilizó helio. El programa de temperaturas fue de 40ºC (durante un
minuto), 5º C/minuto hasta 225º C, 20º C/minuto hasta 290º C. Los
compuestos volátiles se identificaron mediante comparación de los
espectros de masas con la librería NIST (Agilent Tecnologíes, Wilmington, USA) y mediante sus tiempos de retención. Las temperaturas
de la fuente de ionización y del cuadrupolo fueron 250º C y 150º C,
respectivamente.
28
Determinación de fenoles clorados presentes en el corcho
Para el análisis de fenoles en corcho se maceraron 3 g de corcho molturado de cada una de las muestras de estudio en 15 ml de
disolución hidroalcohólica al 12% durante 48 horas. Finalizada la maceración, se filtró la disolución y se ajustó el pH a 3,6. Se introdujo
una barra magnética agitadora recubierta de PDMS de dimensiones
0,5 mm x 10 mm (Twister, Gerstel GmbH, Mulheim, Germany) en la
disolución obtenida del proceso de maceración junto a 200 µl patrón
interno (octanoato de metilo). La muestra se agitó durante un hora a
1.000 rpm a temperatura ambiente. Transcurrido este tiempo, la barra
magnética se separó de la muestra líquida, se lavó con agua destilada, fue secada con papel de celulosa y se introdujo en los viales
transportadores para ser desorbida en la unidad de desorción térmica
(TDU). El programa de desorción térmica en la TDU fue de 4 minutos
a 20º C, incrementando 60º C/minuto hasta 300º C y 10º C/s hasta
295º C en el inyector CIS. Las condiciones del cromatógrafo de gases
y del espectrómetro de masas fueron las mismas que las usadas para
los organoclorados volátiles.
Resultados
El análisis de las seis muestras de corcho afectadas por mancha
amarilla permitió identificar 9 compuestos clorados distintos: tres de
ellos son anisoles clorados, cinco dimetoxibenzenos y un fenol clorado
(tabla 1). En las muestras de corcho no afectado por mancha amarilla
no se encontró ningún compuesto clorado.
Los tres anisoles contienen uno, dos y tres átomos de cloro respectivamente y son: 2-cloro-4-metoxi benzaldehído (CMBA), 2,4-dicloroanisol (DCA) y 2,4,6-tricloroanisol (TCA). El TCA es el único compuesto que aparece en todas las muestras afectadas con mancha amarilla
que se han analizado, tanto en aquellas en que este compuesto es el
descriptor principal del aroma como en aquellas en que los aromas
principales son distintos. Los dos anisoles restantes aparecen en la
literatura como productos de síntesis de hongos basidiomicetos.
29
30
-
-
V
-
-
V
-
-
-
TJB
TJC
TJD
TJE
TJF
SA
SB
SC
Cl
V
O
OCH 3
-
Cl
OCH 3
TJA
Muestras
Compuestos
Cl
-
-
-
-
-
-
-
V
V
Cl
OH
Cl
Cl
-
-
-
V
-
-
V
-
-
OCH 3
OCH 3
Cl
Cl
-
-
-
-
V
-
-
V
V
OCH 3
Cl
OCH 3
Cl
-
-
-
V
V
V
V
V
V
Cl
OCH 3
Cl
Cl
-
-
-
-
-
-
-
-
V
Cl
OCH 3
Cl
Cl
OCH 3 Cl
-
-
-
-
-
V
V
V
V
Cl
OCH 3
Cl
OCH 3
Cl
Cl
-
-
-
-
V
V
-
-
-
OCH 3
OCH 3
Cl
Cl
Tabla 1. Compuestos organoclorados detectados en las muestras de corcho analizadas. V indica presencia del compuesto.
Entre los compuestos dimetoxibenzénicos, dos de ellos presentan
dos átomos de cloro [1,4-dimetoxi-2,5-diclorobenceno (pDMDCB) y
1,2-dimetoxi-3,4-diclorobenceno (DMDCB)], uno presenta tres átomos
de cloro [1,2-dimetoxi-3,4,5-triclorobenceno (DMTCB)], y dos más presentan cuatro átomos de cloro [1,2-dimetoxi-3,4,5,6 tetraclorobenceno
(DMTeCB) y drosofilina A metil eter (DAME)].
Sólo se ha detectado un fenol clorado y no han sido detectados
clorofenoles de origen antropogénico de tres o más átomos de cloro
en ninguna de las muestras analizadas. La no detección de 2,4,6-triclorofenol (TCP) en ninguna de las muestras parece indicar que los
anisoles detectados en las muestras analizadas con mancha amarilla
no provienen directamente de la metilación del TCP antropogénico.
Los niveles de bioconversión máximos detectados se sitúan alrededor
del 40% y por lo tanto esperaríamos la presencia de TCP conjuntamente con el TCA. Tampoco aparece como sustrato en corcho sin
mancha amarilla.
Discusión
Comparando los fenoles clorados detectados en mancha amarilla,
con los compuestos esperados en cada una de las posibles rutas de
síntesis del TCA, se podrán descartar o aceptar las distintas hipótesis
en función de la compatibilidad con los resultados obtenidos.
Hipótesis 1
Síntesis química: Formación de TCP a partir de niveles bajos de
cloro y de fenoles presentes en el medioambiente, seguida de biometilación y acumulación en el corcho.
