Alimentos Y Vinos

Alimento El alimento es cualquier sustancia (sólida o líquida) normalmente ingerida por los seres vivos con fines:

1. nutricionales: regulación del metabolismo y mantenimiento de las funciones fisiológicas, como la temperatura corporal. 2. psicológicos: satisfacción y obtención de sensaciones gratificantes. Estos dos fines no han de cumplirse simultáneamente para que una sustancia sea considerada alimento. Así, por ejemplo, las bebidas alcohólicas no tienen interés nutricional, pero sí tienen un interés fruitivo. Por ello, son consideradas alimento. Por el contrario, no se consideran alimentos las sustancias que no se ingieren o que, una vez ingeridas, regulan o alteran las funciones metabólicas del organismo. De esa manera, la goma de mascar, el tabaco, los medicamentos y demás drogas no se consideran alimentos. Los alimentos son el objeto de estudio de diversas disciplinas de la ciencia: la biología, y en especial la ciencia de la nutrición, estudia los mecanismos de digestión y metabolización de los alimentos y, así como la eliminación de los desechos por parte de los organismos; la ecología estudia las cadenas alimentarias; la química de alimentos analiza la composición de los alimentos y los cambios químicos que experimentan cuando se les aplican procesos tecnológicos y, finalmente, la tecnología de los alimentos que estudia la elaboración, producción y manejo de los productos alimenticios destinados al consumo humano. COMPOSICION DE LOS ALIMENTOS 2.1 Agua (H2O) y materia seca Cuando una muestra de alimento esta colocada en un horno a una temperatura de 105deg.C durante 24 horas, el agua evapora y el alimento seco restante se llama materia seca. Los alimentos contienen cantidades diferentes de agua. En sus etapas inmaduras las planta contienen 70-80% agua (es decir 20-30% materia seca). Sin embargo, las semillas no contienen más de 8 a 10% de agua (y 90 a 92% materia seca). La materia seca del alimento contiene todos los nutrientes (excepto agua) requeridos por la vaca. La cantidad de agua en los alimentos es tipicamente de poca importancia. Las vacas regulan su insumo de agua aparte de la materia seca y deben tener acceso a agua fresca y limpia todo el día. La composición nutricional de los alimentos es comúnmente expresada como porcentaje de materia seca (%MS) en lugar de porcentage del alimento fresco (% "como alimentado") porque: * La cantidad de agua en los alimentos es muy variable y el valor nutritivo es más fácilmente comparado cuando se expresa en base a materia seca. * La concentración de nutriente en el alimento puede ser directamente comparada a la concentración requerida en la dieta. 2.2 Materia orgánica y minerales La materia orgánica en un alimento puede ser dividida en materia orgánica y inorgánica. Compuestos que contienen carbón (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N) son clasificados como orgánicos. Los compuestos inorgánicos o minerales son los demás elementos químicos (calcio, fósforo etc.). Cuando una muestra de alimento esta colocada en un horno y mantenida a 550deg.C por 24 horas la materia orgánica esta quemada y la materia restante es la parte mineral, llamada ceniza. En las plantas, el contenido de minerales varia entre 1 a 12%. Los forrajes usualmente contienen más minerales que semillas o granos. Los subproductos de animales que contienen huesos pueden tener hasta 30% minerales (principalmente calcio y fósforo). Minerales son frecuentemente clasificados como macro- y micro minerales (Cuadro 1). Esta distinción se base solo en la cantidad requerida por los animales. Algunas minerales posiblemente son esenciales (por ejemplo bario, bromo, níquel) y otros son reconocidos por tener un efecto negativo en la digestibilidad de los alimentos (por ejemplo silico) Cuadro 1: Los minerales requeridos en la dieta de animales y sus símbolos químicos. Macro Mineral Calcio Fósforo Magnesio Sodio Potasio Cloro Azufre

Símbolo Químico Ca P Mg Na K Cl S

Micro Mineral Yodo Hierro Cobre Cobalto Manganeso Molibdeno Zinc Selenio

Símbolo Químico I Fe Cu Co Mn Mo Zn Se

2.3 Nutrientes que contienen nitrógeno Nitrógeno se encuentra en proteínas y otros compuestos, incluidos en la materia orgánica de un alimento. Las proteínas son compuestos de una o más cadenas de aminoácidos. Hay 20 aminoácidos que se encuentran en proteínas. El código genético determina la estructura de cada proteína, que en su turno establece una función específica en el cuerpo. Algunos aminoácidos son esenciales y otros no-esenciales. Los aminoácidos no-esenciales pueden ser sintetizados en el cuerpo, pero los aminoácidos esenciales deben estar presentes en la dietas porque el cuerpo no los puede sintetizar. Parte del nitrógeno en los alimentos se llama nitrógeno no-proteína (NNP) porque el nitrógeno no se encuentra como parte de la estructura de una proteína. Nitrógeno no-proteína (por ejemplo amoniaco, urea, aminos, ácidos nucleicos) no tienen valor nutritivo para los animales de estomago sencillo. Sin embargo en los rumiantes, nitrógeno no-proteína puede ser utilizado por las bacteria del rumen para sintetizar aminoácidos y proteínas que benefican la vaca. Un químico danés, J.G. Kjeldahl, desarrolló un método en 1883 para determinar la cantidad de nitrógeno en un compuesto. En promedio en proteínas el contenido de nitrógeno es 16%. Así, el porcentaje de proteína en un alimento es tipicamente calculado como el porcentaje de nitrógeno multiplicado por 6.25 (100/16 = 6.25). Esta medida se llama la proteína cruda. La palabra cruda refiere a que no todo el nitrógeno en el alimento esta en forma de proteína. Usualmente la cifra para proteína cruda da un sobre-estimado del porcentaje verdadero de proteína en un alimento. La proteína cruda en forrajes se encuentra entre menor de 5% (residuos de cosechas) hasta más de 20% (leguminosas de buena calidad). Subproductos de origen animal son usualmente muy ricos en proteina (más de 60% de proteína cruda). 2.4 Nutrientes que contienen energía Al contraste de otros nutrientes, el contenido de energía en un alimento no puede ser cuantificada por un análisis del laboratorio. La cantidad de energía en los alimentos es mejor medido vía experimentación. En el cuerpo el carbón (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) de los carbohidratos, lípidos y proteínas puede ser convertido a H2O y CO2 con la liberación de energía. La megacaloria (Mcal) es tipicamente utilizado como una unidad de energía, pero el joule (J) es la unidad oficial de medida. En alimentos para las vacas lecheras, la energía esta expresada como de energía neta de lactancia (ENl). Esta unidad representa la cantidad de energía en el alimento que es disponible para el mantenimiento del peso corporal y la producción de leche. Por ejemplo, requiere 0.74 Mcal ENl para producir 1kg. de leche y la energía en los alimentos es entre 0.9 y 2.2 Mcal ENl/kg. materia seca. Las cantidades de lípidos y otras sustancias grasosas son determinadas por un método que se llama extracción con éter y ellos usualmente rinden 2.23 veces la energía que carbohidratos. Sin embargo la mayoría de energía en forrajes y muchos concentrados vienen principalmente de los carbohidratos. Los alimentos para las vacas usualmente tienen menos de 5% de lípidos pero 5080% de carbohidratos. Hay tres clases principales de carbohidratos en plantas:

