tesis inmaculada talaverano - redirigeme - ministerio de

!

UNIVERSIDAD* DE*EXTREMADURA*

*

*

TESIS*DOCTORAL*

*

MEJORA'DE'LA'CALIDAD'DE'UVAS'Y'VINOS'EN'EXTREMADURA'MEDIANTE'TÉCNICAS'VITÍCOLAS''

*

María*Inmaculada*Talaverano*Arroba*

*

Departamento*Biología*Vegetal,*Ecología*y*Ciencias*de*la*Tierra*

*

2017*

!

'UNIVERSIDAD'DE'EXTREMADURA'

'Departamento*Biología*Vegetal,*Ecología*

y*Ciencias*de*la*Tierra*

'

CENTRO'DE'INVESTIGACIONES'CIENTÍFICAS'Y'TECNOLÓGICAS'

DE'EXTREMADURA''

Instituto*Tecnológico*Agroalimentario*de*

Extremadura*(INTAEX)

*

TESIS*DOCTORAL*

MEJORA'DE'LA'CALIDAD'DE'UVAS'Y'VINOS'EN'EXTREMADURA'MEDIANTE'TÉCNICAS'VITÍCOLAS*

*

María*Inmaculada*Talaverano*Arroba*

*

Conformidad*de*los*directores:*

Fdo.:*Dra.*Mª*Esperanza*Valdés*Sánchez*

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Fdo.:*Dra.*Mar*Vilanova*de*la*Torre*

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Fdo.:*Dr.*Francisco*José*Heredia*Mira

!

Para la realización de este trabajo se ha contado con el apoyo institucional del proyecto del

Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) “Riego Deficitario y

otras prácticas de cultivo en la vid cv. Tempranillo en Extremadura” (RTA2008-00037-C04-00) y

con la Beca Predoctoral de Formación de Personal Investigador (FPI-INIA) (Resolución de 1 de

octubre de 2012, BOE Nº 259, Sábado 27 de octubre de 2012, 13337) asociada al proyecto del

INIA “Incidencia del riego y altura de espaldera en aspectos agronómicos y enológicos de

variedades blancas cultivadas en Extremadura” (RTA2011-00100-C05-03).

!

A"mi"familia"

!

Agradecimientos""

Mi más sincero y amplio agradecimiento a la Dra. Mª Esperanza Valdés Sánchez, a la Dra.

Mar Vilanova de la Torre y al Dr. Francisco José Heredia Mira, directores de esta Tesis. A ellos

debo haber concluido el difícil reto de desarrollar una tesis doctoral. Gracias por su dedicación,

paciencia, consejos y por todos los conocimientos que me han transmitido a lo largo de todos

estos años. Inmensa gratitud por permitir conocer con más detalle el apasionante mundo del

vino. Gracias por enseñarme a superar con humildad, paciencia y dedicación las dificultades que

surgen en numerosas ocasiones en el mundo de la investigación. Ha sido un privilegio poder

contar con vuestra experiencia, guía y ayuda. Muchas gracias.

A la Dra. Mar Vilanova de la Torre de la Misión Biológica de Galicia perteneciente al CSIC, al

Dr. Stefano Poni de la Universidad del Sagrado Corazón de Piacenza y al Dr. Álvaro Peña-Neira

de la Universidad de Chile, por sus inestimables colaboraciones científicas, gracias a los cuales

he conseguido desarrollar satisfactoriamente los trabajos de investigación realizados durante mis

estancias en Galicia, Italia y Chile.

Mis agradecimientos al maravilloso equipo multidisciplinar de excelentes profesionales

presentes desde la cepa a la copa. A la Dra. Henar Prieto, Dr. David Uriarte y Luis Mancha por

compartir sus conocimientos de viticultura y estar siempre disponibles para resolver las dudas. A

Daniel Moreno, Dra. Esther Gamero, Nuria Balas, Balbina Palacios y Samuel Frutos les

agradezco de corazón su inestimable compañerismo, su ayuda, los ánimos y los buenos

momentos que hemos pasado juntos. Igualmente, a los compañeros de la Misión Biológica, de la

Universidad del Sagrado Corazón de Piacenza y de la Universidad de Chile, gracias por su

ayuda en cuestiones científicas, el cariño y la simpatía demostrada durante las estancias. Todos

ellos han entrado en mi vida para ayudarme a formarme como investigadora pero también como

persona.

A todos mis compañeros y amigos del INTAEX, y a todos los que han pasado por el

laboratorio de Enología que sin excepción se merecen las mejores palabras por el tiempo

dedicado, por las conversaciones científicas o no y también por los ratos de distensión. A mi

amiga y compañera Raquel Manzano por su desinteresada ayuda, sus consejos, su comprensión

y sus ánimos diarios. A mis compañeros del “cuartel general”, sin duda tenerlos cerca ha aliviado

muchos momentos duros.

*

!

Así mismo me gustaría hacer constar mi agradecimiento al CICYTEX y al grupo

Hortofruenol, sin cuyos medios no hubiera sido posible realizar este trabajo. Al Instituto

Tecnológico Agroalimentario de Extremadura (INTAEX) donde desarrollé mi primera beca de

Formación de Tecnólogos (Resolución del 11 de noviembre de 2008, DOE Nº 225 de 20 de

noviembre de 2008) con la que comencé en el mundo de la investigación. Al Instituto Nacional de

Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), por concederme la beca que me ha

permitido desarrollar esta Tesis Doctoral (Resolución de 1 de octubre de 2012; BOE nº 259 de

27 de octubre de 2012); y especialmente a D. Julián Barrera Vega, Jefe de Servicio y Control de

la Promoción Científica por su atención y colaboración.

También es necesario citar en estos agradecimientos al Departamento Biología Vegetal,

Ecología y Ciencias de la Tierra de la Universidad de Extremadura por acogerme, y en especial a

Francisco Espinosa, por la eficiente labor realizada en cuestiones burocráticas, su constante

disponibilidad, amabilidad y su amistoso trato.

A todos mis amigos, que me han aguantado muchos momentos de desánimo,

escuchándome, interesándose por mi trabajo y celebrando junto a mí todos los éxitos.

Quería hacer una mención especial a mi familia, que han vivido día a día mi evolución,

apoyándome y celebrando de manera muy especial cada logro conseguido. A mis padres por

haberme apoyado en todas mis decisiones, ayudándome a madurar y a crecer como persona día

a día. A mi hermana que siempre me anima viendo la parte positiva de las cosas y me ayuda en

todo lo que esta en su mano.

Finalmente, a Alejandro por estar siempre a mi lado, dándome ánimos y cariño para seguir

adelante. Gracias por comprenderme, por su paciencia y por enseñarme a aceptar las cosas que

vienen en la vida. Por el largo camino que en el que me ha acompañado y el que nos queda por

recorrer, gracias.

A todos, muchas gracias.

!

I

Índice'General*

I.! Resumen ..................................................................................................................... 1!II.! Contextualización ...................................................................................................... 5!III.! Objetivos .................................................................................................................... 9!IV.! Introducción General ............................................................................................... 11!

IV.1.! Estructura y composición de la uva. Contribución al vino ................................................... 11!

IV.1.1.! Compuestos enológicos generales ................................................................................ 12!

IV.1.2.! Compuestos nitrogenados ............................................................................................. 14!

IV.1.3.! Compuestos responsables del aroma ........................................................................... 15!

IV.1.4.! Compuestos responsables del color y compuestos fenólicos ....................................... 23!

IV.2.! Factores que afectan a la calidad de la uva y del vino ....................................................... 29!

IV.2.1.! Características edafoclimáticas ..................................................................................... 29!

IV.2.2. ! El estado hídrico de la vid .............................................................................................. 30!

IV.2.3.! Control del rendimiento productivo del viñedo ............................................................... 33!

IV.3.! Incidencia del estado hídrico y el nivel de carga de la cepa en la composición de uvas y vinos .................................................................................................................................. 34!

IV.3.1.! Evolución de la maduración y compuestos enológicos generales ................................. 34!

IV.3.2.! Compuestos fenólicos .................................................................................................... 37!

IV.3.3.! Compuestos aminoacídicos y nitrogenados .................................................................. 39!

IV.3.4.! Compuestos responsables del aroma ........................................................................... 40!

IV.3.5.! Análisis Sensorial ........................................................................................................... 41!

IV.4.! Referencias ......................................................................................................................... 44!

V.! Materiales y Métodos ............................................................................................... 63!V.1.! Localización de la parcela experimental ............................................................................. 63

V.2. Características edafoclimáticas .......................................................................................... 63

V.3. Material vegetal y diseño experimental ............................................................................... 65

V.4. Cálculo de la demanda evapotranspirativa y medida del estado hídrico de la cepa .......... 68

V.5. Producción y desarrollo vegetativo de la cepa .................................................................... 69

V.6. Recogida de muestras ........................................................................................................ 69

V.7. Determinación de las características físico-químicas de la uva .......................................... 70!

V.7.1.! Madurez de la pulpa ...................................................................................................... 70!

V.7.2.! Madurez fenólica de la uva ............................................................................................ 71!

*

!

II

V.7.3.! Aminoácidos y compuestos nitrogenados ..................................................................... 72

V.7.4. Compuestos fenólicos de los hollejos ............................................................................ 73!

V.8.! Vinificaciones experimentales ............................................................................................. 74

V.9. Determinación de parámetros generales de los vinos ........................................................ 76

V.10. Determinación de compuestos fenólicos y parámetros colorimétricos de los vinos ........... 76

V.11. Composición aromática de los vinos ................................................................................... 77

V.12. Análisis sensorial ................................................................................................................ 78

V.13. Tratamiento de datos .......................................................................................................... 79

V.14. Referencias ......................................................................................................................... 81!

VI. Resultados y Discusión .......................................................................................... 83!Capítulo 1.! Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre el desarrollo vegetativo y productivo de la cepa y las características de las uvas y los vinos .................................................................................................................................. 83!

VI.1.1. Condiciones climáticas y riego ....................................................................................... 84

VI.1.2. Estado hídrico de las cepas ........................................................................................... 85

VI.1.3. Desarrollo vegetativo de la cepa .................................................................................... 87

VI.1.4. Componentes de la producción ..................................................................................... 89

VI.1.5. Balance vegetativo y productivo de la cepa ................................................................... 91

VI.1.6. Parámetros enológicos de la uva en vendimia .............................................................. 93

VI.1.7. Parámetros enológicos y características cromáticas de los vinos ............................... 100

VI.1.8. Conclusiones ............................................................................................................... 114

VI.1.9. Referencias .................................................................................................................. 115

Capítulo 2.! Efecto del año y del régimen hídrico de la cepa sobre el perfil de aminoácidos y compuestos nitrogenados de la uva ................................................................. 119!

VI.2.1. Compuestos aminoacídicos de la uva ......................................................................... 121

VI.2.2. Compuestos nitrogenados de la uva ........................................................................... 126

VI.2.3. Relación entre el estado hídrico de la cepa y las concentraciones de aminoácidos y compuestos nitrogenados .................................................................... 128

VI.2.4. Conclusiones ............................................................................................................... 131

VI.2.5. Referencias .................................................................................................................. 132

Capítulo 3.! Efecto régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la composición fenólica del hollejo ................................................................................................ 135!

VI.3.1. Familias fenólicas ........................................................................................................ 136

VI.3.2. Compuestos fenólicos .................................................................................................. 139

VI.3.3. Conclusiones ............................................................................................................... 158

!

III

VI.3.4. Referencias .................................................................................................................. 160!

Capítulo 4. ! Efecto del régimen hídrico de la cepa y su nivel de carga de racimos en la composición volátil de los vinos ............................................................................................. 165!

VI.4.1. Composición química de los vinos ............................................................................... 166

VI.4.2. Composición volátil de los vinos .................................................................................. 167

VI.4.3. Conclusiones ............................................................................................................... 181

VI.4.4. Referencias .................................................................................................................. 183!

Capítulo 5.! Efecto del régimen hídrico de la cepa y del nivel de carga de racimos en las características sensoriales de los vinos .............................................................................. 187!