OH
OH
Cl
Cl
Cl
Cloro
OH
+
+
Cl
Cl
Figura 1. Producción de fenoles clorados mediante síntesis química.
31
Productos esperados: TCA y dicloroanisol como compuesto minoritario.
Hipótesis incompatible con la aparición de compuestos metasustituidos y compuestos con más de tres átomos de cloro.
En las muestras analizadas hemos encontrado compuestos metasustituidos y compuestos con más de tres átomos de cloro que no
pueden ser originados por síntesis química.
OCH 3
Cl
O
Figura 2. Compuestos detectados en mancha amarilla que no pueden ser generados por síntesis química a partir de cloro y fenoles presentes en el medio ambiente.
Hipótesis 2
Degradación de PCP antropogénico por los microorganismos.
Las bacterias aeróbicas son capaces de degradar clorofenoles introduciendo un grupo hidroxilo en posición pararespecto al grupo
hidroxilo existente para producir la correspondiente clorohidroquinona
La deshalogenación del PCP en condiciones anaerobias produce
un conjunto complejo y conocido de clorofenoles y cloroanisoles.
Los hongos son capaces de convertir PCP y TCP en la correspondiente p-benzoquinona y posteriormente en p-benzohidroquinona.
En las muestras analizadas hemos encontrado compuestos con
átomos de cloro en posición pararespecto al grupo metoxi que no
pueden ser sintetizados por degradación de PCP por bacterias aerobias o hongos basidiomicetos.
OH
Cl
OCH 3
OCH 3
Cl
OCH 3
Cl
Cl
Cl
Bacterias anaerobias
Cl
Cl
Cl
OH
OH
Cl
Cl
Bacterias aerobias
Cl
Cl
Cl
Conjunto complejo
de cloroanisoles y
clorofenoles
O
Nos encontramos
estos compuestos
en la mancha
amarilla
OCH 3
OCH 3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
OCH 3
Basidomicetos
O
Cl
Cl
Cl
Figura 3. Producción de fenoles clorados por degradación microbiana del PCP antropogénico.
32
En las muestras analizadas no se han encontrado los compuestos
detectados en la degradación de PCP por bacterias anaerobias.
Hipótesis 3
Uso de pesticidas en el bosque que contengan TCP. Posterior biometilación y acumulación en el corcho.
OCH 3
OH
Cl
Cl
Cl
OCH 3
Cl
Cl
Cl
OH
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
OH
Biometilación
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
OCH 3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Figura 4. Producción de anisoles clorados por uso de pesticidas en el bosque.
Productos esperados: PCA, TeCA y TCA.
En las muestras analizadas no se han encontrado los productos
esperados y estos no pueden producirse a partir de biocidas en base
a PCP.
Hipótesis 4
Utilización de cloro en el proceso de fabricación.
Las muestras analizadas han sido recogidas en el árbol, antes de
cualquier tratamiento industrial, por lo tanto esta hipótesis no puede
explicar la presencia de compuestos organoclorados en las muestras
analizadas.
Hipótesis 5
Biosíntesis de novo de compuestos organoclorados.
Productos esperados: Mezcla compleja de compuestos clorados.
Tres de los compuestos encontrados en mancha amarilla figuran
en las listas publicadas (figura 5).
OCH 3
OCH 3
OCH 3
Cl
Cl
Cl
OCH 3
Cl
Cl
Cl
Cl
OCH 3
Cl
Cl
O
Figura 5. Cloroanisoles presentes en las muestras de mancha amarilla analizadas
que figuran en las listas publicadas de compuestos producidos por hongos basidomicetos.
33
Conclusiones
El origen del TCA en la mancha amarilla del corcho no puede explicarse por la síntesis química del TCP, ni por la biosíntesis a partir de
compuestos clorados de origen antropogénico ni tampoco por la utilización de compuestos clorados en el proceso de fabricación del tapón.
La hipótesis compatible con los resultados obtenidos es la biosíntesis de novo de compuestos organoclorados.
Bibliografía
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mineralization of pentachlorophenol by anaerobic microorganisms. Applied
and Environmental Microbiology, 52, 861-865.
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impairment. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 26,
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34
SYMBIOS: UN
PROCESO DE
COCIDO DEL
CORCHO CAPAZ
DE INHIBIR EL
DESARROLLO
DE SUSTANCIAS
CAUSANTES DE
DESVIACIONES
ORGANOLÉPTICAS
Sérgio Moutinho
SYMBIOS: UN PROCESO DE COCIDO DEL CORCHO CAPAZ DE INHIBIR EL DESARROLLO
DE SUSTANCIAS CAUSANTES DE DESVIACIONES ORGANOLÉPTICAS
SYMBIOS: UN PROCESO DE COCIDO
DEL CORCHO CAPAZ DE INHIBIR
EL DESARROLLO DE SUSTANCIAS
CAUSANTES DE DESVIACIONES
ORGANOLÉPTICAS
Sérgio Moutinho
CTCOR - Centro Tecnológico da Cortiça, Calle Amélia Camossa,
4536-904 Santa Maria de Lamas, Portugal. www.ctcor.com.
Introducción
La preparación industrial del corcho, para poder fabricar tapones,
implica el cocido de las planchas de corcho en agua hirviendo y posterior estabilización en almacén.