Figura 1: Composición de alimentos, demostrando los nutrientes y los métodos de análisis * Azucares sencillos (glucosa, fructosa) * Carbohidratos de almacenamiento (almidón) también conocidos como carbohidratos no-fibrosos, no-estructurales, o que no son parte de las paredes de las células * Carbohidratos estructurales, conocidos como fibrosos, o de la pared de las células (celulosa y hemicelulosa). Glucosa se encuentra en alta concentración en algunos alimentos (melaza, suero de leche). Almidón es un componente importante de los granos de cereales (trigo, cebada, maíz etc.). Celulosa y hemicelulosa constituyen cadenas largas de unidades de glucosa. El enlace químico entre dos unidades de glucosa es fácilmente roto en el caso de almidón, pero en celulosa el enlace resiste el ataque de enzimas digestivas de los mamíferos. Sin embargo, las bacteria del rumen posean las enzimas que pueden extraer las unidades adicionales de glucosa de células y hemicelulosa. Celulosa y hemicelulosa son asociadas con lignina, una sustancia fenólica en la pared de la célula. La fibra, o cantidad de pared de células, en un alimento tiene efectos importantes en su valor nutritivo. En general, el más bajo el contenido de fibra, el más alto el contenido de energía. Pero partículas largas de fibra son necesarias en las raciones de la vaca para: * estimular la ruminación, esencial para mantener la digestión y la salud de la vaca. * evitar la depresión del porcentaje de grasa en la leche. En muchos países, el contenido de fibra cruda es la medida oficial para determinar el contenido de fibra en un alimento. Sin embargo, no es un método preciso para medir las paredes de las células. Un procedimiento más reciente es la determinación de fibra neutro detergente (FND) en el laboratorio, que ofrece un estimación más precisa del total de fibra en el alimento. FND incluye celulosa, hemicelulosa y lignina. Los azucares en la fibra son fermentados lentamente por las

bacteria en el rumen, pero la materia que no se encuentra en las paredes de las células es fácilmente accesible a las bacteria rumenal. Usualmente los carbohidratos no fibrosos no son cantificados por análisis, pero en base de cálculos, restando la ceniza, proteína cruda, extractos de éter del total y asumiendo que el resultado representa los FND (Figura 1). 2.5 Vitaminas El contenido de vitaminas en un alimento no esta determinado rutinariamente pero son esenciales en pequeñas cantidades para mantener la salud. Las vitaminas son clasificadas como solubles en agua (9 vitaminas del complejo B y vitamina C) y solubles en grasa (ß-carotena, o provitamina A, vitaminas D2, D3, E y K. En las vacas, las vitaminas del complejo B no son esenciales porque las bacteria del rumen las puede sintetizar. Propiedades de los alimentos. Carnes:Las carnes rojas se consideran el principal aporte de hierro, proteinas, creatina, zinc, fósforo y vitaminas como B12, tiamina, riboflavinas y niacina.Sin embargo no está recomendado su ingesta habitual ya que numerosos estudios relacionan su consumo habitual con varios tipos de cáncer diferentes.Se estima que aquellos que no comen esta carne tienen un 40% menos de probabilidades de desarrollar cáncer.También se la relaciona con aumentos del colesterol y problemas de corazón. Teniendo un 30% menos de posibilidades de desarrollar estos problemas aquellos que no la consumen.Además otros estudios la relacionan con perdida de masa ósea, diabetes, hipertensión y artritis.Cantidad semanal recomendada de carne (blanca / roja): 3, 4 raciones. Pescados:Los pescados azules proporcionan unas proteinas de mayor valor nutritivo que las de la carne. Además tienen un 5% de grasas insaturadas. Estas grasas son justo aquellas que necesita el cuerpo humano.De ellas se deriva el omega3 que redunda en reducir los riesgos de infarto de miocárdio. Además aportan yodo, fósforo, hierro, magnesio, calcio y vitaminas A, D y B12.Se recomienda consumir este tipo de pescados dos veces por semana. Para evitar contaminantes del mar en el pescado que comes son mejores aquellas especies que se alimentan de placton y no de otros peces. Por ejemplo la sardina, la caballa o la anchoa.Los pescados blancos son similares a los azules en cuanto a valor nutritivo pero presentando únicamente un 2% de grasas.Cantidad semanal recomendada: 4, 5 raciones. Legumbres:Son ricas en proteinas de tipo vegetal, necesarias para mantener una alimentación correcta. Aportan Hidratos de carbono, proteinas, Hierro, Calcio, Magnesio y Fósforo. También vitaminas A, B1 y C. Contienen fibra y tienen bajo índice glucémico. SeGún estudios su ingesta ayuda a evitar el cáncer de cólon. Cantidad semanal recomendada: 2, 3 raciones. Vegetales - Verduras: Es posible mantener una dieta completa y saludable únicamente comiendo verduras. Con aportes de proteinas, vitaminas, grasas, etc. Además los vegetarianos tienen menos probabilidades de tener problemas de corazón o diferentes tipos de cánceres. Cantidad semanal recomendada: 2 piezas al día (contando la fruta deben ser 5 piezas al día) Frutas: Recomendables para obtener vitaminas, fibras y otros nutrientes. Cantidad semanal recomendada: 3 piezas al día (contando la verdura deben ser 5 piezas al día) Aditivos Los aditivos son sustancias cuya función es proveer de características organolépticas diferentes a las naturales de un alimento, como son color, olor y sabor; o bien, alargar la vida útil o de anaquel de ese producto.Los aditivos se clasifican en grupos de acuerdo a la alteración física o química que generen, teniendo así 7 grupos de aditivos: Grupo 1: Colorantes Se incluyen aquí todas aquellas sustancias que alteren el color, ya sean químicas o naturales. Dentro de los colorantes naturales tenemos a la clorofila, los carotenoides o las tiocianinas. Dentro de los químicos, se pueden considerar los compuestos minerales como las sales de calcio y hierro, que además de ser buenos colorantes, aportan un valor nutricional. Grupo 2: Conservantes Los conservantes son utilizados para evitar que microorganismos patógenos proliferen o envenenen un producto, aumentando así su vida útil. Dentro de los mejores conservadores, podemos incluir: al ácido sórbico, al ácido benzoico (y sus respectivas sales, dióxidos de sulfuros, nitritos y nitratos). Los conservadores cumplen también con la función de detener la rancidez de grasas o desnaturalización de proteínas. Grupo 3: Antioxidantes Las grasas son compuestos que se oxidan con mucha facilidad, a ese fenómeno se le denomina rancidez. La presencia de la oxidación puede desnaturalizar las vitaminas liposolubles. Entre los principales compuestos