VI.5.1. Influencia del nivel de carga de racimos en las características sensoriales de los vinos ............................................................................................................................. 196

VI.5.2. Influencia de los diferentes regímenes hídricos en las características sensoriales de los vinos .................................................................................................................. 200

VI.5.3. Correlación entre descriptores sensoriales y la composición físico-química de los vinos mediante regresión de mínimos cuadrados parciales ........................................ 204

VI.5.4. Conclusiones ............................................................................................................... 206

VI.5.5. Referencias .................................................................................................................. 208!

VII. Conclusiones ......................................................................................................... 211!VIII. Anexos ................................................................................................................... 213!

!

V

Índice!de#Tablas#y#Figuras*

IV. Introducción General ............................................................................................... 11 Figura IV.1. Estructura de la uva. ................................................................................................................ 11!

Figura IV.2. Composición de la uva ............................................................................................................ 12!

Tabla IV.1. Tipos de aromas, localización y fases de formación ................................................................ 16!

Figura IV.3. Clasificación de aromas .......................................................................................................... 16!

Figura IV.4. Espacio de color CIELAB ........................................................................................................ 24!

Figura IV.5. Clasificación de compuestos fenólicos existentes en uvas y vinos. ........................................ 25!

Figura IV.6. Compuestos fenólicos y ubicación en la uva. .......................................................................... 25!

V. Materiales y Métodos ............................................................................................... 63 Tabla V.1. Caracterización edafológica de la parcela experimental ........................................................... 63

Tabla V.2. Evapotranspiración de referencia (ETo), evapotranspiración del cultivo (ETc),

condiciones meteorológicas y volumen de riego aplicado en cada tratamiento y temporada. ................... 64

Tabla V.3. Estados fenológicos de marcada importancia expresados en días de calendario juliano ......... 65

Figura V.1. Diseño y distribución de la parcela experimental ..................................................................... 66

Figura V.2. Esquema de tratamientos hídricos. .......................................................................................... 67

Figura V.3. Procesado de muestras de uva ................................................................................................ 70

Figura V.4. Esquema de vinificación ........................................................................................................... 75

Figura V.5. Árbol de decisión ...................................................................................................................... 79

VI. Resultados y Discusión ......................................................................................... 83 Capítulo 1. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre el desarrollo vegetativo y productivo de la cepa y las características de las uvas y los vinos .................................................................................................................................. 83

Tabla VI.1.1. Efecto del año en el promedio del potencial hídrico (Ψt) (MPa) y la integral de estrés

hídrico (IEH) (MPa· día) de las cepas en los períodos pre y postenvero. .................................................. 85

Tabla VI.1.2. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en el promedio del

potencial hídrico de la cepa (Ψt) (MPa) y la integral de estrés hídrico (IEH) (MPa· día) en los

períodos pre y postenvero. ......................................................................................................................... 86

Tabla VI.1.3. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre los área foliar (AF). ......... 88

Tabla VI.1.4. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre los componentes de

la producción. .............................................................................................................................................. 90

Tabla VI.1.5. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre el ratio área

foliar/producción. ......................................................................................................................................... 92

*

!

VI

Tabla VI.1.6. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición de

las uvas de la cosecha 2009. ...................................................................................................................... 94





Figura VI.1.1. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición la uva en los tres

años del estudio. ......................................................................................................................................... 99

Tabla VI.1.9.a. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las características

generales de los vinos de la cosecha 2009. ............................................................................................. 101

Tabla VI.1.9.b. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición

fenólica de los vinos de la cosecha 2009. ................................................................................................. 103

Tabla VI.1.9.c. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las características

cromáticas de los vinos de la cosecha 2009 ............................................................................................. 104

Tabla VI.1.10.a. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las

características generales de los vinos de la cosecha 2010. ..................................................................... 105



Tabla VI.1.10.c. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las

características cromáticas de los vinos de la cosecha 2010 .................................................................... 107

Tabla VI.1.11.a. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las

características generales de los vinos de la cosecha 2011. ..................................................................... 108



Tabla VI.1.11.c. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las

características cromáticas de los vinos de la cosecha 2011. ................................................................... 110

Figura VI.1.2. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición del vino en los tres

años del estudio. ....................................................................................................................................... 112

Tabla VI.1.12. Diferencias de color (ΔEab*) entre vinos de distintos tratamientos de régimen hídrico

y nivel de carga de racimos en 2009, 2010 y 2011. .................................................................................. 113

Capítulo 2. Efecto del año y del régimen hídrico de la cepa sobre el perfil de aminoácidos y compuestos nitrogenados de la uva ................................................................. 119

Tabla VI.2.1. Efecto del año y régimen hídrico sobre la concentración de aminoácidos de la uva en

las cosechas 2009 y 2010 ......................................................................................................................... 122!

!

VII

Figura VI.2.1. Análisis de componentes principales del potencial hídrico de la cepa durante el pre y

postenvero y la concentración de aminoácidos en la uva ......................................................................... 126!

Tabla VI.2.2. Efecto del año y régimen hídrico sobre los compuestos nitrogenados de la uva en las

cosechas 2009 y 2010 .............................................................................................................................. 127!

Tabla VI.2.3. Correlación entre el estado hídrico preenvero (Ψt pre) y la concentración de

aminoácidos .............................................................................................................................................. 129!

Figura VI.2.2. Correlaciones entre el estado hídrico preenvero (Ψt pre) y parámetros nitrogenados

(FAN, Am-N y YAN) y la suma de aminoácidos aromáticos (�AA) ........................................................ 130!

Capítulo 3. Efecto régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la composición fenólica del hollejo ................................................................................................ 135

Figura VI.3.1. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en el contenido total de

antocianos, flavonoles, ácidos fenólicos y flavanoles en 2009. ................................................................ 137!

Figura VI.3.2. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en el contenido total de

antocianos, flavonoles, ácidos fenólicos y flavanoles en 2010. ................................................................ 138!

Tabla VI.3.2. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de

antocianos del hollejo de uva en 2009 (mg kg-1 de uva fresca). ............................................................... 141!


antocianos del hollejo de uva en 2010 (mg kg-1 de uva fresca). ............................................................... 142!


flavonoles del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca). .................................................... 148!


ácidos fenólicos del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca). ........................................... 151!


trans-resveratrol del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca). .......................................... 153!


flavanoles del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca). .................................................... 154!

Figura VI.3.3. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición de familias fenólicas

en hollejo para diferentes tratamientos de régimen hídrico y de nivel de carga de racimos en 2009. ..... 156!

Figura VI.3.4. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición de familias fenólicas

en hollejo para diferentes tratamientos de régimen hídrico y de nivel de carga de racimos en 2010. ..... 157!

Capítulo 4. Efecto del régimen hídrico de la cepa y su nivel de carga de racimos en la composición volátil de los vinos ........................................................................................ 165

Tabla VI.4.1. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la los parámetros

enológicos de los vinos (datos medios campaña 2010 y 2011). ............................................................... 166!

*

!

VIII

Figura VI.4.1. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en las familias de

compuestos volátiles del vino. .................................................................................................................. 168!

Tabla VI.4.2. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de

alcoholes (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1). ........................................................... 170!


compuestos C6 (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1). .................................................. 172!


ésteres etílicos (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1). .................................................. 173!


acetatos (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1). ............................................................ 175!


ácidos grasos volátiles (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1). ...................................... 176!


lactonas y fenoles volátiles (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1). ............................... 178!

Tabla VI.4.8. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre el valor de actividad

de odorífica (OAV) de los vinos (Datos medios de 2010 y 2011). ............................................................ 179!

Figura VI.4.2. Análisis de componentes principales (ACP) de los compuestos volátiles significativos

en tratamientos de regímenes hídricos y nivel de carga de racimos en los vinos. ................................... 181!

Capítulo 5. Efecto del régimen hídrico de la cepa y del nivel de carga de racimos en las características sensoriales de los vinos .............................................................................. 187

Tabla VI.5.1. Incidencia del nivel de carga en las características sensoriales de los vinos en 2010 y

2011. ......................................................................................................................................................... 196!

Tabla VI.5.2. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en los OAV de los vinos de

las cosechas 2010 y 2011. ........................................................................................................................ 198!

Tabla VI.5.3. Incidencia del régimen hídrico en las características sensoriales de los vinos en 2010

y 2011. ...................................................................................................................................................... 201!

*

I.#RESUMEN/"SUMMARY

1*

Resumen/Summary!

I. Resumen

La elección de las técnicas vitícolas más apropiadas para mejorar la calidad de uvas y vinos

es el objetivo final de los viticultores y los enólogos. En la viticultura actual, el riego deficitario

controlado y el control del nivel de carga mediante el aclareo de racimos figuran entre las

prácticas más utilizadas, y tanto su extensión como el momento fenológico en el que se apliquen,

determinan los resultados obtenidos. Además, sus efectos dependen en gran medida de las

condiciones edafoclimatológicas específicas de la zona, por lo que son necesarios los estudios a

nivel local.

El objetivo de este trabajo ha sido evaluar la incidencia del régimen hídrico y el nivel de

carga de la cepa sobre el desarrollo vegetativo, los aspectos productivos y las características

físico-químicas de las uvas y los vinos del cv. Tempranillo bajo condiciones semiáridas.

Durante tres campañas consecutivas (2009-2010-2011) se establecieron tres regímenes

hídricos: secano, riego deficitario controlado del 25 % de la evapotranspiración de cultivo en

preenvero y del 75 % en postenvero, y riego deficitario controlado del 75 % de la

evapotranspiración de cultivo en preenvero y del 25 % en postenvero. Además, en cada uno de

ellos se establecieron dos niveles de carga: control y aclareo de racimos después del cuajado.

Por tanto, se implantaron seis tratamientos experimentales.

Durante los tres años del estudio se han analizado los efectos de estos tratamientos sobre el

desarrollo vegetativo y productivo de la cepa, y sobre los parámetros enológicos generales de la

uva y el vino. En las campañas 2009 y 2010 se evaluó el efecto del estado hídrico de la cepa

sobre la composición aminoacídica de la uva. En estas campañas (2009 y 2010) también se

estudió el efecto de la aplicación conjunta de las técnicas de régimen hídrico y nivel de carga

sobre el perfil fenólico del hollejo. Finalmente, en los dos últimos años del estudio se evaluó la

composición aromática de los vinos y su caracterización sensorial, y se buscaron relaciones

entre la preferencia de los catadores y la composición de los vinos.

Los resultados obtenidos indicaron que los efectos de las técnicas vitícolas aplicadas están

determinados en gran medida por las características climáticas anuales, especialmente las

registradas durante el preenvero.

2*

Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!

En años en los que la cepa sufrió mayor estrés hídrico durante el preenvero, ambos

tratamientos de riego deficitario controlado provocaron aumentos de la producción, de los ácidos

orgánicos y del pH de uvas y los correspondientes vinos. Además, las mayores concentraciones

de compuestos fenólicos en el hollejo se hallaron en el tratamiento de riego deficitario controlado

del 25 % de la evapotranspiración de cultivo en preenvero y del 75 % en postenvero, y las de

aminoácidos en el tratamiento de riego deficitario controlado del 75 % de la evapotranspiración

de cultivo en preenvero y del 25 % en postenvero. En esta situación, la realización del aclareo de

racimos tras el cuajado no tuvo efecto significativo en la mayoría de los parámetros estudiados

en ninguno de los regímenes hídricos.

En situaciones de menor estrés hídrico durante el preenvero, ambos tratamientos de riego

deficitario controlado también originaron aumentos de la producción, pero no provocaron

aumentos en todas las familias fenólicas analizadas ni tampoco en la concentración de

aminoácidos. Sin embargo, en estas campañas, el aclareo sí modificó la concentración de las

familias fenólicas en los hollejos de las uvas, en diferente sentido y significación dependiendo del

régimen hídrico y la familia analizada. En este contexto, la combinación del secano y el aclareo

de racimos proporcionó las uvas con el perfil fenólico más adecuado para la elaboración de vinos

tintos de calidad. Además estos vinos fueron los de mayor contenido en sustancias aromáticas y

los mejor evaluados sensorialmente.