La estabilización del corcho, post-cocido, trascurre durante el periodo de tiempo necesario para conseguir el reequilibrio estructural
del material y la pérdida del exceso de agua adquirida en el cocido.
Durante esta fase varios factores bióticos y abióticos contribuyen a un
elevado desarrollo microbiológico y fúngico en la matriz corcho, que
ocurre de forma no controlada tanto por el tipo de microorganismos
(género) como por la cantidad.
En condiciones específicas, la actividad de ciertos microorganismos en el corcho, especialmente hongos filamentosos, está guiada
por mecanismos biológicos defensivos de biometilación. Al encontrar
la presencia de halofenoles (compuestos potencialmente tóxicos), los
microorganismos recorren a la biometilación, provocando la formación
de haloanisoles y la detoxificación del medio.
La incidencia de los anisoles, con particular relevancia del éter aromático clorado 2,4,6-tricloroanisol (TCA), se caracteriza por su elevado potencial odorífico del descriptor: moho.
La contaminación de alimentos por TCA es un factor que devalúa
fuertemente el perfil organoléptico del producto.
En el caso de los tapones de corcho, y como consecuencia del
mecanismo expuesto anteriormente, el tapón puede actuar como vehículo de transmisión del TCA al vino. Dependiendo de los niveles de
36
Sérgio Moutinho
cesión, el vino podrá sufrir una desviación en el perfil sensorial, el olor
a moho.
Diversas innovaciones tecnológicas están siendo implementadas
por el sector para erradicar el problema. Actuando en una fase posterior a la formación del TCA en el corcho, estas innovaciones son
comúnmente designadas como procesos curativos. Las características de la molécula de TCA y su afinidad por el corcho son un fuerte
obstáculo para su erradicación mediante este tipo de procesos.
De este modo, las herramientas de que dispone actualmente el
sector para resolver el problema resultan inevitablemente un compromiso entre la reducción de las concentraciones de TCA a niveles
aceptables y la salvaguarda de las características físico-mecánicas
del corcho.
Descripción de la innovación
El proceso Symbios se presenta como una técnica innovadora de
preparación de corcho. La innovación se basa en la intervención directa sobre el medio de cocido del corcho, mediante la activación química
del mismo. Se adicionan determinados compuestos químicos al agua
de hervido en condiciones previamente establecidas (conforme al manual de aplicación del proceso).
Por fenómenos de difusión en el medio acuoso hirviendo, los aditivos Symbios son fijados en las estructuras morfológicas del corcho
ricas en lignina como son las paredes interiores de los canales lenticulares y la corteza del corcho.
Las planchas de corcho tratadas de este modo presentan un fuerte
control de la actividad microbiológica y se inhibe la formación de cloroanisoles durante las fases siguientes de transformación industrial
(estabilización, fabricación, procesado de subproductos, etc.)
Conformidad alimentaria
Los aditivos utilizados en el proceso Symbios son parte integrante
de sistemas biológicos vivos y de su entorno inorgánico. Se encuentran de forma ubicua en la naturaleza y se clasifican como “seguros
para el consumo humano” por la Food and Drug Administration (FDA).
El potencial micotoxicológico del proceso de Symbios se evaluó
analizando la ocratoxina-A. Los resultados muestran que la actividad
micotoxicológica en planchas de corcho sometidas a procesamiento
Symbios no presenta ningún inconveniente para la salud. De hecho,
37
las mediciones realizadas muestran que el potencial de migración
de ocratoxina-A (de las planchas de corcho al vino) es del orden de
0,08% del contenido máximo admisible de vinos: 2 mg/L (Reglamento
(CE) n° 123 / 2005).
Experimentación
Efecto barrera y efecto simbiótico
El proceso Symbios se caracteriza por la aparición simultánea de
estos dos efectos bioquímicos, cuya acción es de vital importancia
para lograr el objetivo propuesto.
• Efecto barrera del proceso Symbios: Pequeña profusión
de hifas en el interior de las células de corcho con el mantenimiento del micelio sobre la superficie externa de las
estructuras de lignina (raspa, pared interna de los poros,
etc.). Este comportamiento indica que los microorganismos
se enfrentan a un medio interno poco atractivo.
• Efecto simbiótico del proceso de Symbios: La presencia
de aditivos (nutrientes) en la superficie de las estructuras de
lignina implica que los microorganismos se fijan en la interfase, entre la corteza y el tejido suberoso, donde tienen
mejores condiciones fisiológicas.
La figura 1 muestra la degradación enzimática del tejido suberoso cocido mediante el método tradicional. Aparecen corrugaciones y
densificación de la membrana celular. La figura 2 muestra la fijación
del micelio en la superficie externa de los poros en un corcho cocido
mediante el método Symbios. Se observa ausencia de hifas en el tejido suberoso y el mantenimiento de la características morfológicas del
tejido adyacente a la interfase.
La acción simultánea de estos dos efectos descritos impide las
reacciones de metilación de los compuestos fenólicos halogenados y,
consecuentemente, inhibe la formación de cloroanisoles en la matriz
del corcho.
38
Sérgio Moutinho
Figura 1. Imagen de la superficie del corcho cocido mediante el sistema tradicional.
Figura 2. Imagen de la superfície del corcho cocido mediante el sistema Symbios.
Ensayos a escala de laboratorio
Para consolidar la base teórica inherente al proceso de Symbios,
se han realizado varios experimentos de laboratorio.