antioxidantes, se pueden mencionar los estéres de ácido gálico y el butil-hidroxitolueno. Es considerable destacar que los compuestos antioxidantes usados en alimentos surten efectos también en el cuerpo humano. Grupo 4: Reguladores de acidez Los alimentos que han pasado por un proceso fermentativo (como el yogurt) requieren de una atención especial para evitar que la acidez continúe subiendo. Son usados cualquier tipo de hidróxidos, sin embargo, no todos tienen una legalización en su uso (variando en cada país). En otras ocasiones, los ácidos sirven para dar sabor a un producto, por lo cual su adición es prescindible, pero para evitar que el medio continúe subiendo el pH del producto se recomienda que se adicionen neutralizantes una vez que el sabor ha sido fijado. Una función adicional de los ácidos es su increíble acción antimicrobiana, por lo que una vez controlados se deben neutralizar los ácidos empleados. Grupo 5: Estabilizantes y emulgentes En este grupo de aditivos podemos mencionar a todas aquellas sustancias que ayuden a los aceites y grasas a disolverse con agua y formar emulsiones suaves. Al igual, se utilizan para aumentar la duración de los productos horneados. La lecitina es el estabilizador comercial más empleado, mientras que las gomas vegetales y la pectina son perfectos emulgentes. Grupo 6: Antiapelmazantes Estos evitan que los polvos (sales, harinas y demás) se hagan piedra o compactos por la presencia de humedad. De manera empírica, el arroz funciona como antiaplemazante de la sal de cocina. Se emplean polifosfatos y silicatos. Grupo 7: Edulcorantes Su función es aumentar el sabor de una sustancia: endulzantes, acidificadores, estractos y demás. Vino En la actualidad el vino es un proceso altamente controlado, que ha logrado la denominación de vino de precisión.El vino (←vinum(latín)← οινος [oinos](griego) )? es una bebida obtenida de la uva (variedad Vitis vinifera) mediante la fermentación alcohólica de su mosto o zumo;2 la fermentación se produce por la acción metabólica de levaduras que transforman los azúcares del fruto en alcohol etílico y gas en forma de dióxido de carbono. El azúcar y los ácidos que posee la fruta Vitis vinifera hace que sean suficientes para el desarrollo de la fermentación. No obstante el vino es una suma de un conjunto de factores ambientales: clima, latitud, altura, horas de luz, etc.3 Aproximadamente un 66% de la recolección mundial de la uva se dedica a la producción vinícola, el resto es para su consumo como fruta.4 A pesar de ello el cultivo de la vid cubre tan sólo un 0.5% del suelo cultivable en el mundo.5 El cultivo de la vid se ha asociado a lugares con un clima mediterráneo.Se da el nombre de «vino» únicamente al líquido resultante de la fermentación alcohólica, total o parcial, del zumo de uvas, sin adición de ninguna sustancia. En muchas legislaciones se considera sólo como vino a la bebida fermentada obtenida de Vitis vinifera, pese a que se obtienen bebidas semejantes de otras variedades como la Vitis labrusca, Vitis rupestris, etc. El conocimiento de la ciencia particular de la elaboración del vino se denomina enología (sin considerar los procesos de cultivo de la vid). La ciencia que trata tan sólo de la biología de la vid, así como de su cultivo se denomina ampelología.2 Etimología La etimología conocida de la palabra española vino procede de la latina vinum y ésta de la griega οἶνος, aunque se considera que la raíz se encuentra próxima a la palabra sánscrita vana (amor) que también dio origen a las palabras Venus y Venera. Tal relación semántica estaría dada por la antigua creencia en los poderes afrodisiacos del vino. Existe la creencia de que los romanos tomaron el significado del proto-germánico "*winam," Historia El vino se produjo por primera vez durante el neolítico, según los testimonios arqueológicos hallados en los montes Zagros, en la región que hoy ocupan Georgia e Irán; gracias a la presencia de Vitis vinifera sylvestris, y la aparición de la cerámica durante este periodo. La evidencia más antigua de la producción y consumo de vino, es una vasija del año 5400 a. C., hallada en el poblado neolítico de Hajii Firuz Tepe, en los montes Zagros. La vasija contiene un residuo rojizo, presumiblemente vino.7 Posteriormente, el consumo de vino se extendió hacia el occidente, llegando a Anatolia y Grecia; y hacia el sur, llegando hasta Egipto, ya célebre en Bahariya durante el Imperio Medio (siglo XX a. C.) La más antigua documentación griega sobre el cuidado de la vid, y la cosecha y prensado de las uvas, es Los trabajos y los días, de Hesíodo, del siglo VIII a. C.8 En la antigua Grecia, el vino se bebía mezclado con agua y se conservaba en pellejos de cabra. Lo primero que cabe destacar es que el vino, a lo largo de la historia, ha estado muy bien considerado por la alta sociedad occidental, siendo testigo imprescindible en cualquier acontecimiento o banquete de importancia y alrededor de él se han firmado los grandes tratados y acontecimientos históricos de occidente. Ya en Egipto, Grecia y Roma se adoraba a Dioniso o Baco (dios de los viñedos) y la Biblia se refiere al vino en diversos pasajes, entre otros cuando relata la última cena de Jesús, que ofreció una copa de vino a sus discípulos representando su sangre. Sabemos que en China, hace 4.000 años, ya conocían el proceso de fermentación de la