Por tanto, el efecto de la aplicación de riego deficitario controlado pre y postenvero aumentó

la calidad de las uvas y los vinos en situaciones de estrés hídrico severo. Por otra parte, cuando

el estrés hídrico no fue un factor limitante, el aclareo de racimos tras el cuajado bajo el régimen

hídrico de secano fue la técnica más adecuada para conseguir este objetivo.

3*

Resumen/Summary!

Summary

The choice of the most adequate viticultural techniques to improve the quality of grapes and

wines is the main goal of winegrowers and winemakers. In current viticulture, both, regulated

deficit irrigation and clusters thinning techniques, are two of the most widespread practices. Their

effects over the production depend on the growth stage of the crop and the time devoted to carry

out the activity, as well as the specific edaphoclimatic conditions of the area. All these factors

together indicate the necessity of local studies.

The aim of this work was to evaluate the potential effects of water regime and vine load on

the growth development on the plant, the yield, and the physico-chemical characteristics of

grapes and wines from Tempranillo cultivar under semi-arid conditions.

During three consecutive seasons (2009-2010-2011), three water regimes were tested:

rainfed, regulated deficit irrigation of 25 % of crop evapotranspiration during preveraison and

75 % during postveraison, and regulated deficit irrigation of 75 % of crop evapotranspiration

during preveraison and 25 % during postveraison. Moreover two vine load levels were

established for each water regime: control and cluster thinning after fruit set. Therefore, six

experimental treatments were implemented and tested.

The effects on the vine vegetative and productive development, and on the oenological

parameters of grape and wine were analyzed during the three studied seasons. In the two first

years of the study (2009 and 2010), the vine water status effect on the amino acid composition

was evaluated. In the same years (2009 and 2010), the effect on skins phenolic profile of the

application of the two techniques, deficit irrigation and vine load level, was evaluated. Finally, in

the last two years (2010 and 2011), the aromatic composition and sensorial characterization of

wine were studied, looking for any relationship between tasters’ preference and wines’

composition.

The results indicated that the effects of viticultural techniques are determined by the annual

climatic conditions, especially those occurred during preveraison.

The application of both types of irrigation when the vine suffered great water stress during

preveraison, increased not only the yield but also the grapes and wines organic acids content and

4*


pH. In addition, under regulated deficit irrigation of 25 % of crop evapotranspiration during

preveraison and 75 % during postveraison, the highest concentration of phenolic compounds was

found, while regulated deficit irrigation of 75 % of crop evapotranspiration during preveraison and

25 % during postveraison prompted a higher amount of amino acids. In this situation, cluster

thinning after fruit-set did not have any significant effect on any of the studied parameters.

Under low water stress situations during preveraison, the application of both irrigation

techniques also increased yield, but did not lead to generalized significant increases neither in all

the phenolic families analyzed, nor in the amino acids concentration. However, cluster thinning

considerably modified the concentration of phenolic families in grape skins, depending on the

water regime and the family analyzed. In this context, the rainfed and cluster thinning provided

grapes with the most suitable phenolic profile for the production of quality red wines. In addition,

those wines showed the highest aromatic substances content being evaluated sensorially as the

best wines.

Therefore, the application of regulated deficit irrigation pre and postveraison increased the

grapes and wines quality under severe water stress situations. Furthermore, when water stress is

not limiting factor, cluster thinning under rainfed is the most appropriate technique to achieve the

best grapes and wine quality.

*

!

II.#CONTEXTUALIZACIÓN

5*

Contextualización!

II. Contextualización

La Comunidad Autónoma de Extremadura ha dedicado a lo largo de su historia una parte

importante de su actividad económica a la producción vitícola y a la elaboración de vinos. Así lo

demuestran vestigios históricos como el mosaico hallado en la Casa del Anfiteatro de Mérida

(siglo III), y otros posteriores como el “Libro y registro de la bodega del Monasterio de

Guadalupe” (año 1520) que está considerado como el tratado más antiguo de viticultura.

Además, los vinos elaborados en Extremadura se reconocieron entre los mejores del mundo por

Carlos V durante su retiro en Yuste. Pero no fue hasta comienzos del siglo XIX cuando

empezaron a ser estimados en el resto del país, coincidiendo con la revolución industrial y

además favorecido por un aumento del consumo del vino (Díaz, 2010).

En el primer tercio del siglo XX, en las diferentes zonas vitícolas extremeñas existe un fuerte

reemplazo de la extensión de viñedo por otros cultivos agrícolas debido a las sucesivas plagas

de oídio, filoxera y mildiu. Posteriormente, hacia los años 60 y 70, se produce un fuerte aumento

de la superficie dedicada a este cultivo llegando en el año 1987 a superar ligeramente las

100.000 ha (Guerra, 2006). Expansión que hacia finales de los años 80 disminuyó como

consecuencia de la puesta en marcha de programas comunitarios de primas por el abandono

definitivo del cultivo.

A lo largo de las últimas décadas, la reglamentación y normativa europea ha fomentado la

producción de vinos de calidad, restringiendo los vinos corrientes, incentivando los subsidios a

los arranques de los viñedos y fomentando la destilación obligatoria, un método utilizado para la

eliminación de excedentes en todo el marco de la Unión Europea. Las diferentes legislaciones

han tenido por objetivo eliminar los viñedos poco eficientes, ajustar la oferta a la demanda y

primar la producción de los vinos de mayor calidad. Todo ello, ha provocado una profunda

transformación en la viticultura y enología extremeña.

En Extremadura las variedades blancas han sido las más cultivadas, entre ellas la Blanca

Cayetana y Macabeo, mientras que las variedades tintas eran prácticamente inexistentes (3.000

ha registradas en el año 2000). Pero tras los diferentes planes de reestructuración y

reconversión del viñedo, las variedades tintas han alcanzado 25.995 ha en 2015, suponiendo un

tercio de la superficie total, siendo la Tempranillo (21.315 ha registradas en 2015) la mayoritaria,

seguida de Cabernet Sauvignon, Garnacha tinta y Merlot.

6*


La Ley 8/1996 derogó el artículo 42 del "Estatuto de la Viña, del Vino y de los Alcoholes"

(Ley 25/72) por el que se prohibía el riego de la vid. A partir de entonces, la modernización del

viñedo en Extremadura ha ido de la mano de la implantación de esta técnica. Aunque en la

actualidad sigue siendo mayoritariamente un cultivo de secano, la superficie en regadío ha

aumentado de forma continua. De las 83.039 ha de viñedo existentes actualmente en

Extremadura, se riegan 21.720 ha, que representan un 27,01 % de la superficie (Informe

Sectorial Regadíos 2015, Encuesta ESYRCE 2015). La evolución de la superficie en regadío ha

venido acompañada de un cambio radical en el sistema de conducción pasando del sistema

tradicional en vaso a espaldera (18,70 % de la superficie total en la actualidad). Ello ha

provocado un aumento de la densidad de plantación que, junto con la utilización de riego, han

supuesto un incremento importante de las producciones. Se sabe que la dosis de riego y el

momento de aplicación son de gran importancia para obtener los efectos deseados en la

producción de uva y calidad del vino. El riego mal gestionado puede conducir a un aumento

incontrolado del vigor de la cepa y una sobreproducción de baja calidad, que afectan

negativamente a la rentabilidad y prestigio de la región vitivinícola. Por ello es interesante

disponer de información fiable sobre la respuesta del viñedo frente al riego, junto con otras

prácticas de cultivo que se han propuesto como herramientas para equilibrar el binomio

producción-calidad. Todo ello en el contexto de la zona de producción ya que las condiciones

agroecológicas juegan un papel clave en la vitivinicultura.

Las pequeñas bodegas han ido desapareciendo en Extremadura y los viticultores de la

región se han agrupado en grandes cooperativas. Bajo este nuevo sistema, se ha apostado por

la calidad del producto en lugar de la cantidad, construyendo bodegas modernas dedicadas a la

elaboración de vinos jóvenes y de crianza, instalando nuevos sistemas de prensado, control de

frío para la fermentación y trenes de embotellado.

Por otra parte, la aprobación del Reglamento de la Comisión Interprofesional de Vinos de la

Tierra de Extremadura en 1990, por la Consejería de Agricultura y Comercio, fue el primer paso

hacia el futuro reconocimiento de la Denominación de Origen Ribera del Guadiana, en 1997.

Paralelamente, la Junta de Extremadura aprobó en 1990 la orden que establecía la marca “Vino

de la Tierra de Extremadura”, con el fin de que los productores de toda la comunidad autónoma

pudieran acogerse a alguna de las certificaciones de calidad, ayudando así a su distribución y

comercialización.

7*

Contextualización!

En base a todo lo anterior, puede decirse que hoy día la viticultura es un sector estratégico

en Extremadura, no solo por la superficie cultivada y el volumen de producción que se alcanza,

sino también por su valor económico, importancia social y significación ambiental. Sin embargo,

a pesar del innegable cambio en el sistema de producción, es escasa la información acerca de

cómo afectan las distintas técnicas de gestión del viñedo a las características de las uvas y el

vino en condiciones tan específicas como las de esta región. Además hay que tomar con

precaución los estudios de otras regiones que poco tienen que ver con las condiciones

edafoclimáticas existentes en Extremadura, incluso tratándose de las mismas variedades, su

comportamiento puede diferir en gran medida de unas regiones a otras (Castel et al., 2012;

Valdés et al., 2012; Valdés et al., 2015).

Para hacer frente y dar solución a estas cuestiones, nuestro grupo de investigación ha

realizado distintos estudios en nuestra región, evidenciando la importancia del momento de

aplicación del riego deficitario y el aclareo de racimos en el cv. Tempranillo en condiciones

semiáridas (Gamero, 2016; Uriarte, 2016). Sin embargo, es necesario ampliar la información

sobre el efecto de estas técnicas al modificar las dosis de riego aplicadas y el momento de

realización del aclareo de racimos, sobre la composición físico-química y sensorial de las uvas y

vinos, incluyendo la composición aminoacídica del mosto y fenólica del hollejo, así como la

aromática de los vinos, hasta ahora no estudiadas.

8*


II.1. Referencias

Castel, J.R., Valdés, M.E., Prieto, M.H., Uriarte, D., Mancha, L.A., Montoro, A., Intrigliolo, D.S. (2012). Terroir effects on the response of Tempranillo grapevines to irrigation in four locations of Spain: agronomic performance and water relation. IX International Terroirs Congress, 1(5), 10-13.

Díaz. M. (2010) Historia de la vid y del vino en Extremadura. La agricultura y la ganadería extremeñas: informe 2009/coord. por Coleto, J.M., de Muslera, E., González, R., Pulido, F., ISBN 978-84-88956-99-6, 263-278.

Gamero, E. (2016). Incidencia del riego y el nivel de carga sobre la calidad de uvas cv. Tempranillo en Extremadura. Tesis Doctoral, Universidad de Extremadura-CICITEX.

Guerra, J. (2006) El sector vitivinícola. Boletín económico de ICE, Información Comercial Española, Ejemplar dedicado a: Extremadura. Boletín económico de ICE, Información Comercial Española. Ministerio de Economía y Competitividad: Servicio de Publicaciones, 2889, 85-98. ISSN 0214-8307.

Uriarte, D. (2015). Efecto del riego y el nivel de carga de cosecha en cv. Tempranillo en condiciones de clima mediterráneo semi-árido. Tesis Doctoral, Universidad de Extremadura-CICITEX.

Valdés, M. E., Prieto, M. H., Moreno, D., Gamero, E., Montoro, A., Mañas, F., Castel Sánchez, J. R. (2012). Terroir effects on the response of Tempranillo grapevines to irrigation in four locations of Spain: grape and must composition. IX International Terroirs Congress, 2(6), 11–13.