Uno de los experimentos más ilustrativos se describe a continuación. Tres placas de corcho fueron divididas en cuatro secciones del
mismo tamaño. De las doce piezas resultantes, seis se sometieron a
un cocido en agua limpia por un período de 90 minutos, simulando
condiciones tradicionales. Las piezas restantes fueron sometidas al
mismo tiempo de cocción en agua limpia adicionada con el producto
Symbios.
Después de la cocción, las muestras de corcho se colocaron por
separado en una cámara de estabilización. Semanalmente y durante
6 semanas, se llevó a cabo la humectación forzada de las muestras
con agua nebulizada.
39
Después del período de estabilización de 6 semanas, se procedió
a seccionar las muestras en un plano tangencial para obtener de un
lado la parte de la corteza (espalda del corcho) y por otro lado la parte
interior (vientre del corcho).
Las muestras sometidas al procesamiento tradicional presentaron
una alta contaminación de TCA en la matriz de corcho, potenciada por
las condiciones forzadas de la estabilización post-cocido (tabla 1). La
inhibición del fenómeno de biometilación debida a la acción del método Symbios se comprueba por los bajos valores de TCA, claramente
inferiores a los obtenidos en condiciones tradicionales.
Tabla 1. Concentración de TCA en el corcho.
Cloroanisoles (ng/L)
Referencia
TCA
Mín.
Máx.
TeCA
PCA
Mín.
Máx.
Mín.
Máx.
Fracción espalda
(estabilización posthervido tradicional)
66,8 118,2
nd
nd
nd
nd
Fracción vientre
(estabilización posthervido tradicional)
12,2
31,0
nd
nd
nd
nd
Fracción espalda
(estabilización posthervido Symbios)
nd
3,4
nd
nd
nd
nd
Fracción vientre
(estabilización posthervido Symbios)
nd
nd
nd
nd
nd
nd
Notas: nd – no detectado
Límites de detección:
2,4,6-TCA en corteza: 0,7 ng/L
2,3,5,6-TeCA en corteza: 1,8 ng/L
PCA en corteza: 3,8 ng/L
Ensayos a escala piloto
Se diseñaron otro tipo de experiencias para evaluar la capacidad
de extracción del cocido Symbios. Para ello, se procedió a cocer planchas de corcho en condiciones Symbios vs. condiciones tradiciona40
Sérgio Moutinho
les. Los experimentos se realizaron en una planta piloto instalada en
CTCOR.
Después de la cocción se procedió a tomar muestras de agua y
posteriormente se caracterizaron los siguientes parámetros: sólidos
totales en suspensión y polifenoles.
250
Polifenoles (mg/L)
200
150
100
50
Conc. 4
Conc. 3
Conc. 2
Conc. 1
Ref. 1
0
Figura 3. Polifenoles en agua de cocido a concentraciones crecientes de aditivos
Symbios desde Conc. 1 hasta Conc. 4. La columna Ref. indica el valor obtenido en
cocido tradicional.
70
SST (mg/L)
60
50
40
30
20
10
Conc. 4
Conc. 3
Conc. 2
Conc. 1
Ref. 1
0
Figura 4. Sólidos solubles totales en agua de cocido a concentraciones crecientes
de aditivos Symbios des de Conc. 1 hasta Conc. 4. La columna Ref. indica el valor
obtenido en cocido tradicional.
Los resultados obtenidos demuestran que las concentraciones de
polifenoles y sólidos en suspensión extraídos del corcho en condiciones del proceso Symbios son superiores a los obtenidos en condicio41
nes de procesado tradicionales. Además, aumenta la capacidad extractiva del medio de cocido a medida que aumenta la concentración
de aditivos Symbios en el medio.
En comparación con el proceso tradicional, se demuestra una mayor eficacia del proceso de cocido Symbios en la limpieza y extracción
de compuestos hidrosolubles de la matriz corcho.
También se estudió la capacidad extractiva del medio de cocido
Symbios en cocidos consecutivos.
1000
Polifenoles (mg/L)
800
600
400
200
Conc. 4.4
Conc. 4.3
Conc. 4.2
Conc. 4
Conc. 3
Conc. 2
Conc. 1
Ref. 1
0
Figura 5. Capacidad extractiva de distintas concetraciones de aditivo Symbios (rojo)
y extracción en cocidos sucesivos (marrón).
Ensayos a escala industrial
Se llevaron a cabo experiencias de implantación del sistema Symbios en cinco empresas corcheras de tamaño medio, con el procesamiento industrial verticalizado. Trabajando con diferentes empresas,
y por lo tanto diferentes materias primas y diferentes condiciones de
procesamiento, se trató de ser representativo de la realidad industrial.
Se seleccionó un lote de corcho, que fue paletizado para cocer.
La mitad de los palets se coció en condiciones tradicionales y la otra
mitad en condiciones Symbios. En cada situación se inició el primer
cocido con agua limpia (+ aditivos en el caso Symbios), y posteriormente se realizaron cocidos de forma consecutiva durante un día de
trabajo sin cambiar el agua.