uva, y que en Egipto, en el siglo XIV a. C. ya conocían la viticultura. Julio César fue un gran apasionado del vino y lo introdujo por todo el mundo romano. La viticultura debe su mayor desarrollo a la propagación del cristianismo, por ser el vino necesario para la celebración de la misa. Los monasterios, con sus propios métodos de elaboración y extracción, fueron los precursores de la viticultura y vinicultura, dejando huellas tan claras como los vinos priorato de la palabra prior Producción La producción del vino ha ido añadiendo cada vez más elementos tecnológicos a medida que el hombre ha ido experimentando y adquiriendo cada vez más conocimiento acerca de los procesos. Se puede decir que muchos vinos se echaron a perder hasta comprender que la vinificación es un proceso puramente anaeróbico, es decir sin la presencia de oxígeno. El primer paso para la vinificación es la vendimia, o recolección de la uva, que resulta ser un proceso delicado ya que tiene que pasar el menor tiempo posible desde su recolección hasta su recogida. Prensado / aplastado Antiguamente se procedía al prensado de las uvas directamente tras la vendimia con el objeto de obtener el mosto (zumo de la vitis vinífera). Era habitual ver personas descalzas pisando la recolección de uvas en recipientes perforados en el fondo, de esta forma se obtenía el primer mosto. Ya Catón en su manual De Agri Cultura menciona en detalle la operación de prensado. Este método era adecuado para producción en pequeña escala, posteriormente vinieron las prensas en forma de husillo que permitían controlar la presión. En la actualidad se emplean prensas neumáticas herméticamente cerradas en las que la delicadeza del prensado permite una menor extracción de sustancias indeseadas y el máximo respeto por las cualidades intrínsecas de la uva. Se suele pasar por un proceso previo de limpieza quitando la vegetación y los raspones (tallos de los racimos). Esta operación se realiza en tambores metálicos perforados que giran a gran velocidad, las uvas salen enteras por las perforaciones del tambor. Es de vital importancia que la mayor parte de ellas salgan intactas para que no pongan en contacto con la atmósfera su zumo interior. El proceso de aplastado suele ser el más empleado en los vinos blancos, con el objeto de evitar la extracción de los antocianinas de los hollejos. Mientras que el prensado es más habitual en los vinos tintos. En el aplastado no se reduce a puré la uva lo que permite la extracción de los jugos del mesocarpio y del endocarpio de la uva. En algunos vinos se emplean mostos concentrados de uva, como puede ser el marsala, la mistela, vino de Málaga, etc. Fermentación La fermentación es la parte principal del proceso de la elaboración del vino, en realidad el vino no puede elaborarse de forma alguna sin la fermentación. La fermentación tiene como principal efecto la conversión de los azúcares del mosto en alcohol etílico. El organismo capaz de elaborar la fermentación son las levaduras del género de las Saccharomyces y las especies más abundantes son la S. cerevisiae y la S. bayanus (asociada con la producción del vino de jerez), estas especies tienen a su vez otras sub-especies como la montrachet, la epernay, la steinberger, etc. cada una de ellas objeto de una selección artificial hecha durante tiempo con el objeto de mejorar aspectos sutiles de la tolerancia a ciertos niveles de pH, contenido de alcohol, dióxido de azufre (SO2), etc. La fermentación se hace en recipientes (hoy en día en cubas de acero inoxidable) y pasa por cuatro fases:

1. Fase de demora - En la que las levaduras se aclimatan a las condiciones del mosto, a las altas

concentraciones de azúcares, bajo valor de pH (acidez), temperatura y SO2. Suele ocupar un periodo de tiempo entre dos y tres días.

2. Crecimiento exponencial - las levaduras ya acondicionadas al entorno, empiezan a multiplicarse en

crecimiento exponencial, alcanzando el máximo de su densidad de población, que suele estar en torno a los 100 millones de levaduras por centímetro cúbico. Debido al consumo que hacen las levaduras del azúcar presente en el mosto, las concentraciones del mismo declinan rápidamente. La duración de esta fase es de aproximadamente cuatro días.

3. Fase estacionaria - En el cual la población de levaduras que ha llegado a su máximo valor admisible, lo que

hace que se alcance un valor estacionario y que la fermentación se mantenga a una velocidad constante. El calor formado por la fermentación hace que temperatura de la cuba durante esta fase sea igualmente constante.

4. Fase declinante - En esta fase la carestía de azúcares o la elevada concentración de alcohol etílico empieza a matar las levaduras y la población disminuye, con ello la velocidad de fermentación. Existen algunas prácticas modernas como la inoculación de levaduras durante las fases estacionarias con el objetivo de alcanzar el máximo de 108/ml, esta creencia dicta que el vino poseerá una mayor complejidad de sabores, estas practicas son habituales en algunos viñedos de Francia y California. No obstante algunos viticultores optan por evitar la inoculación emplear las levaduras salvajes presentes en el entorno de fermentación, lo que ha dado lugar a un debate.13 14 Se puede medir la progresión de la fermentación mediante la medida de la densidad del líquido

