Aplicación de tecnologías no térmicas (ultrasonidos y microondas) en enología

Resumen

En la última década, la industria enológica ha experimentado avances significativos en el uso de tecnologías no térmicas, como los ultrasonidos de alta potencia (US), gracias a la aprobación de su uso por parte de la Organización Internacional de la Vid y el Vino, si bien otras tecnologías como las microondas continúan siendo objeto de estudio. El objetivo principal de estas tecnologías es acelerar la extracción de compuestos de interés durante la maceración en vinos tintos, al romper las paredes celulares que actúan como barreras de difusión, respondiendo a las necesidades logísticas de las bodegas y al desafío del cambio climático. A pesar de los avances, la mayoría de los ensayos realizados hasta ahora se han limitado a escala de laboratorio, por lo que es esencial estudiar estas tecnologías a escala semiindustrial e industrial, extrapolable a bodega. La presente Tesis Doctoral se centra en investigar la capacidad de los ultrasonidos de alta potencia para acelerar la extracción de compuestos de interés, especialmente fenólicos, durante la maceración de vinos tintos mediante la ruptura de las paredes celulares de la uva, y analiza, a su vez, el efecto extractivo de las microondas, tecnología emergente en enología, empleando equipos de ultrasonidos de escala semiindustrial así como un sistema de microondas a escala de laboratorio. Los resultados obtenidos muestran que la aplicación de US sobre uva estrujada provoca la alteración de las paredes celulares, afectando a su morfología, generando roturas y facilitando la liberación del contenido intracelular. Este efecto varía según las condiciones de tratamiento, siendo mejor el uso de bajas frecuencias para conseguir mayor extracción de compuestos fenólicos. Además, se observó que el uso de US aumenta la intensidad del color y la concentración de compuestos fenólicos en los vinos tintos con el mismo tiempo de maceración (7 días) y permite, también, obtener vinos con características cromáticas similares a los métodos tradicionales de maceración, pero en un tiempo más corto (3 días). Ensayos desarrollados sobre uva en estado no óptimo (con bajo contenido en azúcar y fenólicamente inmadura o bien parcialmente botritizada), mostraron que el uso de US lleva a la obtención de vinos de alta calidad organoléptica con un menor contenido alcohólico, sin que se observen características sensoriales indeseables. Además, se realizaron comparaciones con enzimas pectolíticas, empleadas tradicionalmente en la elaboración de vino con el mismo propósito. Los resultados indicaron que el uso de US permite una mayor extracción de compuestos en comparación con las enzimas. Sin embargo, la combinación de la aplicación de US y la adición posterior de enzimas mostró un efecto sinérgico, dando lugar a vinos de mayor calidad fenólica frente al uso de las técnicas por separado. Es importante destacar que el efecto de los US varía según la variedad de uva, ya que las diferencias estructurales y de composición de las paredes celulares dieron lugar a diferencias en la extracción de compuestos fenólicos, dependiendo especialmente de la cantidad de pared celular de la misma. En cuanto al uso de microondas sobre uva estrujada, se observó un aumento en la extracción de compuestos fenólicos, como antocianos, flavonoles, ácidos fenólicos y taninos, con un tiempo corto de maceración. Esto permitió reducir el tiempo de elaboración y mejorar la estabilidad del color de los vinos. Por tanto, esta Tesis Doctoral demuestra los beneficios del uso de ultrasonidos de alta potencia y el potencial de las microondas como herramientas para potenciar la extracción de compuestos de interés en la producción de vinos, no solo reduciendo los tiempos de procesamiento y aumentando, por tanto, la productividad de las bodegas, sino también mejorando la calidad de los vinos