Después de la cocción, los corchos permanecieron en la estabilización, en el mismo espacio (almacén de estabilización) durante 3
semanas. Transcurrido el período de estabilización, se fabricaron los
42
Sérgio Moutinho
tapones procedentes de los dos conjuntos de corcho, y se lavaron con
peróxido. Los lotes obtenidos de este modo fueron designados tapones PT (tapones procedentes de corcho preparados bajo condiciones
tradicionales) y PS (tapones procedentes de corcho preparados bajo
condiciones Symbios).
Se analizaron individualmente tapones de cada referencia para
determinar el perfil sensorial y los cloroanisoles extraíbles.
De los tapones PT se analizaron 905 unidades, doce de los cuales
mostraron niveles cuantificables de TCA. Los resultados obtenidos se
presentan en la tabla 2.
De los tapones PS se analizaron 905 unidades, tres de los cuales
mostraron niveles cuantificables de TCA. Los resultados obtenidos se
presentan en la tabla 3.
Tabla 2. Valores de TCA de los tapones PT (ng/L).
MUESTRAS PT
Determinación de cloroanisoles extraíbles
12 tapones con niveles cuantificables de TCA extraíble
Concentración
29,1 4,0 8,9 1,5 28,4 66,4 5,0 15,0 21,2 9,7 75,8 6,2
(ng/L)
Tabla 3. Valores de TCA de los tapones PS (ng/L)
MUESTRAS PS
Determinación de cloroanisoles extraíbles
3 tapones con niveles cuantificables de TCA extraíble
Concentración
(ng/L)
1,9
1,6
6,6
Teniendo en cuenta que el umbral de percepción olfativa de TCA
en el vino es de 4 ng/L y admitiendo, en el peor de los casos, que un
tapón pudiera ceder todo el TCA extraíble, vemos que, de los doce
tapones PT, el corcho que presenta un valor de 1,5 ng/L de TCA extraíble debe ser excluido para el cálculo de la tasa de incidencia de
olor a moho.
Del mismo modo, de los tres tapones de PS en los que se ha detectado 2,4,6-TCA, sólo el corcho que presenta un valor de 6,6 ng/L
43
de TCA extraíble debe ser considerado para calcular la incidencia de
olor a moho en el vino.
De este modo las incidencias de olor a moho son:
• En el conjunto PT: 11/109 tapones = 1,2%
• En el conjunto PS: 1/1.184 tapones = 0,08%
El experimento descrito anteriormente permitió determinar que:
• La incidencia de olor a moho en los tapones Symbios es
residual (menos de 1/1.000) y, cuando se produce el nivel
de concentración de TCA, es bajo.
• Las muestras de tapones Symbios muestran una mejor notable del perfil sensorial y una mayor homogeneidad
Además de la seguridad de las características sensoriales, tratamos de evaluar las características de funcionalidad de los tapones
Symbios, particularmente en lo que concierne al comportamiento físico y mecánico.
La figura 6 presenta los resultados del análisis de los siguientes
parámetros: densidad, compresión y relajación. Estos parámetros se
testaron en los tapones Symbios y en tapones tratados por el método
tradicional, procedentes del mismo lote de corcho.
Fuerza de relajación
(daN)
20
15
10
5
0
PT1
PT2
PS1
PS2
PT1
PT2
PS1
PS2
Fuerza de compresión
(daN)
100
80
60
40
20
0
44
Sérgio Moutinho
Masa volúmica
(daN)
250
200
150
100
50
0
PT1
PT2
PS1
PS2
Figura 6. Resultados del análisis de la densidad, compresión y relajación en tapones hervidos con sistema tradicional (PT1 y PT2) y mediante el sistema Symbios
(PS1 y PS2).
La caracterización físico-mecánica de los corchos estudiados
muestra el cumplimiento de las especificaciones y valores orientativos
propuestos por CTCOR:
• Los resultados de masa volúmica muestran la homogeneidad y regularidad estructural de la materia.
• Los valores de la resistencia de compresión están en el rango de referencia de CTCOR: F1 = 80 ± 15 daN.
• Los valores de fuerza de relajación están en el rango de
CTCOR referencia: F2 = 15 ± 5 daN.
Conclusiones
Con la realización de este estudio se ha podido controlar y evaluar
el proceso de Symbios en condiciones de aplicación reales. El enfoque experimental ayudó a revisar y consolidar la base teórica subyacente en el proceso.
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la eficacia del proceso de Symbios en la inhibición de la biosíntesis de cloroanisoles en
el corcho. El proceso Symbios aparece como un proceso biológico de
carácter preventivo, que promueve el desarrollo de microorganismos
benignos en el corcho, en detrimento de las especies con potencial de
formación de metabolitos no deseados.
Además, el proceso de Symbios muestra un aumento notable en
la capacidad de extracción del cocido, lo que asegura una mayor eficiencia en la limpieza y la eliminación de compuestos hidrosolubles
del corcho.
Los tapones Symbios muestran un perfil sensorial de notable limpidez y homogeneidad.
45
El proceso Symbios es inocuo y respeta las normas comunitarias
de materiales destinados a entrar en contacto con productos alimenticios.
Los subproductos de la fabricación de corchos procedentes del
sistema Symbios son más limpios tanto física como organolépticamente. Las ventajas de Symbios son extensibles a la fabricación de
corchos aglomerados.
Por último, el proceso de Symbios no introduce ninguna desviación
en el comportamiento mecánico y físico del corcho, salvaguardando la
funcionalidad del tapón de corcho.