fermentante; medida con un picnómetro de las muestras extraídas de la cuba. Por ejemplo el mosto es más denso que el vino y esto fija dos límites para saber la evolución de la fermentación. La fermentación se ve afectada por una variedad de factores, entre ellos se encuentra la temperatura; el rango de temperaturas entre los que es posible la fermentación se encuentra entre los 5oC hasta los 38oC. Los vinos blancos fermentan a un rango inferior (8oC hasta los 14oC) y los vinos tintos emplean rangos mayores (25oC hasta los 30oC).15 La fermentación se suele para a 33oC. Los aromas de frescura y afrutados se preservan más en fermentaciones a baja temperatura. Otros limitantes son la concentración de azúcares, el grado de acidez debido a la presencia de ácidos, y tambien a la presencia de micronutriente como vitaminas,16 incluso la aireación de la cuba (oxígeno), la adicción de inhibidores de la fermentación como: el propio etanol (en concentraciones por encima del 17%), los ácidos grasos,17 el empleo de levaduras asesinas que secretan polipéptidos tóxicos para las levaduras (algunas son capaces de portar virus ARN bicatenario).18 En algunos casos la presencia de fungicidas y pesticidas puede limitar la fermentación. La fermentación necesita de nutrientes diversos que están incluidos naturalmente en el mosto inical, y dependiendo de la fase son necesarios unos u otros. Por ejemplo en la fase de crecimiento exponencial la presencia del ion fosfato (H2PO4-) es esencial en en todos los procesos de transferencia de energía celular así como en el crecimiento de las levaduras. Su presenecia en el mosto es suficiente para la fermentación, pero en algunas ocasiones con el objeto de activar la fermentación se añade fosfato diamónico (de fórmula: (NH4)2HPO4) con el objeto de regular el balance de fosfatos y de nitrógeno. A menudo se emplean con el mismo propósito otras sales amoniacales. Otras fermentaciones se practican desde mediados del siglo XX, una de las más conocidas es la denominada maceración carbónica. La maduración carbónica se realiza antes de la fase de prensado, y hace que la uva fermente con el mosto de su interior, de esta forma los vinos obtenidos tienen sabores más afrutados y con menos contenidos de taninos. Estos vinos poseen sabor fresco, pero por el contrario carecen de la estabilidad suficiente para ser envejecidos durante largos periodos de tiempo (y mucho menos en barricas de roble).1 Uno de los vinos más conocidos por este proceso es el Beaujolais nouveau francés, aunque esta modalidad de fermentación se está extendiendo a otros viñedos. Tras la maceración carbónica el mosto restante se hace fermentar de forma tradicional. Fermentación Maloláctica En paralelo con la fermentación, se produce una reacción similar denominada fermentación maloláctica en la que actuan bacterias lácticas presentes de forma natural en la uva para convertir el ácido málico en ácido láctico reduciendo la acidez del vino.19 La fermentación maloláctica es completamente imprevisible, pero los viticultores pretenden que ocurra al mismo tiempo que la fermentación alcohólica mediante levaduras. Este proceso se comprendió completamente tras Pasteur a comienzos del siglo XX. Hoy en día se practica la inoculación artificial de bacterias lácticas en la fase de fermentación, con el objetivo de poder alcanzar la fermentación láctica. Las bacterias malo-lácticas pertenecen a tres géneros: Lactobacillus, Pediococcus y Leuconostoc. Existen factores limitantes de la fermentación maloláctica, uno de ellos es la temperatura (por debajo de 15oC es inexistente), las bacterias malolácticas son sensibles a bajos niveles de pH, de inhibidores (uno de los más conocidos es el ácido fumárico) y ácidos grasos (uno de los más efectivos es el ácido dodecanóico C12).20 Es de creencia generalizada que una fermentación maloláctica controlada aumenta la calidad de los vinos.21 Entre los beneficios de esta fermentación, se encuentra: la reducción de la acidez (acidez titulable o acidez titratable). Existe un cambio en los sabores del vino final debido a la presencia de ésteres volátiles (2,3-butanodiol), así como una apreciación amantequillada de algunos vinos tratados con este proceso. Segunda fermentación Los vinos espumosos tienen una segunda fermentación en la botella. El desarrollo de este tipo de vinos no llegó hasta comienzos del siglo XVII, cuando los avances en las botellas y en los tapones de corcho alcanzaron un nivel suficiente como para permitir las altas presiones que se generan en una fermentación cerrada.22 entre los vinos espumosos más famosos se encuentra el champagne y el cava ambos elaborados según el denominado méthode traditionnelle de fermentación posterior en botella mediante inoculación de azúcar y levaduras (se denomina al proceso: tirage). Esta fermentación hace que la concentración de gas se eleve y quede un vino espumoso agradable y chispeante al paladar. Otros vinos sufren una fermentación malo-láctica en la botella este es el caso del vinho verde de portugal. En otros casos se hace que al vino se le inyecte dióxido de carbono a presión con tal de simular las burbujas de forma artificial (es decir sin la fermentación).

Maduración La maduración se hacía en los vinos ya en la época de antiguo Egipto que conservaban el vino en ánforas de barro, fueron los romanos quienes aprendieron la técnica de conservar el vino en barilles de madera de roble (quercus). El género quercus posee cientos de especies diferentes, por ejemplo con una de las especies la Quercus suber (Alcornoque) se elaboran los tapones de corcho empleados en la embotellación. Se emplea roble en la elaboración de los toneles debido a su robustez y a que resulta fácil trabajar su madera. Su madera es rica en estructuras celulares denominadas tilosas que impermeabilizan la madera. La composición de la madera de roble es de un 40% de celulosa, un 20% de hemicelulosa, 25% de lignina, 10% de elagitaninos (ésteres hexahidroxidifénicos que aportan taninos al vino), y 5% de componentes de naturaleza química diversa.23 La influencia de la madera en el vino es compleja y hay muchos estudios acerca de la química de la maduración en barrica de roble.24 A veces se suele añadir astillas de madera de roble (quercus fragmentus) con el objeto de acelerar el proceso de adopción de sabores de la madera, aunque esta práctica está regulada por ley en cada país.11 El vino tiende a evaporarse dentro de las barricas a una velocidad que puede variar entre un 2% y un 5% de su volumen por año (lo que hace una pérdida entre un litro y cinco por año en un barril de 225 litros). El oxígeno tiene una posición relevante en la maduración del vino en las barricas. Uno de los métodos recientes (desde 1991) permiten introducir pequeñas cantidades de oxígeno en la fermentación, se han venido a denominar microoxigenación.25 El oxígeno juega un papel importante en la estabilización de los colores del vino tinto, permite que los taninos y las antocianinas tengan un proceso conocido como acoplamiento oxidativo. Algunos vinos generosos se suelen hacer pasar por una serie de barriles (criaderas), un ejemplo de este tipo de vinos es el fino, el amontillado y el oloroso. Otros vinos como el vermouth se maduran con hierbas aromáticas (entre ellas la artemisia absinthium). La maduración en barricas es una especie de lenta oxidación del vino.26 Dos de las reacciones más habituales en la maduración son la oxidación fenólica y la polimerización de las antocianinas con otros flavonoides para formar pigmentos y sabores. Una de las más conocidas es la aparición de vainillina debido a las reacciones con la lignina presente en la madera. En la actualidad el vino se almacena en barricas de roble procedente de América (qercus alba, qercus bicolor, qercus macrocarpa) y de Francia (principalmente qercus robur y quercus sessillis), la elección de uno de estos materiales impacta en el precio final del vino. El roble francés (europeo) contribuye más a la aportación de extractos sólidos y compuestos fenólicos. Embotellado El embotellado es una operación relativamente reciente en la historia del vino. Se empezó a realizar cuando era posible elaborar vidrios más robustos y asequibles. Las botellas de vino primitivas tenían una forma abombada (similar a los actuales bocksbeutel alemanes). El embotellado es un conjunto de operaciones (generalmente realizadas de forma mecánica) para el acondicionamiento final del vino con el objeto de realizar su expedición y venta final al consumidor. Las botellas actuales tienen un volumen estandar de 750 ml. Un elemento importante en el embotellado es la encapsulación que puede emplear tapones de materiales naturales (tapón de corcho), semisintéticos, sintéticos y cápsulas metálicas. Por regla general antes de embotellar se realizan operaciones de:

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Clarificación - Corresponden al conjunto de operaciones que hacen del vino un líquido limpido, para ello se emplean diversas substancias.

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Estabilización - Con el objeto de que sea permanente en el tiempo la limpidez lograda en la clarificación.

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Filtración - La filtración elimina cualquier residuo del proceso de elaboración del vino.

El taponado acaba el proceso de embotellamiento en los vinos. Se puede decir que tras el embotellado el contacto con el aire es practicamente nulo, es por esta razón por la que el vino deja de envejecer (oxidarse). El cristal es impermeable al aire, pero otros recipientes como el cartón no poseen esta característica. En algunos casos el oxígeno disuelto en el vino puede hacer que se produzcan reacciones de oxidación fenólica que se debominan: "enfermedad de la botella" y es considerado uno de los defectos del vino. Uno de los compuestos más habituales en los vinos envejecidos es dimetil sulfido (CH3-S-CH3) que posee un sabor similar al "repollo" y se forma en maduración dentro de la botella, su formación no está muy explicada.27 El corcho empleado en el sellado de las botellas es de uso mayoritario en el mundo. Composición del vino y del mosto Para comprender lo que es el vino desde el punto de vista de sus componentes hay que distinguir la composición de los compuestos cuando es una uva, al ser mosto y posteriormente vino. El mosto antes de la fermentación se compone principalmente de agua y azúcares, así como ácidos (málico y tartárico), además otros componentes químicos en menor cantidad son responsables de la composición final del vino.27 La fermentación alcohólica transformará gran parte de los azúcares del mosto en alcohol etílico, pero dejará otros compuestos interesantes: glicerina. Algunos de estos compuestos, que están presentes en menos medida, dan un cierto caracter a la cata de vino, tal y como es la presencia de taninos, los taninos se encuentran en las pieles de las uvas y se pueden considerar como un conservante natural que permite a los vinos envejecer por más de cinco años.28 Otros elementos se añaden al vino de forma artificial y componen lo que se denomina aditivos del vino, estos aditivos tienen por objeto estabilizar algunos compuestos (proteínas, cristales de tartarato, etc) , reducir el nivel de ácidos,

agentes antioxidantes (ácido ascórbico), agentes antimicrobianos (dióxido de azufre, ácido sórbico,sorbatos, ácido benzoico, ácido fumárico). Azúcares Los principales azúcares presentes en el mosto son la glucosa y la fructosa, otros azúcares se encuentran en la uva pero en proporciones insignificantes. La concentración de azúcar en la uva o en el mosto se suele medir en EEUU en o Brix, mientras que en Europa se hace en grados Baumé. La concentración de azúcares es crítica para el desarrollo de las levaduras durante la fermentación, la principal levadura del vino (Saccharomyces cerevisiae) se alimenta principalmente de glucosa y fructosa. Los azúcares no consumidos tras la fermentación se suelen denominar azúcares residuales (suelen ser pentosas como la arabinosa, la ramnosa y la xylosa). La concentración de estos azúcares residuales puede aumentar durante la maduración en madera debido a la escissión de moléculas de glucósidos presentes en la madera.20 El azúcar residual es importante en la tonalidad dulce de un vino, mientras que la presencia de azúcares no residuales afecta sólo a la fermentación. La presencia de azúcares residuales en los vinos da lugar a una clasificación entre vinos secos y vinos dulces. Por regla general la presencia de una concentración de azúcares de menos de 1.5 g/litro hace que el paladar no detecte el sabor dulce, por encima de un 0.2% del volumen los sentidos empiezan a detectar el sabor dulce del vino. La mayoría de la gente detecta un dulzor si alcanza una concentración de un 1%. La presencia de taninos, ácidos así como el etanol.1 20 Durante el madurado algunos azúcares sufren un cambio estructural y acaban dando pigmentos oscuros al vino, este es el caso de la melanoidina detectada en vinos generosos como el jerez, madeiras, etc. Se trata de una variante de la reacción de Maillard.29 Alcoholes La fermentación alcohólica es un proceso metabólico anaeróbico (en ausencia de oxígeno) que permite a las levaduras (Saccharomyces cerevissiae) consumir los azúcares del mosto para liberar dióxido de carbono y alcohol etílico (etanol de fórmula CH3-CH2-OH) que permanece en disolución el vino final. La concentración de alcohol se suele medir en porcentaje de volumen total. El contenido de alcohol etílico varía dependiendo del tipo de uva y de las condiciones, por ejemplo en los vinos de mesa está entre los 7%-14%, en los espumosos: 11%-13%, en el jerez y otros vinos encabezados 16%-18% y en el oporto así como en vinos de postre suele estar por debajo de 17%. La forma más común para averiguar el contenido de alcohol en un vino es medir el punto de ebullición.20 Los vinos poseen además pequeñas cantidades de otros alcoholes como puede ser alcohol metílico (CH3OH),11 no son resultado directo de la fermentación, sino de la hidrolización de las pectinas (existente en la piel de la uva) mediante acción enzimática. Debido a que la pectina se encuentra más en la piel que en el mosto, los vinos blancos contienen mucho menos alcohol metílico que los vinos tintos.30 En algunas ocasiones se pre-calienta el mosto para que elimine este contenido metílico y quede en concentraciones por debajo de las 30 ppm.31 Informes del contenido de metanol en vinos de todo el mundo indican concentraciones de 60 mg/litro (en un rango que va desde 40-120 mg/litro) para los vinos blancos y 150 mg/litro (en un rango de 120-250 mg/litro) para los vinos tintos.30 A pesar de ser el maetanol tóxico, las cantidades que poseen el vino no son del todo malignas ya que las dosis letales de 340 ml/kg de peso,32 hace que una persona media de 70 kg tenga que tomar aproximadamente dos centenas de litros. Existen además otros alcoholes en muy pequeña concentración, como pueden ser los polialcoholes, uno de los más importantes tri-alcoholes es el glicerol (glicerina) y su concentración está relacionado directamente con la temperatura de fermentación, con el contenido global de alcoholes (mayor alcohol, mayor cantidad de glicerol) y con el color del vino (mayor en vinos tintos que blancos). La concentración de este alcohol es mayor en los vinos de mesa.33 El contenido medio de glicerina en los vinos suele estar entre los 15-25 g/litro.33 La glicerina se sintetiza en gran parte gracias al hongo Botrytis cinerea, aunque hay cierta presencia de en las uvas sanas.27 Suele haber un mayor contenido de glicerol en las fermentaciones a alta temperatura (esta es la razón por la que los vinos tintos suelen tener un mayor contenido de glicerol). El glicerol es un líquido denso y con un sabor dulce (aprox. 70% de la glucosa) y su presencia aporta dulzura y una sensación de llenado en boca. Se detecta fácilmente por dejar una especie de lágrimas en las paredes interiores de las copas. Otro poli-alcohol presente en el vino es el eritritol y su concentración depende de la cepa de la levadura que fermenta el vino, por ejemplo la Saccharomyces cerevissiae tiene menos efecto en la concentración de eritritol que por ejemplo la levadura salvaje denominada kloeckera apiculata (se trata de una levadura que no tolera concentraciones de alcohol y muere en los primeros pasos de la fermentación).33 El arabitol, el manitol, el sorbitol (hexa-alcohol isómero del manitol), el inositol (hexa-alcohol frecuente en frutas). Casi todos estos polialcoholes aportan dulzura al vino y poseen la característica de ser resaltadas sus concentraciones cuando la podredumbre noble de la uva está presente. Ácidos Tartarato potásico (crema tártara), es uno de los precipitados más clásicos en los fondos de algunas botellas de vino, su presencia es totalmente inocua.34 Los ácidos tienen una capacidad de conservante del vino, resulta necesario en aquellos vinos que se diseñan para añejar.35 La presencia de una cierta cantidad de ácidos hace que se refuerzen de forma natural otros sabores del vino en la cata. Casi la mitad del aporte de acidez lo tiene la presencia del ácido málico, su misión es la de detener la maduración de la fruta en especial durante el periodo caluroso. Su concentración en la uva es uno de los indicadores de la época de vendimia. El ácido tartárico es otro de los ácidos presentes en la uva, por regla general reacciona con