Valdés, M. E., Vilanova, M., Moreno, D., Talaverano, M. I., Gamero, E., Uriarte, D., Yuste, J., Montoro, A., y Castel, J.R. (2015). Perfil amínico de cuatro variedades blancas (Vitis vinifera L.) cultivadas en España: Airén, Cigüente, Moscatel de Alejandría y Verdejo. La semana vitivinícola, 3461, 2250-2257. ISSN 0037-184X.

*

!

III.#OBJETIVOS

9*

Objetivos!

III. Objetivos

Este estudio pretende contribuir a la mejora de la competitividad del sistema vitivinícola

extremeño aportando conocimientos que pueden contribuir a compatibilizar la calidad y las

producciones.

Esta Tesis Doctoral tiene por objetivo analizar el efecto de diferentes regímenes hídricos y

del nivel de carga de racimos establecido después del cuajado sobre los aspectos agronómicos y

la calidad de la uva y del vino de cv. Tempranillo, bajo condiciones semiáridas.

Para lograr este objetivo principal se han planteado los siguientes objetivos parciales:

• Analizar el efecto de los cambios agronómicos inducidos por los tratamientos en las

características físico-químicas de las uvas vendimiadas y de los vinos elaborados

(Capítulo 1).

• Estudiar la incidencia del estado hídrico de la vid durante el pre y postenvero sobre

el perfil de aminoácidos de las uvas (Capítulo 2).

• Investigar la incidencia de las técnicas vitícolas sobre la composición fenólica del

hollejo (Capítulo 3).

• Evaluar la incidencia de los tratamientos en la composición aromática de los vinos

(Capítulo 4).

• Analizar el efecto de las técnicas aplicadas sobre las características sensoriales de

los vinos (Capítulo 5).

*

!

IV.$INTRODUCCIÓN*GENERAL

11*

Introducción!General!

IV. Introducción General

IV.1. Estructura y composición de la uva. Contribución al vino

La uva es la materia prima para la elaboración del vino, y consecuentemente su composición

y estructura van a influir en gran medida en la calidad del producto final.

El racimo de uvas está formado por dos partes bien diferenciadas: el raspón o parte leñosa y

las uvas o granos que están unidas al racimo mediante el pedicelo, a través del cual se nutren

mediante un sistema vascular compuesto de elementos del xilema y del floema de la planta.

La uva está compuesta por una serie de tejidos a los que se denomina pericarpio que

envuelven las semillas (Ribéreau-Gayon et al., 2006a).

Figura IV.1. Estructura de la uva.

En el pericarpio pueden distinguirse distintas partes (Figura IV.1).

• El exocarpio (la piel, llamada también hollejo): representa entre el 5 % y el 10 % del

peso seco total de la uva, y actúa como una barrera hidrófoba que la protege frente

a las inclemencias climáticas, la radiación ultravioleta y las infecciones fúngicas.

• El mesocarpio (la pulpa): representa entre el 75 % y el 85 % de su peso, donde una

gran parte del volumen de las células está ocupado por grandes vacuolas que

contienen el mosto.

Semilla

Piel Pulpa&

Exocarpio

Mesocarpio

Endocarpio

Pericarpio

Raspón

Pedicelo

12*


• El endocarpio: representa entre el 2 % y el 6 % del peso de la uva. Es la parte

central que contiene a las semillas cuyo número oscila entre 1 y 4.

Los componentes químicos que constituyen las uvas son principalmente agua, azúcares,

ácidos orgánicos, sustancias minerales, compuestos nitrogenados, lípidos, compuestos

aromáticos y compuestos fenólicos (Ribéreau-Gayon et al., 2006a) (Figura IV.2).

Figura IV.2. Composición de las distintas partes de la uva

IV.1.1. Compuestos enológicos generales

El agua, componente químico mayoritario de la uva madura (75-85 %), se acumula

principalmente en la pulpa, y actúa como disolvente de las sustancias existentes en ella

(Robinson et al., 2000; Keller et al., 2006). Aproximadamente el 99 % de esta agua es absorbida

por las raíces desde el suelo. Por lo tanto, la disponibilidad de agua en el mismo afectará

significativamente al crecimiento de la planta, así como al desarrollo y composición de las uvas

(Chaves et al., 2010).

Los azúcares representan normalmente más del 90 % de los sólidos solubles totales en las

uvas maduras. Se acumulan durante la maduración en la pulpa y su concentración, que puede

llegar a estar entre 150 y 300 g L-1, depende del cultivar, del estado sanitario, de las condiciones

ambientales y de las prácticas vitícolas (Santesteban y Royo, 2006; Deluc et al., 2009; Lasanta

•  Ácidos orgánicos •  Sustancias minerales •  Compuestos nitrogenados •  Lípidos •  Compuestos aromáticos •  Compuestos fenólicos

•  Agua •  Azúcares •  Ácidos orgánicos •  Sustancias minerales •  Compuestos nitrogenados •  Lípidos •  Compuestos aromáticos

Piel

•  Sustancias minerales •  Compuestos nitrogenados •  Compuestos fenólicos •  Lípidos

Pulpa

Semillas

13*


et al., 2014; Filippetti et al., 2015; Martinez De Toda y Balda, 2015). El 95-99 % de los azúcares

de la baya está constituido por glucosa y fructosa que son transformadas en alcohol etílico y

dióxido de carbono en la fermentación alcohólica. Por tanto, la concentración de estos azúcares

en la uva determinará el grado alcohólico de los futuros vinos. El resto de azúcares se compone

fundamentalmente de sacarosa y algunas pentosas (arabinosa, ramnosa, ribosa, xilosa, maltosa

y rafinosa, entre otras) (Keller, 2010).

Los ácidos tartárico y málico se encuentran principalmente en la pulpa y representan entre el

70 y 90 % del total de ácidos existentes en las uvas. En la piel también se pueden encontrar una

cantidad importante de otros ácidos, predominando el ácido cítrico y el ácido tartárico

esterificado con ácidos fenólicos (mayormente p-cumárico y cafeico) (Ribéreau-Gayon et al.,

2006b). Los ácidos se acumulan en las primeras etapas del desarrollo del fruto y su

concentración disminuye durante la maduración.

El ácido málico alcanza niveles muy elevados en las uvas verdes y su contenido se reduce

drásticamente durante la maduración, ya que es utilizado como sustrato en la respiración celular

y para la biosíntesis de glucosa, siendo el principal responsable de la disminución de la acidez

durante la maduración. En las uvas maduras su concentración varia entre 1 y 5 g L-1.

Los niveles de ácido tartárico también disminuyen ligeramente después del envero (Possner

y Kliewer, 1985; Robinson et at., 2000). Este ácido también se destruye por la respiración celular,

aunque en menor medida que en el caso del ácido málico. El descenso de este ácido puede ser

también debido a la salificación o neutralización de los ácidos por parte de los cationes y a la

dilución debida al incremento de volumen de las uvas por acumulación de agua. Su

concentración varía entre 10 y 3,5 g L-1, según la variedad y las condiciones ambientales (Blouin

y Guimberteau, 2003).

De la concentración de los ácidos málico y tartárico depende la acidez total del mosto que

suele oscilar entre los 4 y los 15 g L-1, expresados en ácido tartárico. La relación málico/tartárico

y el contenido de cationes metálicos presentes en el mosto o en el vino determinan el pH (Keller,

2010) que se encuentra normalmente entre 2,8 y 3,5. El pH de la uva depende en gran medida

de la variedad, de las condiciones ambientales y de la disponibilidad de agua para la planta

(Intrigliolo y Castel, 2010; Sadras et al., 2013).

14*


IV.1.2. Compuestos nitrogenados

De entre los macronutrientes que los vegetales obtienen del suelo, el nitrógeno suele ser el

más abundante y juega un importante papel en muchas de las funciones biológicas y procesos

metabólicos de la cepa, además de ser utilizado como nutriente por las levaduras en la

fermentación del vino (Treeby et al., 1998; Garde-Cerdán et al., 2011). Los compuestos

nitrogenados se encuentran en forma inorgánica (NH4+, NO2- y NO3-) o en forma orgánica

(aminoácidos libres, péptidos, proteínas, urea y derivados de ácidos nucleicos, entre otros),

alcanzando una concentración total de entre 100 y 1200 mg L-1 que depende del cultivar, del

estado de maduración, o de las condiciones edafoclimatológicas (Bell y Henschke, 2005).

En la uva el nitrógeno se encuentra inicialmente en el hollejo y las pepitas. En la pulpa se va

acumulando hasta el envero. A partir de este momento, la concentración de nitrógeno inorgánico

decrece ligeramente, transformándose en aminoácidos que a su vez, forman oligopéptidos y

proteínas, lo que lleva a un aumento de la fracción de nitrógeno orgánico.

El nitrógeno amoniacal (NH4+) es la forma más fácilmente asimilable por las levaduras. Su

contenido en mostos depende por un lado del grado de madurez de la uva, que disminuye

durante la maduración hacia derivados amínicos, y además varía en función del estado sanitario

de la misma. En otros estudios se observó que los mostos elaborados con uvas con

podredumbre presentaron un bajo contenido en nitrógeno amoniacal (Macías, 1980). Otros

autores demostraron que una buena disponibilidad de contenido de nitrógeno amoniacal durante

la fermentación, disminuyó la concentración de alcoholes superiores y aumentó los ésteres

etílicos, dando lugar a vinos más finos y afrutados (Trioli y Paronetto, 1992).

El mosto posee alrededor de 30 aminoácidos (Hernández-Orte et al., 1999; Ortega-Heras et

al., 2014; Valdés et al., 2015), y su composición y concentración en la uva depende de factores

como la variedad, el patrón, la añada, el grado de madurez o las prácticas culturales (Huang y

Ough, 1989; Bell y Henschke, 2005; Lee y Schreiner, 2010; Oliva et al., 2011). Los más

abundantes son la arginina y la prolina cuyo contenido en la uva se incrementa de dos a seis

veces durante la maduración (Stines et al., 2000). En la uva madura, el contenido de prolina

fluctúa mucho de un año a otro, mientras que la arginina es más estable (Bell y Henschke, 2005).

Los aminoácidos constituyen una importante fuente de nitrógeno asimilable para las

levaduras y bacterias durante la fermentación alcohólica y maloláctica. Su concentración en el

mosto debe ser adecuada para asegurar una correcta fermentación (Bell y Henschke, 2005).

15*


Durante este proceso, los aminoácidos son metabolizados a lactonas, alcoholes superiores,

aldehídos, fenoles y ácidos orgánicos, modificando el aroma, sabor y sensación en boca de los

vinos (Hernández-Orte et al., 2002; Swiegers et al., 2005; Vilanova et al., 2012b). El perfil

aminoacídico de la uva es especialmente importante, pues determinados aminoácidos son

precursores de sustancias aromáticas que pueden marcar la diferencia en los vinos elaborados

(Hernández-Orte et al., 2002).

Todos los aminoácidos menos la prolina y la hidroxiprolina son asimilables por las levaduras

(Kliewer, 1968). En base a esto se formula el concepto de Nitrógeno Asimilable por las

Levaduras (Yeast Asimilable Nitrogen, YAN), resultado de sumar la concentración de nitrógeno

amoniacal y la de los aminoácidos asimilables presentes en el mosto. Cuando la concentración

de YAN es insuficiente, se produce la rotura de las proteínas del mosto con el consiguiente

aumento de la concentración de H2S, que implica una reducción de la calidad sensorial si son

superados los umbrales de percepción para este compuesto (Vos y Gray, 1979; Ingledew y

Kunkee, 1985). Además, la deficiencia de YAN puede ralentizar el crecimiento de la levadura y la

velocidad de la fermentación, provocando incluso paradas de la misma, lo que supone un

importante problema para la industria del vino, con grandes consecuencias económicas (Jiranek

et al., 1995a). Por otra parte, si el YAN es elevado puede dar lugar a un aumento de la

concentración de urea y consecuentemente, a la formación del compuesto cancerígeno

carbamato de etilo (Huang y Ough, 1989; Ough et al., 1991; Bell y Henschke, 2005). Además se

puede producir un incremento en la concentración de acetato de etilo, de ácido acético y, por

tanto, de la acidez volátil del vino (Bely et al., 1990; Hernández-Orte et al., 2002; Torrea et al.,

2003).