En conclusión, este estudio demuestra la eficacia del proceso
Symbios, cumpliendo así con los términos y condiciones del Código
Internacional de Prácticas Taponeras.
46
ESTUDIO
DEL PERFIL
SENSORIAL DE
LOS TAPONES
DE CORCHO
NATURAL
PARA VINOS
TRANQUILOS
ESTUDIO DEL PERFIL SENSORIAL
DE LOS TAPONES DE CORCHO
NATURAL PARA VINOS TRANQUILOS
Jordi Roselló1, Miquel Puxeu1 y Juan-José R. Coque2
1
VITEC - Parc Tecnològic del Vi, Carretera de Porrera, km 1, 43730 Falset, España,
www.vitec.cat
2
Instituto de Investigación de la Viña y el Vino, Universidad de León,
Avenida de Portugal, 41, 24071 León, España
Introducción
El envejecimiento en botella es un proceso muy importante en la
elaboración de los vinos. Durante el tiempo de almacenamiento en
botella el vino sufre complejos cambios químicos que pueden afectar
la composición aromática, las sensaciones en boca, el color y, en conjunto, la percepción de calidad del producto.
El tapón de corcho desarrolla un papel muy importante en la crianza en botella por sus características particulares. La difusión del oxígeno a través del tapón de corcho es el principal causante de los cambios químicos que ocurren en este proceso de crianza. Dependiendo
de la cantidad de oxígeno que entra en la botella a través del tapón de
corcho el vino puede mejorar sus características o desarrollar aromas
defectuosos. Las elevadas exposiciones al oxígeno provocarán la degradación de aromas varietales y aparecerán los compuestos responsables del aroma de oxidación, como pueden ser el sotolón y determinados aldehídos. Contrariamente, cuando la exposición al oxígeno es
excesivamente baja, aparecerán aromas de reducción descritos como
huevo podrido o agua estancada. El tapón de corcho adecuado a cada
vino será aquel que aporte al vino el oxígeno necesario para optimizar
la expresión aromática, la sensación en boca y el color.
El tapón de corcho también puede afectar positivamente la calidad
del vino mediante la aportación de compuestos positivos que pueden
migrar del corcho al vino. Compuestos presentes en el corcho, como
pueden ser alcoholes, ácidos, aldehídos y cetonas, pueden contribuir
positivamente a la calidad sensorial del producto [1].
48
La estructura física y la composición química del corcho le confieren particulares características: impermeabilidad, compresibilidad,
recalcitrancia a la degradación y una gran tendencia a comportarse
como un material químicamente inerte. El corcho está constituido
esencialmente por suberina, celulosa, lignina y una pequeña proporción de compuestos extraíbles [2]. Entre estos últimos se encuentran
determinados compuestos que pueden ser extraídos por una disolución hidroalcohólica como es el vino.
La composición química del corcho y su perfil sensorial se ven afectados por el proceso de fabricación del tapón. [3] El corcho se extrae
del alcornoque (Quercus suber L.) en turnos que van de los 9 a los 14
años; posteriormente es almacenado a la intemperie antes del cocido.
En este proceso el corcho se sumerge en agua hirviendo, las células se dilatan de forma irreversible y la plancha de corcho aumenta
el grosor y pierde densidad. El corcho es clasificado en función del
grosor y la calidad visual según su destino: refugo para triturar, corcho
destinado a producir tapones cilíndricos y corcho delgado destinado
a producir arandelas para tapones de vino espumoso. Para producir
tapones para vino, las planchas de corcho son cortadas en rebanadas
y son perforadas, produciendo cilindros de corcho que, una vez lavados, marcados y aplicado el tratamiento de superficie, se convierten
en el tapón acabado.
Los procesos de reposo y de cocido del corcho son los que presenta
mayor impacto en la composición aromática del tapón acabado; el cocido implica, por ejemplo, un incremento en la concentración de vainillina.
El origen geográfico del corcho también puede incidir en su composición química [4]. El corcho es el tejido vegetal que constituye la
corteza del alcornoque, que presenta la peculiaridad de regenerarla
después de cada extracción. El alcornocal se desarrolla en la zona
oeste de la región mediterránea, desde las costas atlánticas del norte
de África y la península Ibérica hasta las regiones del sureste de Italia, incluyendo las islas del oeste del Mediterráneo y la franja costera
del Magreb. Algunos componentes minoritarios pueden utilizarse para
discriminar las poblaciones de origen del corcho.
El análisis de las poblaciones de alcornocal mediante marcadores del DNA de los cloroplastos (microsatélites) identifica 5 diferentes
halotipos, cada uno de ellos distribuido en las poblaciones de una determinada área geográfica [5]. Esta variabilidad genética puede ser
origen también de variabilidad en la composición química.
El objetivo de este trabajo fue determinar los compuestos positivos
presentes en el corcho y que pueden contribuir a la calidad sensorial
de los vinos. Para ello se ha determinado el perfil aromático de tapones de corcho natural de nueve zonas distintas.
49
ESTUDIO DEL PERFIL SENSORIAL DE LOS TAPONES DE CORCHO NATURAL
PARA VINOS TRANQUILOS
Materiales y métodos
Tapones de corcho
Se analizaron tapones acabados producidos a partir de corcho de
9 procedencias distintas de 4 países distintos (figura 1).
• Portugal: Vale do Tejo, Alentejo y Algarve.
• España: Extremadura, Cataluña y Valencia.