el potasio de la uva dando lugar a tartaratos potásicos. El a. tartárico se encuentra presente en muchas frutas pero su concentración es mayor en la vitis vinifera (y en el fruto del tamarindo). Durante la fermentación las levaduras generan pequeñas cantidades de ácido acético (un vino suele tener menos de 300 mg/litro) y su concentración refuerza los olores y sabores, proporcionando "complejidad". La presencia de acético hace que se sinteticen ésteres de acetato que proporcionan aromas afrutados. Los ácidos en el vino tienen un efecto antimicrobiano ya que muchas variedades no crecen en ambientes de pH bajo. El ácido succínico está presente en el vino debido a la fermentación, posee un sabor mezcla entre salado/agrio. El ácido láctico está presente en pequeñas cantidades a no ser que se haya forzado la fermentación malo-láctica a costa de consumir ácido málico (lo que hace que el pH global aumente). Ésteres Los alcoholes juegan un papel muy importante en la operación de maduración, tras la fermentazción, ya que reacionan con los ácidos naturales de la uva para formar ésteres (esterificación). De todos los grupos funcionales existentes en el vino, los ésteres son los más abundantes: identificados cerca de 160 diferentes.1 Los esteres se suelen categorizar en enología en dos categorías: los que provienen de reacciones enzimáticas (butanoato, exanoato) y aquellos que se forman químicamente por esterificación. Los esteres son los principales componentes responsables de aportar al vino un bouquet. Muchos ésteres tienen un aroma característico a frutas, lo que hace que hace que remenmoren a fragancias de frutas durante la cata. Existe no obstente otras clasificaciones de ésteres orientadas a la cata de vinos, y se dividen en ésteres volátiles y no-volátiles. Uno de los ésteres volátiles más importantes y que se encuentra presente en el vino es el acetato de etilo. Por regla general los vinos jóvenes suelen tener una mayor concentración de ésteres volátiles. Cada ester posee un umbral por debajo del cual no es perceptible por la mayoría de los humanos. Compuestos nitrogenados Los compuestos nitrogenados son fundamentales en el mosto para que sea posible la correcta fermentación.27 Entre los aminoácidos predominantes en las uvas está la prolina y la arginina. La razón de prolina/arginina varía significativamente en las diversas variedades de la vitis vinífera. La prolina forma parte importante del metabolismo del nitrógeno en las levaduras. Como segundo grupo de aminoácidos dominante se tiene la glutamina y la alanina. Tal y como es de suponer el contenido de aminoácidos es menor tras la fermentación: debido en parte a que la mayoría de ellos de una forma u otran entran en el metabolismo de las levaduras. Entre los compuestos nitrogenados que posee el vino se encuentra las proteínas, en concentraciones de mosto que van desde los 100 mg/l a los 840 mg/l.36 Durante la fermentación el contenido de proteína puede descender casi un 40%. Las proteínas actúan como zwitteriones, bajo ciertas ocasiones pueden coagular dando lugar a inestabilidad en el vino. Quitar estas proteínas inestables del vino es uno de los objetivos de la clarificación, uno de los agentes más empleados es la bentonita y el otro es el gel de sílice. Compuestos fenólicos Los compuestos químicos en forma de polifenoles son abundantes en el vino y es quizás uno de los compuestos que proporciona más atributos al vino. Es importante remarcar que tras los carbohidratos y los ácidos son el tercer compuesto más importante.27 Se tratan en muchos casos de un metabolito secundario de la uva que se concentran en la piel y en las semillas (pepitas). Los polifenoles afectan directamente a los sabores, a los olores y otras capacidades sensitivas del vino, es por esta razón por la que los viticultores cuidan en detalle de su evolución durante las fases de vinificación. La concentración de polifenoles en el mosto depende en gran medida de la variedad de vitis vinífera y del clima en el que se haya cultivado. La concentración y ratio de los diferentes polifenoles depende igualmente en gran medida de la forma en que se haya procesado la uva. por ejemplo, en los vinos blancos que han tenido poco contacto con los hollejos de la uva hay unas concentraciones diferentes de las observadas en los vinos tintos. Uno de los compuestos son los taninos, son compuestos fenólicos muy reactivos. en solución pueden reaccionar con las proteínas y precipitar. Otro compuesto fenólico son las antocianinas que aportan color a los vinos, estos colorantes naturales pueden blanquearse (perder su color) por la acción de diversos agentes u operaciones químicas tales como la oxidación o la reducción, en muchos casos la acidez mantiene el color (viraje). Los fenoles ocupan un papel muy importante en los procesos de oxidación del vino (oxidación fenólica) y es una de las reacciones más habituales en la maduración de los vinos tintos.26 Constituyentes inorgánicos En la analítica vinícola se analiza a veces el contenido de cenizas, que resulta ser los restos inorgánicos existentes en el vino. La mayoría de los compuestos son carbonatos y óxidos. El metal más abundante en las frutas de la vitis vinífera es el potasio. En muchos casos el contenido de potasio se ve afectado por las condiciones climáticas, por ejemplo los climas cálidos poseen mayor contenido en potasio que los frios. Durante la fermentación se acumula en forma de gas el dióxido de azufre (SO2) en una proporción que va desde 12 hasta 64 mg/litro y es empleado como fumigante de las cubas.37 Ocasionalmente se han detectado trazas de plomo debido a las cápsulas de las botellas, que han migrado su contenido a través del tapón de corcho.