IV.1.3. Compuestos responsables del aroma

El aroma del vino posee una gran complejidad, que se debe en parte a su origen, pues es el

resultado final de una larga secuencia biológica, bioquímica y tecnológica y, en parte, al número

elevado de compuestos volátiles que contiene (más de 500).

Los constituyentes del aroma del vino han sido clasificados según su origen a lo largo de la

cadena biotecnológica de la elaboración, distinguiéndose los aromas varietales,

prefermentativos, fermentativos y posfermentativos (Bayone et al., 2000; Cordonnier y Bayonove,

1978) (Tabla IV.1).

16*


Tabla IV.1. Tipos de aromas, localización y fases de formación

Fuente: Bayone et al., (2000); Cordonnier y Bayonove, (1978).

En la uva, la mayoría de compuestos aromáticos se encuentran en la piel, aunque en la

pulpa se acumulan algunos compuestos volátiles tales como alcoholes, aldehídos y ésteres

(Goméz et al., 1994), y su concentración oscila entre los g L-1 y los mg L-1 dependiendo de la

sustancia en cuestión (Palomo et al., 2007; Vilanova et al., 2012a; Hernandez-Orte et al., 2014)

y, para un determinado compuesto, su concentración también podrá variar en función de la

variedad, el grado de madurez, el clima, las técnicas de gestión de viñedos, y las técnicas de

elaboración del vino (Rapp, 1998; Bueno et al., 2003; Oliveira et al., 2006; Vilanova et al., 2007).

Figura IV.3. Clasificación de aromas

Fuente: Rapp y Mandery, (1986); Bayone et al., (2000); Aznar et al., (2001); Ferreira et al., (2002); Otero, (2015).

Clasificación*de*aromas*

Aromas*Varietales**

Libres*

Compuestos*terpénicos*

Pirazinas*

C13<norisoprenoides*

Ligados*

No*específicos*del*aroma**

Ácidos*grasos*

Carotenoides*

Aminoácidos*

Específicos*del*aroma**

Glicosídicos*

Cisteínicos*

GlutaDónicos*

PrefermentaDvos*

Alcoholes*y*aldehídos*C6*

FermentaDvos**

Alcoholes*

Ésteres*

Aldehídos*

Ácidos*

Compuestos*azufrados*

Lactonas*

Fenoles*voláDles*

PosLermentaDvos*

Ésteres*

Compuestos*monoterpénicos**

C13<norisoprenoides*

*Fenoles*voláDles**

Compuestos*azufraos*

*Derivados*furfurales*

Tipo de aroma Localización Fase de formación

Varietales Uva Maduración sobre la planta

Prefermentativos Uva Desde la cosecha hasta que comienza la fermentación

Fermentativos Mosto Fermentación alcohólica y maloláctica

Posfermentativos Vino Combinación de diversos compuestos, hidrólisis, etc.

17*


a) Aromas varietales

Los aromas varietales son característicos de la variedad de uva y suelen clasificarse en

libres y ligados o precursores del aroma. Los aromas varietales aumentan durante la

maduración, y más allá del estado maduro se atenúa este aumento o incluso disminuyen,

dependiendo del tipo de compuesto y factores tales como la temperatura y la disponibilidad de

agua (Bayonove, 2000; Ribéreau-Gayon et al., 2006a).

• Aromas libres

El aroma varietal libre está constituido por los compuestos terpénicos, las pirazinas y los

C13-norisoprenoides.

Los compuestos terpénicos forman la base de la expresión aromática varietal y permiten

diferenciar entre diversos cultivares (Oliveira et al., 2008; Ugliano y Moio, 2008). Dentro de los

compuestos terpénicos se incluyen los hidrocarburos terpénicos con 10 átomos de carbono

(limoneno, α-terpineno, p-comeno, mirceno) o sesquiterpenos con 15 átomos de carbono

(farneseno, el γ-cadineno, el γ-mureno) que no son muy importantes aromáticamente. En

cambio, los monoterpenos alcoholes (linalol, nerol, geraniol, Ho-trienol, citronerol, α-terpineol,

etc.) son generalmente más olorosos y tienen los aromas florales que recuerdan a rosa, linaloe,

tila, nardos, pero también la miel y la cera de abejas. También se pueden encontrar los alcoholes

sesquiterpénicos (farnesol o el γ-cadinol), óxidos (óxido de linalol, rosa-óxido, nerol óxido) que

por regla general son mucho menos olorosos que los precedentes terpenoles, y aldehídos

(linalal, geranial, feranial, neral, citroneral) que son olfativamente más agresivos que los

alcoholes correspondientes, además se encuentran alcoholes ácidos (ácido linálico, ácido

geránico, etc.), e incluso en forma de ésteres (acetato de linalilo, etc.) (Bayone, 2000).

Los compuestos pirazínicos están asociados a los aromas vegetales típicos de las

variedades Sauvignon Blanc y Cabernet Sauvignon, relacionados con el carácter herbáceo

(Kalua y Boss, 2009). Las especies mayoritarias son la 2-metoxi-3-isobutil-pirazina, la 2-metoxi-

3-sec-butil-pirazina y la 2-metoxi-3-isopropil-pirazina, relacionándose su presencia con notas a

pimiento verde, espárragos o notas terrosas.

Los norisoprenoides se originan entre el envero y la maduración mediante la degradación

oxidativa de los carotenoides y terpenos con 40 carbonos. Entre los norisoprenoides destacan la

β-damascenona y la β-ionona. El primero posee aromas a flores blancas, fruta tropical o

18*


compota de manzana, y la β-ionona tiene un característico aroma a violeta (Schreier et al., 1976;

Etievant y Bayonove, 1983; Baumes et al., 1986; Sefton et al., 1993).

• Aromas varietales ligados o precursores del aroma

Los aromas varietales ligados o precursores del aroma son sustancias inodoras mientras

están ligadas y constituyen una reserva potencial de aromas. Aparecen de forma mayoritaria

como glicósidos y son liberados durante la fermentación y a lo largo del envejecimiento mediante

acción enzimática o por hidrólisis ácida (di Stefano et al., 1995). Los precursores aromáticos se

clasifican en compuestos específicos o no del aroma. Los precursores específicos del aroma son

compuestos que pueden originar volátiles olorosos mediante una o dos fragmentaciones de la

molécula, quedando aún reconocible su estructura, y pueden ser glicosídicos, cisteínicos y

glutatiónicos. Por otra parte, los precursores aromáticos no específicos son los ácidos grasos

(precursores de los aldehídos y de los alcoholes de 6 átomos de carbono), los carotenoides

(precursores de los C13-norisoprenoides) y los aminoácidos (precursores de alcoholes

superiores y ésteres).

b) Aromas prefermentativos

El aroma prefermentativo se desarrolla en el transcurso de los procesos a los que es

sometida la uva desde la vendimia hasta el arranque de la fermentación, con lo cual se incluyen

el transporte, el estrujado, el prensado y la maceración prefermentativa. Durante la rotura

mecánica de la uva, las enzimas acil-hidrolasa, lipoxigenasa y alcoholdeshidrogenasa entran en

contacto con los ácidos grasos polinsaturados (ácido linoléico y linolénico) y originan hexanal,

(Z)-3-hexenal, (E)-2-hexenal, y los alcoholes correspondientes. Estos compuestos poseen

aromas herbáceos, con un umbral de percepción relativamente bajo (Gómez et al., 1995).

c) Aromas fermentativos

En el aroma fermentativo se incluyen los compuestos generados por las levaduras durante

la fermentación alcohólica y por las bacterias lácticas durante la fermentación maloláctica. Este

conjunto de compuestos son básicamente las únicas sustancias responsables del aroma de los

vinos jóvenes procedentes de variedades poco aromáticas. Se trata de sustancias que

pertenecen a distintas familias químicas: alcoholes, ésteres, aldehídos, ácidos, compuestos

azufrados, lactonas, fenoles volátiles, etc. La proporción de cada uno de ellos en el vino depende

de los tipos de microorganismos implicados, de las condiciones en las que se desarrollen y de

19*


las técnicas y materiales utilizados durante la fermentación, así como de la variedad de uva

(Lambrechts y Pretorius, 2000; Lorenzo et al., 2008; Losada et al., 2012).

• Alcoholes superiores

Son los compuestos mayoritarios formados durante la fermentación. Están ligados al

metabolismo de los aminoácidos y por lo tanto a la concentración en nitrógeno del mosto

(Hernández-Orte et al., 2002). Los alcoholes más importantes son 2- y 3-metilbutanol, propanol,

2-metilpropanol, butanol, pentanol, 2-feniletanol, 3-metiltio-propanol, tirosol y triptófol. Para que

aporten al vino un aroma óptimo, su contenido medio debe ser de 400-500 mg L-1, por encima de

estos valores pueden implicar defectos en el vino (Etievant, 1991).

• Ácidos grasos

Los ácidos grasos en los vinos son sintetizados por las levaduras y bacterias durante la

fermentación. El punto de partida para la biosíntesis de ácidos grasos por las levaduras es el

acetil-Co A, originado por descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico en el catabolismo

aeróbico de los azúcares. Los factores que influyen en la formación de los ácidos grasos son

similares a los que influyen en la levadura durante la fermentación, así la baja temperatura, la

ausencia de oxígeno y la mayor concentración de nitrógeno, son los factores más favorables

para su formación (Shinohara, 1984). Entre los ácidos, sólo los ácidos carboxílicos C4 a C10 son

considerados influyentes en el aroma, puesto que son los que tienen suficiente volatilidad o

pueden estar en concentraciones elevadas. Los ácidos hexanoico, octanoico y decanoico, que

aportan notas lácticas, son los más característicos y a concentraciones entre 4 y 10 mg L-1

contribuyen con un olor suave y redondo al aroma global del vino aunque, a concentraciones

elevadas (>20 mg L-1), pueden considerarse desagradables (Shinohara, 1985). Además, se ha

comprobado que, a medida que aumenta la longitud de su cadena, la volatilidad disminuye y el

olor cambia de ácido a rancio (Francis y Newton, 2005). Los ácidos grasos de hasta 6 átomos de

C, también participan en la acidez volátil del vino, pudiendo ocasionar deficiencias en la calidad

por encima de 0,7-1,0 g L-1. Por otra parte, aunque su concentración en vinos suele ser baja

respecto a otros compuestos (Rapp y Mandery, 1986), se consideran necesarios para el buen

equilibrio del aroma fermentativo puesto que de estos son derivados los ésteres (Etiévant, 1991).

20*


• Ésteres

Los ésteres junto con los alcoholes son los principales marcadores del aroma fermentativo

(>100 mg L-1) (Etievant, 1991). La gran mayoría de los ésteres se forman por vía enzimática,

mediante la activación inicial de los ácidos grasos por combinación con la coenzima A (CoA)

(Lambrechts y Pretorius, 2000). Así, los ésteres etílicos (como el octanoato de etilo, hexanoato

de etilo o butanoato de etilo) se forman a partir de la etanolisis de la acil-CoA, que es un

intermedio del metabolismo de los ácidos grasos. Los acetatos (como el acetato de isoamilo,

acetato de propilo, acetato de hexilo o acetato de pentilo) son el resultado de la reacción entre la

acetil-CoA y los alcoholes superiores formados por la degradación de los aminoácidos (Saerens

et al., 2008). Su formación depende ampliamente de las condiciones de fermentación. En

condiciones anaeróbicas estrictas y con fermentaciones a baja temperatura, se dan los factores

más favorables para su formación (Simpson, 1979; van der Merwe y van Wyk, 1981; Nykänen,

1986). Los ésteres etílicos y los acetatos son producidos en cantidades elevadas en vino y

aportan las notas frutales características de los vinos jóvenes, presentando una aroma

agradable, exceptuando el acetato de etilo que por encima de 100 mg L-1 es percibido como

desagradable (Amerine y Roesser, 1976).