• Italia: Toscana y Cerdeña.
• Marruecos: Maâmora.
En todos los casos las dimensiones de los tapones fueron 44x24
mm, la clase visual extra y el tratamiento de superficie de silicona.
Maceración
Los tapones de corcho fueron triturados hasta 0,5-1 mm de diámetro de partícula, y 25 g fueron macerados en un litro de disolución
hidroalcohólica (12% vol.) durante 10 días a temperatura ambiente.
Valle del Tajo
Algarve
Valencia
Cataluña
Maâmora
Cerdeña
Alentejo
Toscana
Extremadura
Figura 1. Procedencias del corcho analizado sobre el mapa de distribución mundial
del alcornocal (en rojo).
50
Extracción en fase sólida
Se utilizó resina LiChrolut EN empaquetada en cartuchos de 200 mg
(Merk, Darmstadt, Alemania). Los cartuchos fueron lavados y acondicionados con 5 ml de diclorometano, 4 ml de etanol y, finalmente, con
5 ml de disolución hidroalcohólica.
Cien mililitros del macerado de corcho, a los que se ha añadido
100 µl de disolución de 2-octanol como patrón interno, pasaron a través del cartucho de extracción en fase sólida (SPE) a 2 ml/minuto.
Posteriormente el sorbente fue secado y los analitos fueron recuperados con 5 ml de diclorometano. Las muestras fueron concentradas al
rotavapor hasta 300 µl.
Análisis por GC-MS
El análisis por GC-MS se realizó mediante un cromatógrafo de
gases GC 7890 (Agilent Tecnologíes, Wilmington, USA) acoplado a
un detector de espectrometría de masas MSD 5975C (Agilent Tecnologíes, Wilmington, USA). La columna utilizada fue una HP5-MS
(Agilent Tecnologíes, Wilmington, USA). El programa de temperaturas
fue de 40º C (durante un minuto), 5º C/minuto hasta 225º C, 20º C/minuto hasta 290º C. Los compuestos volátiles se identificaron mediante
comparación de los espectros de masas con la librería NIST (Agilent
Tecnologíes, Wilmington, USA) y mediante sus tiempos de retención.
El calibrado se realizó mediante el análisis de soluciones de concentración conocida de los patrones de los distintos compuestos en diclorometano.
Resultados
Se detectaron 29 compuestos aromáticos en las muestras de corcho analizadas, que han sido agrupados en las siguientes familias:
vainillina y derivados, fenoles volátiles, aldehídos, cetonas, cetonas
aromáticas, alcoholes, terpenoles, furanos, ácidos aromáticos, ésteres etílicos y ácidos grasos.
La vainillina es el compuesto con impacto positivo sobre el vino,
que se ha detectado en el corcho a mayor concentración y está presente en el aroma de los vinos criados en barrica. Otros compuestos
detectados y que aportan aromas relacionados son la acetovainillona
y la vainilil metil cetona.
51
4.000
3.500
3.000
mg / g corcho
2.500
2.000
1.500
1.000
500
Vainilil metil
cetona
Acetovainilllona
-500
Vainillina
0
Vainillina y derivados
Figura 2. Media y desviación estándar de la concentración de vainillina y derivados
en las muestras de corcho analizadas.
Otros compuestos detectados han sido:
• Fenoles volátiles: eugenol, vinilguaiacol, isoeugenol, guaiacol y
cerulignol (figura 3).
• Alcoholes: alcohol feniletílico y alcohol bencílico (figura 4).
• Aldehídos: benzaldehído, bencenacetaldehído y nonanal (figura 4).
• Cetonas: 2-octanona y acetofenona (figura 4).
• Terpenoles: β-terpineol, 4-terpineol, α-terppineol, alcanfor, veratrol y borneol (figura 5).
• Ésteres etílicos: octanoato de etilo, γ-nonalactona (figura 6).
• Ácidos grasos: ácido nonanoico y ácido dodecanoico (figura 6)
• Furanos: furfural y 2-pentilfurano (figura 7).
• Cetonas aromáticas: benzofenona (figura 8).
• Ácidos aromáticos: ácido bencenacético (figura 9).
La mayoría de estos compuestos se detectan frecuentemente en
el vino y contribuyen a su aroma. Algunos pueden aparecer en alimen52
tos como la miel, el queso, o en aceites esenciales, o son productos
de degradación de la madera.
Lista de símbolos utilizados para indicar la contribución aromática
de los compuestos positivos detectados en el corcho:
Frutas
Verde
Crema de
vainilla
Cítricos
Pino
Coco
Rosa
Almendras
Caramelo
Floral
Especias
Miel
Clavel
Clavo
Humo
Verduras
Madera
Cera
Menta
Vainilla
Queso
53
800
700
mg / g corcho
600
500
346,6
400
300
5,1
7,4
9,7
Cerulignol
14,6
Isoeugenol
100
Eugenol
200
Vinilguaiacol
-100
Guaiacol
0
Fenoles volátiles
Figura 3. Media y desviación estándar de la concentración de fenoles volátiles en
las muestras de corcho analizadas.
35
30
mg / g corcho
25
20
16,6
15
5,1
10
2,2
3,1
5
2,9
0,7
0,5
Aldehídos
Cetonas
Alcohol bencílico
Alcohol feniletílico
Actofenona
2-octanona
Bencenacetaldehído
Nonanal
-5
Benzaldehído
0
Alcoholes
Figura 4. Media y desviación estándar de la concentración de aldehídos, cetonas y
alcoholes en las muestras de corcho analizadas.