Propiedades Organolépticas El vino posee ciertos atributos que inciden de forma grata en la mayoría de los sentidos (todos excepto el oido y el tacto). Por ejemplo: los aromas afectan a los sentidos del olor, los diferentes sabores presentes en el vino al gusto, los colores a la vista. todos ellos suelen tener un origen químico que se ha ido identificando poco a poco a lo largo de finales del siglo XX y comienzos del XXI. La cata de vinos arroja una variedad de propiedades en los vinos como puede ser el color, el sabor (dentro del sabor está una amplia gama de propiedades como la longitud, el retrogusto, etc.), el olor (que se compone de aroma, bouquet, cuerpo, etc.). Color Las antocianinas son las responsables principales del color rojo en el vino. Las antocianinas se encuentran en diversas frutas cumpliendo una misión similar. Este compuesto químico se encuentra en la capa exterior de la piel de la uva y durante el proceso de maceración se extrae antes que los taninos. La mayoría de los mostos (incluso los de uvas negras) son incoloros, así que la maceración es un proceso importante en la coloración de los vinos. Existen variedades de vitis vinífera que se clasifican como teinturier por aportar ya en el mosto un color rojizo (una de las más conocidas es la Alicante Bouschet, Saperavi y Dunkelfelder), pero estas variedades son una excepción. En algunas ocasiones los vinicultores introducen pequeñas cantidades de estas variedades teinturier con el objeto de potenciar el color rojo de sus vinos. El color rojo o rosado depende, por completo, de la forma en que se extrae los antocianinas de la piel de la uva durante el proceso de fermentación. Las antocianinas son un grupo de glicósidos de la cianidina (azul), la delfinidina (azul, puede verse en berenjenas, granadas, fruta de la pasión), la malvidina (púrpura), la pelargonidina (rojo), la peonidina (rosado) y la petunidina. Durante la maceración la proporción de antocianinas azules cambia hasta virar desde colores púrpura-rojizos a anaranjados. En los vinos jóvenes el color es debido principalmente a las antocianinas, pero como son compuestos químicos no estables se van enlazando con los taninos formando polímeros más estables y con capacidad de pigmentación. Sabor y Olor Los principales componentes de sabor en la uva son los azúcares, los ácidos y los polifenoles. Estos tres compuestos proporcionan al vino tres de los cinco sabores básicos: dulce, ácido y amargo. De todas formas existe una gran cantidad de substancias en las uvas que acaban poporcionando un sabor, estas substancias se presentan en cantidades ínfimas (medidas a veces en partes por millón, e incluso en partes por billón, o por trillón). Todas estas substancias dan a la uva un sabor característico denominado sabor primario. El sabor primario caracteriza a la variedad de la vitis vinífera. La mayoría de los componentes de sabor se encuentran ubicados en la parte interior de la piel de la uva, es por esta razón por la que el prensado ocupa un proceso fundamental a la hora de proporcionar sabores primarios al vino. En algunos vinos generosos como el jerez, o el fino, existe un pequeño "toque" de sabor salado debido al ambiente salino que rodea la maduración. En enología existe una distinción entre aroma y bouquet.38 El aroma es un olor específico proveniente de la variedad de uva empleada, mientras que el bouquet es un olor característico de la forma de procesar el vino. De esta forma, por ejemplo, dos vinos de la misma uva poseen el mismo aroma, pero distinto bouquet (si se han madurado de forma distinta). En muchos vinos los aromas de las uvas con un fuerte tono floral es debido a la presencia de un grupo de substancias denominados monoterpenoides , los monoterpenoides son un subgrupo de un gran número de compuestos denominados terpenoides, todos ellos derivados de la unidad isopreno ([C5H8]). Por ejemplo, la uva moscatel posee una gran cantidad de monoterpenos, otras variedades con contenidos en terpenos derivados de la uva moscatel son la Gewürztraminer, la Moscatel de Alejandría, etc. Entre los compuestos que proporcionan aroma se encuentran los glucósidos.38 En los vinos basados en la uva moscatel se suele hacer que el mosto incremente su contacto con los hollejos (que son las zonas con mayor contenido de terpenoides). Los aromas vegetales (aromas herbáceos) en el vino provienen de las pirazinas (otros alimentos que contienen pirazinas son: el café, la cerveza, los espárragos, etc).27 Algunas variedades procedentes de América como son: vitis labrusca y la vitis rotundifolia (así como sus híbridos) poseen un aroma característico que durante muchos años se ha denominado "foxy" (zorrito). Se ha detectado que ese olor corresponde al compuesto: metil antranilato (C8H9NO2).