• Compuestos carbonílicos

Son formados por las levaduras mediante la descarboxilación de los ácidos α-cetónicos

durante la biosíntesis de los alcoholes superiores. La mayoría de estos compuestos, salvo

excepciones como el acetaldehído (7-252 mg L-1) o la acetoína (0-140 mg L-1), se encuentran en

cantidades traza (<1 mg L-1) (Etiévant, 1991), debido a que son fuertemente reducidos por la

levadura a alcoholes, y que además al pH del vino reaccionan con el dióxido de azufre y con el

etanol para formar, respectivamente, derivados sulfíticos y acetales. Sólo algunos compuestos

carbonilados son capaces de influir en el aroma. Entre ellos hay que destacar el acetaldehído y

el diacetilo y otros compuestos menores como el fenilacetaldehído (Bayonove et al., 2000).

• Compuestos azufrados

Entre los compuestos azufrados se encuentran los tioles (mercaptano), mono y poli sulfuros,

y tioésteres. Suelen tener una naturaleza sensorial negativa, con caracteres de reducción

(descriptores de huevo podrido o verdura cocida) que constituyen un problema en la vinificación,

ya que pueden enmascarar las características frutales y varietales de un vino (Etiévant, 1991).

Se dividen en compuestos azufrados ligeros o pesados, según sea su peso molecular (Baumes,

21*


2000). Presentan un umbral de percepción bajo que disminuye según aumenta el peso

molecular. Se forman como intermedios de reducción durante la síntesis de los aminoácidos. El

sulfuro de hidrógeno requiere especial interés, ya que puede provocar un temido aroma a

reducción (Vos y Gray, 1979), además su umbral de percepción es muy bajo (> 1 µg L-1) (Rapp y

Mandery, 1986). Su formación tiene lugar durante la síntesis de los aminoácidos cisteína y

metionina, donde actúa como intermedio de reducción de los sulfatos y sulfitos presentes en el

mosto, añadidos por el enólogo o por residuos eventuales de azufre (Jiranek et al., 1995b). En

situaciones de carencia de nitrógeno asimilable, el H2S no puede combinarse para formar los

aminoácidos y se acumula en la matriz del vino (Henschke y Jiranek, 1991).

• Compuestos nitrogenados

Los compuestos nitrogenados volátiles más abundantes en el vino son las acetamidas y las

amidas. Son producidas mediante la acetilación de las aminas primarias por medio de las

levaduras. Se consideran poco influyentes en el aroma, ya que al pH del vino se encuentran en

formas protonadas no volátiles o porque sus umbrales de detección son muy elevados, sin

embargo son muy estudiadas por sus efectos fisiológicos negativos (aminas biógenas) (Etiévant,

1991).

• Lactonas

Las lactonas producidas durante la fermentación se obtienen por la esterificación

intramolecular de los hidroxiácidos. Los 5-hidroxiácidos conducen a las Δ-lactonas y los

4-hidroxiácidos a las γ-lactonas. Cuantitativamente las tres lactonas más abundantes son la

γ-butirolactona, 4-cabertoxi y 4-etoxi-γ-butirolactona (Baumes, 2000), cuyas concentraciones

pueden conseguir el mg L-1 e incluso varios mg L-1. Las concentraciones de las demás lactonas

están en el orden de µg L-1 (Etievant, 1991). El aroma de estas lactonas depende de la

estructura química, los grupos funcionales y la longitud de las cadenas laterales y se describe

como afrutado, floral y coco (Perestrelo et al., 2006). Las lactonas formadas durante la

fermentación tienen una influencia débil sobre el aroma, sin embargo las producidas durante el

envejecimiento del vino en barrica son las que aportan notas aromáticas más importantes

(Piggott et al., 1995).

22*


• Fenoles volátiles

Los fenoles volátiles son producidos por Saccharomyces cerevisiae mediante la

descarboxilación enzimática de los ácidos cumárico y ferúlico (Dubourdieu et al., 1990). Los

principales fenoles volátiles son el 4-vinilfenol (olor a aguada, clavel) y el 4-vinilguayacol (olor a

clavo) y en menor medida la vainillina (vainilla) (Baumes et al., 1986). En los mostos únicamente

se encuentran trazas de estas sustancias, y en vinos las concentraciones son entre 10 y 100

µg L-1.

Por otro lado, están los etilfenoles, 4-etilfenol y 4-etilguayacol (defecto fenolado), atribuidos a

la contaminación por la levadura Brettanomyces/Dekkera (Chatonnet et al., 1995) y en menor

medida debida a la intervención de bacterias lácticas y a otros factores desconocidos (Guedes

de Pinho, 1994). Estos compuestos, en cantidades elevadas, originan aromas fenólicos que

pueden ser muy desagradables en casos extremos.

d) Aroma posfermentativo

Los aromas posfermentativos incluyen todos los compuestos volátiles que se forman a partir

de reacciones físico-químicas y biológicas durante el almacenamiento y el envejecimiento de los

vinos.

Durante el almacenamiento en botella, debido al bajo potencial de óxido-reducción del

medio, los ésteres, compuestos monoterpénicos, C13-norisoprenoides, fenoles volátiles,

compuestos azufrados y derivados furfurales sufren modificaciones.

Los alcoholes superiores evolucionan muy poco en estas condiciones y los ésteres sufren un

reajuste muy lento por hidrólisis o esterificación.

Los precursores aromáticos liberan sus agliconas mediante hidrólisis, por lo que puede

aumentar el contenido de terpenos y norisoprenoides, entre otros (Sefton et al., 1993).

La presencia de algunos vinilfenoles, como el 4-vinilfenol y el 4-vinilguayacol, puede verse

atenuada durante la conservación, disminuyendo así el defecto fenolado que estos compuestos

pueden provocar, aunque cabe indicar que, si la conservación es en barrica, este tipo de

compuestos puede aumentar (Chatonnet et al., 1993).

23*


IV.1.4. Compuestos responsables del color y compuestos

fenólicos

IV.1.4.1. El color

El color es uno de los factores determinantes de la calidad de la uva y el vino, ya que es el

primer atributo que se percibe. Su aspecto, tonalidad e intensidad aportan información sobre sus

posibles defectos o virtudes.

Físicamente, la materia tiene color porque es capaz de absorber radiación lumínica y

reflejarla o trasmitirla completa o parcialmente, capaz de provocar estímulos en el órgano de la

visión para ser interpretados por el cerebro. Las características que definen el color de un objeto

son el tono, la saturación y la claridad. El tono está relacionado con la parte del espectro

electromagnético visible de la luz reflejada, la saturación expresa la cantidad de estímulo

cromático y, a veces, está relacionado con la concentración de sustancias colorantes, y la

claridad es proporcional a la cantidad de luz que se refleja en comparación con la luz incidente

(Heredia, 2011). El color de la uva-mosto o el vino se debe a que entre sus componentes figuran

compuestos químicos denominados pigmentos en cuya estructura poseen un grupo molecular

cromóforo que absorbe selectivamente la luz a determinadas longitudes de ondas de la región

visible del espectro (380-770 nm). Para cuantificar estas características de manera estimativa, se

utilizan parámetros como la intensidad de color (IC) que se obtiene sumando las absorbancias

correspondientes a los colores amarillo, rojo y azul (420, 520 y 620 nm respectivamente) y que

nos dará una idea de la cantidad de color que tiene el vino; el tono (T), que indica la importancia

relativa del amarillo sobre el rojo y también las componentes amarilla, roja y azul que expresan la

proporción relativa de estos colores respecto al color total del mosto o vino (Glories, 1984).

La Commission Internationale de l´Éclairage (CIE) define y recomienda los sistemas

colorimétricos y coordenadas que permiten una definición precisa de color. En 1976, la CIE

definió el llamado espacio CIELAB que trata de obtener una representación espacial de la

totalidad de los colores que puede ver el ojo humano, uniformemente distribuidos. Mediante las

coordenadas L*, a* y b* se pueden representar las graduaciones entre colores opuestos, así L*

indica la claridad y va desde el negro hasta el blanco, a* representa el eje verde-rojo y b* el eje

azul-amarillo. De las coordenadas escalares a* y b* pueden obtenerse las coordenadas

24*


angulares hab y C*ab que definen el tono y el croma (una expresión de la saturación),

respectivamente.

Figura IV.4. Espacio de color CIELAB

Los valores de los parámetros cromáticos en un mosto o vino dependen ampliamente de su

composición en compuestos fenólicos, ya que estos actúan directamente como materia colorante

o indirectamente, influyendo en su estabilidad. Además el contenido fenólico también juega un

papel fundamental en características tan importantes como el sabor, la astringencia y el amargor

(Gawel, 1998; Vidal et al., 2004; Hermosín et al., 2005; Kennedy et al., 2006) y que, junto con el

color, contribuyen a la calidad del producto.

IV.1.4.2. Compuestos fenólicos

Según su estructura química, los compuestos fenólicos se clasifican en dos grandes grupos:

no flavonoides (ácidos fenólicos y estilbenos) y flavonoides (flavanoles, antocianos y flavonoles)

(Boulton et al., 1998; Jackson, 2000; Cheynier et al., 2000; Hidalgo Togores, 2003; Ribéreau-

Gayon et al., 2006b) (Figura IV.5).

L*= 50,5 a*= 53,3 b*= 2,4

25*


Figura IV.5. Clasificación de compuestos fenólicos existentes en uvas y vinos.

Los compuestos fenólicos de la uva se encuentran principalmente en el hollejo y en las

semillas (flavonoides) y en menor proporción en la pulpa (no flavonoides) (Figura IV.6).

Figura IV.6. Compuestos fenólicos y ubicación en la uva.

La riqueza en fenoles de la uva es muy variable, y depende de la variedad y, para una

misma variedad, de su grado de maduración (Downey et al., 2003a; Rodríguez Montealegre et

al., 2006; Obreque-Slier et al., 2010; Rodríguez-Pulido et al., 2012), de las condiciones

edafoclimáticas, del estado sanitario de la vid, de las prácticas vitícolas, la añada y también del

método de extracción y análisis de los mismos (Guidoni et al., 2002; Canals et al., 2005; Cortell

et al., 2007; Moreno et al., 2015).

Compuestos)fenólicos)

No)flavonoides))

Ácidos)fenólicos))

Hidroxicinámicos))

Hidroxibenzoicos))

Es=lbenos))

Resveratrol)

Flavonoides))

Antocianos))

Flavonoles)

Flavanoles)

26*


a) Compuestos no flavonoides

• Ácidos Fenólicos

Ácidos hidroxibenzoicos: La uva contiene principalmente ácido gálico, que se encuentra en

pequeñas cantidades en el mosto recién obtenido (1 a 2 mg L-1), en forma libre o como éster de

(-)-epicatequina (Escribano-Bailón et al., 1992; Souquet et al., 1996). En el vino también se

encuentra ácido gálico en forma libre y su concentración va a depender del tipo de uva y de las

condiciones de desarrollo (entre 0,3 y 4,8 mg L-1) (Moreno-Arribas y Polo, 2009). El principal

interés de este compuesto radica en que pueden actuar como copigmentos estabilizando el color

de los vinos tintos (Boulton, 2001; Zamora, 2003; Rein, 2005).

Ácidos hidroxicinámicos: En la uva se encuentran los ésteres tartáricos del ácido cafeico,

cumárico y ferúlico: los ácidos caftárico (cafeiltartárico), cutárico (p-cumariltartárico) y fertárico

(feruliltartárico), respectivamente. También se han hallado ésteres glucosilados de los ácidos

trans-p-cumárico y trans-ferúlico (Monagas et al., 2005). Se han descrito concentraciones del

orden de 20-150 mg kg-1 (Ferrandino et al., 2012). Estos compuestos poseen propiedades

gustativas amargas, y también pueden aportar sensaciones minoritarias de astringencia y acidez

(Hufnagel y Hofmann, 2008). Su presencia es importante porque actúan en reacciones de

copigmentación que aumentan la estabilidad del color (Boulton, 2001; Darias-Martín et al., 2002),

y actúan como precursores en la formación de piranoantocianinas (Rentzsch et al., 2009). Los

ácidos ferúlico y cumárico pueden generar, por degradación microbiana, fenoles volátiles

generando defectos olfativos, principalmente debido a la presencia de levaduras del género

Brettanomyces (Chatonnet et al., 1995).