54
15
mg / g corcho
13
9,4
11
9
7
3,8
2,8
5
3
1,3
0,7
0,3
a-Terppineol
4-Terpineol
Borneol
Veratrol
β-Terpineol
-1
Alcanfor
1
Terpenoles
Figura 5. Media y desviación estándar de la concentración de terpenoles en las
muestras de corcho analizadas.
14
12
5,3
mg / g corcho
10
8
3,3
6
4,7
4
2
0,1
Ésteres etílicos
Ácido
dodecanoico
Ácido
nonanoico
g-nonalactona
-2
Octanoato
de etilo
0
Ácidos grasos
Figura 6. Media y desviación estándar de la concentración de ésteres etílicos y
ácidos grasos en las muestras de corcho analizadas.
55
600
500
193,4
mg / g corcho
400
300
200
100
3,7
1,1
3,2
Ácido
bencenacético
Furanos
Benzofenona
Furfural
-100
2-Pentilfurano
0
Cetonas
aromáticas
Ácidos
aromáticos
Figura 7. Media y desviación estándar de la concentración furanos, cetonas aromáticas y ácidos aromáticos en las muestras de corcho analizadas.
La desviación estándar es muy elevada en muchos de los compuestos e indica diferencias importantes entre las concentraciones
detectadas en los 9 corchos analizados. En la figura 7, figura 8 y figura 9
se muestran las diferencias de concentración de ácido dodecanoico,
vainillina y benzenacetaldehído.
20
mg / g corcho
15
10
5
España
Italia
Portugal
Maâmora
Algarve
Alentejo
Valle del
Tajo
Cerdeña
Toscana
Extremadura
Valencia
Cataluña
0
Marruecos
Figure 8. Concentración de ácido dodecanoico en los 9 corchos analizados.
56
60
mg / g corcho
50
40
30
20
10
España
Italia
Portugal
Maâmora
Algarve
Alentejo
Valle del
Tajo
Cerdeña
Toscana
Extremadura
Valencia
Cataluña
0
Marruecos
Figura 9. Concentración de bencenacetaldehído en los 9 corchos analizados.
8.000
7.000
mg / g corcho
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
España
Italia
Portugal
Maâmora
Algarve
Alentejo
Valle del
Tajo
Cerdeña
Toscana
Extremadura
Valencia
Cataluña
0
Marruecos
Figura 10. Concentración de vainillina en los 9 corchos analizados.
A partir de los datos de concentraciones de los distintos compuestos en los tapones de distintas procedencias se ha llevado a cabo un
análisis de componentes principales (PCA). El primer componente
57
principal, que recoge el 40% de la variabilidad, ordena los corchos según su origen. Los corchos atlánticos y de España continental aparecen a la izquierda del gráfico y los corchos mediterráneos a la derecha.
Teniendo en cuenta los dos primeros componentes principales se
establecen cuatro grupos. Un primer grupo formado por los corchos de
Alentejo y Valle del Tajo con una importante contribución de aldehídos
y vainilla. Un segundo grupo, por los corchos de Algarbe, Extremadura
y levante español, cuya contribución principal son los fenoles volátiles.
El corcho de Marruecos se diferencia del resto por su contribución de
furanos, ácidos aromáticos y ésteres etílcos. Finalmente, los corchos
Italianos (Cerdeña y Toscana) se caracterizan por la contribución de
cetonas, alcoholes y ácidos grasos (figura 11).
Biplot (ejes F1 y F2: 60,70%)
4
Ácidos aromáticos
Ácidos grasos
3
Ésteres de etilo
Alentejo
F2 (20,36%)
1
Alldehídos
Furanos
Cerdeña
Marruecos
Terpenoles
2
Alcoholes
Cetonas
Toscana
Cetonas
aromáticas
Valle del Tajo Vainillina
y derivados
0
Cataluña
-1
Algarve
-2
Extremadura
Valencia
-3
Fenoles volátiles
-4
-5-4-3-2-10123456
F1 (40,34%)
Figura 11. Análisis de componentes principales (PCA) de las familias de aromas en
los distintos corchos analizados (PC1 vs. PC2).
58
Conclusiones
• El corcho presenta compuestos aromáticos que pueden ser extraídos por un medio hidroalcohólico, como es el vino, capaces
de tener un impacto positivo sobre la calidad sensorial. Muchos
de estos compuestos positivos se encuentran también en el vino
aportando aromas de fruta, floral, madera, tostado.
• El perfil sensorial de los distintos tapones de corcho analizados y
en consecuencia el potencial efecto positivo sobre el vino es muy
diverso. Existe una gran diferencia entre la composición aromática
de los distintos tapones analizados. Se observan concentraciones
muy distintas en compuestos con elevado impacto positivo sobre
el vino como puede ser la vainillina, el ácido dodecanoico o el furfural.
• Las muestras analizadas muestran una relación entre el perfil sensorial de los tapones y la zona de procedencia del corcho. Puede
resultar interesante profundizar en la relación entre la zona de origen del corcho y su perfil sensorial.
Bibliografía
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Valoración enológica del tapón de corcho: reducción de

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