• Estilbenos

El compuesto más abundante y estudiado de esta familia es el resveratrol (3,5,4’-

trihidroxiestilbeno), que puede encontrarse en formas libres (isómeros cis y trans) o glucosiladas.

Su contenido depende de factores climáticos, tipo de uva y de prácticas vitícolas (Bavaresco et

al., 1997; Prajitna et al., 2007; Gatto et al., 2008; Teixeira et al., 2014). Se sintetiza como

respuesta a condiciones de estrés (fitoalexinas), tales como infecciones fúngicas y radiaciones

ultravioletas. En uvas maduras la concentración de trans-resveratrol en peso fresco es del orden

de 20 µg g-1 (Goldberg et al., 1995). En las semillas también se han encontrado importantes

concentraciones de resveratrol, del orden de 43 µg g-1 (Ector et al., 1996). En general, son bien

27*


conocidas sus propiedades beneficiosas para la salud humana, especialmente por su poder

antioxidante (de la Lastra y Villegas, 2007; Saiko et al., 2008).

b) Compuestos flavonoides

Dentro de los compuestos flavonoides se encuentran los antocianos, flavanoles, y

flavonoles.

• Antocianos

Los antocianos son los compuestos responsables del color de la uva tinta y del vino. La

estructura de los antocianos responde a la combinación de una aglicona (antocianidina) con una

molécula de glucosa, que puede estar a su vez acilada con los ácidos acético, p-cumárico,

cafeico (Monagas et al., 2005).

Los antocianos identificados en las uvas y los vinos son los 3-o-monoglucósidos y los 3-o-

monoglucósidos acilados de las antocianidinas delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina y

malvidina, las cuales difieren entre sí en el número y posición de los sustituyentes hidroxilos y

metoxilos localizados en el anillo bencénico. Su acumulación comienza unas semanas antes del

envero y continúa a lo largo del proceso de maduración en el hollejo hasta alcanzar un máximo,

para disminuir ligeramente después (Ryan y Revilla, 2003). En los hollejos de uva tinta las

concentraciones se encuentran entre 500 y 3000 mg kg-1 dependiendo de la variedad

(Ferrandino et al., 2012). La cantidad formada está influenciada por la variedad, las condiciones

edafoclimatológicas, el vigor, la insolación de la planta, así como practicas vitícolas o el estado

hídrico de la planta (Boss et al., 1996; Mori et al., 2007; Guidoni et al., 2008; Intrigliolo y Castel,

2011).

Además, los antocianos participan en el color de los vinos a través de reacciones de

copigmentación y/o condensación que estabilizan el color de los vinos (Boulton, 2001; Monagas

y Bartolomé, 2009).

• Flavanoles

Los flavanoles o flavan-3-oles se pueden encontrar bien en forma monomérica o bien en

formas oligoméricas y poliméricas, recibiendo estas dos últimas el nombre de proantocianidinas

o taninos condensados, que se encuentran en mayor proporción en uvas y vinos que la formas

monoméricas (Kennedy et al., 2006). Los flavan-3-oles monoméricos, cualitativa y

28*


cuantitativamente, más importantes en uva y vino son la (+)-catequina, (-)-epicatequina,

(-)-epicatequina-3-galato, (-)-epigalocatequina y (+)-galocatequina (Gómez-Alonso et al., 2007).

La biosíntesis de estos compuestos está relacionada con el catabolismo de los azúcares y

es muy activa durante las primeras etapas del desarrollo de la uva, llegando a un máximo de

acumulación en el envero. Después del envero, los monómeros comienzan a decrecer hasta la

maduración, lo que parece estar relacionado con la incorporación de dichos compuestos a las

proantocianidinas (Downey et al., 2003a). En el caso de las proantocianidinas, después del

envero la evolución no es tan clara, ya que su contenido puede permanecer constante hasta la

maduración completa (Fournand et al., 2006) o descender (Downey et al., 2003a; del Rio y

Kennedy, 2006).

Estos compuestos son responsables de la astringencia y el amargor, además están

implicados en la estabilidad del color en vinos tintos, a través de reacciones de copigmentación

y/o condensación con los antocianos (Hermosín et al., 2005; González-Manzano et al., 2008).

También participan en reacciones de pardeamiento oxidativo y enzimático, sobre todo en vinos

blancos (Santos-Buelga y De Freitas, 2009; Terrier et al., 2009).

• Flavonoles

En las uvas están presentes principalmente bajo la forma de heterósidos (glucósidos,

galactósidos, ramnósidos, rutinósidos o glucorunósidos) de quercetina, miricetina, kampferol e

isoramnetina (Adams 2006). Además, se han identificado compuestos derivados de la laricitrina y

siringetina (Mattivi et al., 2006; Castillo-Muñoz et al., 2007; Castillo-Muñoz et al., 2009), y

también algunos diglicósidos (Monagas et al., 2005). Dependiendo de la variedad que se trate se

encuentran en concentraciones de entre 10 y 300 mg kg-1 (Ferrandino et al., 2012). En el vino se

pueden encontrar las formas libres, originadas probablemente por la hidrólisis de los glicósidos

durante el proceso de vinificación (Cheynier et al., 2000). La biosíntesis de los flavonoles está

estrechamente relacionada con la radiación ultravioleta (Downey et al., 2003b). Su acumulación

es similar a la de los antocianos, incrementando rápidamente a partir del envero y ralentizándose

posteriormente su acumulación hasta alcanzar su máximo y posteriormente decrecen

ligeramente durante las últimas etapas de la madurez (Kennedy et al., 2002).

Los flavonoles contribuyen a la componente amarilla del color de los vinos, y debido a su

estructura planar participan como cofactores en el fenómeno de copigmentación de las

antocianinas (Boulton, 2001; Hermosín et al., 2005). Es de destacar que la quercetina, cuando se

29*


presenta en concentraciones elevadas en vinos tintos, puede provocar gusto amargo y

astringente (Hufnagel y Hofmann, 2008; Sáenz-Navajas et al., 2010).

IV.2. Factores que afectan a la calidad de la uva y del vino

Los factores que definen y determinan la calidad de la uva y del vino son diversos y

numerosos, y su estudio es fundamental para poder entender el cultivo de la vid (Jackson y

Lombard, 1993). A continuación se detallan los factores más relevantes es esta Tesis Doctoral.

IV.2.1. Características edafoclimáticas

La textura, la profundidad, la composición química, la fertilidad y la disponibilidad de agua,

son las características del suelo que pueden afectar al cultivo de la vid y a la calidad del vino.

También se ha demostrado que el tipo de suelo puede influir en la disponibilidad de agua y

nitrógeno de la cepa (Choné et al., 2001a). Robinson et al. (2011), demostraron que, junto con el

clima, el suelo fue el factor que más influyó en las puntuaciones sensoriales y la composición del

vino. De Santis et al. (2016) mostraron que la textura franco-arenosa mejoró la composición

fenólica y aromática de los vinos. De Andrés-De Prado et al. (2007) indicaron que las viñas

situadas en suelos de mayor fertilidad y capacidad de retención de agua, produjeron vinos con

menor intensidad de color y concentración fenólica.

El clima donde está asentado el viñedo es un factor determinante para la productividad y

para las características físico-químicas de las bayas producidas. La temperatura del aire,

radiación solar o diferencia de temperatura entre el día y la noche, juegan un papel importante en

la fisiología de la planta (Mira de Orduña, 2010) y en la maduración de la uva (Griesser et al.,

2015), condicionando los procesos de síntesis, translocación y acumulación de metabolitos

primarios y secundarios y por tanto en la calidad del vino (Sadras y Petrie, 2011; Bonada et al.,

2015). Un aumento de la temperatura y radiación solar produce un aumento de la degradación

del málico (Lakso y Kliewer, 1975; Kliewer y Smart, 1989), pudiendo provocar en el caso de

condiciones extremas una disminución de los compuestos fenólicos (Price et al., 1995; Mori et

al., 2007), y una elevada concentración de azúcares en uvas, alterando el balance

alcohol/compuestos fenólicos de vinos (Sadras et al., 2013). También se ha demostrado que las

altas temperaturas y la radiación solar pueden incrementar la concentración de aminoácidos

(Ortega-Heras et al., 2014), disminuir los compuestos aromáticos herbáceos (Falcão et al.,

30*


2007), incrementar la intensidad frutal y modificar el perfil sensorial de los vinos (Marais et al.,

2001).

IV.2.2. El estado hídrico de la vid

El agua es uno de los elementos esenciales e imprescindibles para las plantas y por lo tanto

es el principal factor de producción en la viticultura de zonas semiáridas, como Extremadura,

donde la mayor parte del periodo vegetativo coincide con el de escasez de lluvias y altas

temperaturas. Así, cuando esta limitación es suficientemente acusada, la planta puede llegar a

sufrir niveles de estrés hídrico moderados o severos, lo que puede llegar a afectar a casi todas

las funciones vegetales, incluyendo la producción y la calidad final del fruto (Hardie y Considine,

1976). Incluso si la limitación hídrica sobrepasa unos niveles críticos, provocará una serie de

reacciones irreversibles que finalmente acarrea la muerte de la planta. Por otra parte, una

elevada disponibilidad hídrica incrementa el vigor de la vegetación. Por ello, la escasa

disponibilidad del agua en las zonas semiáridas exige la máxima eficiencia en su utilización, por

lo que es necesario el conocimiento de las relaciones agua-planta, así como de disponer de

mecanismos que permitan el seguimiento y la evaluación de su estado hídrico.

IV.2.2.1. Necesidades y consumo hídrico del cultivo de la vid

Las necesidades hídricas de una plantación están determinadas por el agua transpirada por

las cepas y cualquier otra planta presente en la misma (como por ejemplo cubiertas vegetales

sembradas o espontáneas) a la que se suma la evaporada directamente desde el suelo, lo que

se conoce como evapotranspiración del viñedo o de cultivo (ETc).

La forma comúnmente utilizada para estimar el ETc es a partir de la evapotranspiración de

una superficie de césped bien irrigada tomada como referencia (ETo) a la que se le aplica un

coeficiente de cultivo (Kc) (Allen et al., 1998). Este Kc dependerá del estado fenológico del

cultivo, la altura del dosel, la cubierta vegetal y el sistema de conducción (Allen et al., 1998), y

debido a la variabilidad de estas condiciones presentan en el cultivo de la vid, resulta difícil

aplicar un valor estándar (Williams y Ayars, 2005a).

Sin embargo, otra forma de obtener la ETc es mediante la utilización de lisímetros de pesada

(Prueger et al., 1997), que miden directamente la evapotranspiración por el control del peso de

un monolito de suelo que incluye el cultivo en estudio (Hatfield, 1990). Con la instrumentación

apropiada, los lisímetros de pesada pueden determinar con precisión la ETc sobre una base

31*


horaria (Williams et al., 2003; Williams y Ayars, 2005a; Williams y Ayars, 2005b), sin embargo es

difícil garantizar que las plantas monitorizadas representen el total de la plantación (Allen et al.,

1991), sin olvidar el coste económico que conlleva. Así, quizás una solución intermedia y

transferible al sector es utilizar estos lisímetros de pesada para determinar los Kc de la vid en

condiciones agronómicas específicas, a partir de relaciones lineales obtenidas con diferentes

indicadores de tamaño de la copa, como el índice de área foliar, la fracción de la radiación

fotosintéticamente activa interceptada y la fracción de cobertura de suelo. De esta manera han

sido obtenidos los valores de Kc para la variedad Tempranillo cultivada en Extremadura (Picon et

al., 2013), aportando una herramienta potencial en la gestión del riego en zonas semiáridas.

IV.2.2.2. Caracterización del estado hídrico del viñedo

La planta es el elemento intermedio por el que el flujo de agua pasa entre el suelo, con altos

potenciales hídricos (Ψ), y la atmósfera, con los potenciales más bajos. Así, el agua es

absorbida por las raíces y conducida a través de los vasos leñosos hasta los diferentes órganos

aéreos, donde pasa a la atmósfera en forma de vapor, principalmente a través de los estomas.

En ellos, es donde tiene lugar el mayor intercambio gaseoso, ya que es la vía de entrada de CO2

para realizar los procesos de fotosíntesis y de pérdida de vapor de agua por transpiración

(Gómez del Campo, 1998). Este flujo transpiratorio es más o menos intenso en función de las

condiciones internas de la planta y de las condiciones ambientales, sobre todo en función de la

temperatura y del déficit de presión de vapor.

Para determinar el estado hídrico de la planta es necesario disponer de un indicador

sensible que integre las condiciones tanto de suelo como de clima y permita cuantificarlo. El

movimiento del agua en la planta se presenta a lo largo de gradientes de disminución de energía

libre, así, es más elevado en las raíces, disminuyendo progresivamente hasta el tallo, de manera

que los valores más bajos son observados en las hojas. Uno de los más extendidos es el

potencial hídrico de hoja o foliar (Ψf), que es máximo al amanecer y mínimo en torno al medio

día solar, recuperándose por la tarde. Esta medida es bastante estable en días soleados, y

refleja la dinámica de desecamiento en el curso del día, debido a la transpiración y a la limitación

de absorción de agua de la planta. El valor máximo registrado al amanecer, es llamado potencial

hídrico de base (Ψfb) y refleja el estado hídrico del suelo en relación con el de la planta, ya que

en ese momento ambos estados hídricos están equilibrados (Choné et al., 2001b).

32*


El potencial hídrico también puede ser medido en hoja a la que se le ha suprimido la

transpiración, manteniéndola embolsada en oscuridad antes de la medida. Así, sus estomas

permanecen cerrados y su potencial se equilibra con el del tallo sobre el que se inserta,

denominándose potencial hídrico de tallo (Ψt), que según Shackel et al. (1997) representa de

manera más precisa el estado hídrico de la planta, tanto a niveles moderados como severos de

potencial hídrico. Por otra parte, Naor y Bravdo (2000) indicaron que el potencial hídrico de hoja

o foliar representa el estado hídrico en las cercanías de las células de guarda de los estomas,

mientras que el potencial hídrico del tallo representa el valor integrado de numerosos órganos de

la planta.

IV.2.2.3. Estrategias de riego deficitario

En viñedos para producción de uva para vinificación está generalmente aceptado que no es

recomendable cubrir las necesidades hídricas de las plantas, ya que se consigue reducir el vigor

de la planta, estabilizar el rendimiento, mejorar la calidad de la uva y aumentar el uso eficiente

del agua en diferentes variedades y condiciones edafoclimáticas (Keller et al., 2005; Acevedo-

Opazo et al., 2010; Santesteban et al., 2011; Terry y Kurtural, 2011; Romero et al., 2013;

Casassa et al., 2015). Sin embargo, los resultados obtenidos con la aplicación de esta técnica va

a depender del estado fenológico en el que se induce el estrés hídrico, la severidad y la duración

(Romero et al., 2010; Basile et al., 2012; Intrigliolo et al., 2015). De manera general, las vides no

llegan a sufrir estrés cuando su Ψt medido a mediodía solar es inferior a -1,0 MPa, el estrés será

moderado cuando la restricción de agua sitúe a los potenciales entre -1,0 y -1,2 MPa, mientras

que el estrés será severo cuando el potencial esté entre -1,2 y -1,4 MPa (Tregoat et al., 2002;

Williams y Araujo, 2002; Leeuwen et al., 2007). Estudios en la variedad Monastrell cultivada en

condiciones semiáridas indicaron que se consiguió mejorar la calidad de la uva manteniendo

niveles moderados (Ψt a mediodía solar entre -1,3 y -1,4 MPa) de estrés durante pre y

postenvero (Romero et al., 2010). El riego deficitario requiere que el riego del suelo y el estado

hídrico de las plantas se mantengan dentro de un intervalo de tolerancia (Romero et al., 2013). Si

la dosis de riego es aplicada en exceso se pueden perder las ventajas de la RDI además de

aumentar los costes por el agua utilizada e incremento de los costes de poda, mientras que

cualquier aplicación por debajo puede dar lugar a una disminución importante del rendimiento y

pérdida de calidad (Jones, 2004).

33*


El riego deficitario controlado es una estrategia que se aplica normalmente durante dos

períodos antes y después del envero. Provocar un estrés hídrico preenvero o temprano, desde el

cuajado a envero, tiene el objetivo de controlar el tamaño de uvas y reducir el vigor de la vid

(Keller et al., 2005). El estrés hídrico postenvero puede aumentar la biosíntesis de antocianinas y

otros compuestos fenólicos (Kennedy et al., 2002; Castellarin et al., 2007 a y b), aunque también

se reduce el tamaño de la uva, básicamente por el efecto de deshidratación, sin embargo la

reducción suele ser menor que la que se produce cuando el estrés hídrico se induce en

preenvero (Ojeda et al., 2002). Así, ambas prácticas pueden reducir el potencial de producción y

el desarrollo vegetativo en comparación con el riego total (Intrigliolo y Castel, 2011).

IV.2.3. Control del rendimiento productivo del viñedo

El aumento de la producción del viñedo ha sido el objetivo principal a lo largo de la historia

de la viticultura (Shaulis et al., 1966; Smart y Robinson, 1991; Martínez de Toda, 2011). La

importante transformación del sector vitícola, ha llevado a obtener viñedos altamente

productivos, con un material vegetal seleccionado, aumento de la fertilidad del suelo y mejora de

la disponibilidad hídrica mediante el uso de riego, todo ello en busca de una mejor rentabilidad

económica por aumento de las producciones. Con este tipo de viticultura se corre el riesgo de

provocar una pérdida de la calidad y falta de tipicidad en el producto. Por lo que existe la

necesidad actual de modular la producción de uva sin perder de vista la calidad. Una de las

medidas utilizadas para establecer un control del rendimiento en la carga y en la producción, es

la poda. Sin embargo, la poda de invierno por sí sola no tiene capacidad suficiente para controlar

el rendimiento, y es necesario apoyarla con operaciones en verde, fundamentalmente a través

de aclareo de racimos. Esta técnica consiste en equilibrar la componente vegetativa y productiva

a partir de la eliminación de una proporción de la totalidad de los racimos desarrollados en la

planta en un momento determinado del ciclo, modificando así la relación fuente-sumidero

existente, es decir la relación entre la oferta y la demanda de carbohidratos de la planta.

El efecto de la técnica de aclareo de racimos está condicionado por el momento fenológico y

el grado de intervención (Bowen y Reynolds, 2015). Aunque para obtener un resultado positivo

en la calidad de la producción, independientemente del momento de realización, es

imprescindible que haya un equilibrio entre la carga productiva y el desarrollo vegetativo de la

cepa (Kliewer y Dokoozlian, 2005).

34*


Diversos autores plantean en sus trabajos las ventajas o los inconvenientes de efectuar esta

práctica antes o justo después de la floración, entre el cuajado y el envero o bien después del

envero (Fanzone et al., 2011; Gatti et al., 2012; King et al., 2015). Según Fregoni y Corazzina,

(1984) si el aclareo de racimos se realiza en épocas muy tempranas del desarrollo como es en la

floración, se produce una compensación de la producción, ya que en los racimos restantes

aumenta el número de bayas por racimo, el peso de baya y el de racimo, y como el reparto de

fotoasimilados es entre un menor número de sumideros, la calidad aumenta. Por otra parte,

Reynolds et al. (1986) demostraron que si el aclareo se realiza en el cuajado, el efecto de

compensación es menor que en floración, ya que el número de bayas por racimo está fijado,

aunque sigue observándose un aumento del peso de baya y del racimo, además de un aumento

de la calidad de la baya. Finalmente, Gamero et al. (2014a) y Uriarte et al. (2015) demostraron

que el aclareo realizado en fechas muy próximas al envero en cepas de Tempranillo en

Extremadura mejoró la maduración de los racimos restantes y la calidad de la producción, en

términos de composición fenólica y características sensoriales del vino.

IV.3. Incidencia del estado hídrico y el nivel de carga de la

cepa en la composición de uvas y vinos

IV.3.1. Evolución de la maduración y compuestos enológicos

generales

Numerosos estudios realizados han demostrado que el estado hídrico de la cepa afecta de

diferente manera tanto a la evolución de maduración, como a los compuestos enológicos

generales de la uva en el momento de vendimia y del vino elaborado (Esteban et al., 1999;

Shellie, 2006; Keller et al., 2008; Ou et al., 2010; Romero et al., 2010; Song et al., 2012; Romero

et al., 2013; Intrigliolo et al., 2015). El efecto del estado hídrico esta condicionado por la variedad

y las condiciones edafoclimáticas en las que se desarrolle el cultivo, así como por la duración, la

intensidad y el momento del estrés hídrico (Salón et al., 2005; Intrigliolo y Castel, 2010). Además,

la concentración de una sustancia en un momento dado depende tanto de su biosíntesis como

del tamaño de la baya (Ojeda et al., 2002; Roby et al., 2004).

En un estudio llevado a cabo en las variedades Merlot y Cabernet Sauvignon, el estrés

hídrico durante el preenvero dio lugar a un adelanto en los procesos que suceden durante la

35*


maduración de la uva (Castellarin, et al., 2007a y b). Keller et al. (2008) indicaron que el estrés

hídrico impuesto durante el preenvero influía negativamente en la biosíntesis del ácido málico y,

por lo tanto, en estos tratamientos se observó una disminución de la acidez y un ligero aumento

del pH de la uva. Intrigliolo et al. (2012) indicaron en cv. Tempranillo, que la mayor exposición del

racimo a la radiación solar en los tratamientos de estrés hídrico preenvero disminuyó la

acumulación de ácido málico y aumentó la de los antocianos durante la maduración.

Cuando el estrés hídrico se induce durante el postenvero en el cv. Syrah, Petrie et al. (2004)

observaron un retraso en la maduración, que atribuyeron a una importante interrupción de la

actividad fotosintética, lo que conllevó a una disminución en la acumulación de los azúcares en la

baya. Por otro lado, Bucchetti et al. (2011) en el cv. Merlot observaron que el déficit hídrico

durante este periodo no afectó a la acumulación de los sólidos solubles y la acidez titulable en

todos los muestreos realizados, además las diferencias halladas fueron de diferente sentido en

función de la campaña analizada. Estos autores observaron incrementos en la concentración de

los antocianos y de los taninos de la uva, por lo que la acumulación de estos metabolitos

secundarios no pareció estar relacionada con el metabolismo del carbono primario. En estudios

llevados a cabo por Uriarte et al. (2016) en Tempranillo en Extremadura, se observó que el

efecto del deficit hídrico postenvero apenas incidió en la concentración de los sólidos solubles en

la baya durante la mayor parte de la maduración. Sin embargo, Intrigliolo et al. (2012) hallaron

que el estrés hídrico postenvero en esta misma variedad, afectó negativamente a la acumulación

de azúcares en la baya con respecto al tratamiento más regado, debido a una menor tasa de

asimilación de las hojas en los tratamientos más estresados.

En otro estudio en el que se evaluaron diferentes tratamientos de riego deficitario controlado

en cv. Monastrell, se informó que un estrés moderado desde el cuajado a la vendimia

aumentaría la concentración de azúcares en uvas respecto a cuando este estrés fuese severo

(Romero et al., 2010). Similares resultados se encontraron en posteriores estudios cuando se

compararon riegos sostenidos, riegos deficitarios controlado combinado con corte de riego

(estrés severo) y riego deficitario controlado combinado con el mantenimiento de umbrales de

potencial hídrico mínimo (estrés moderado), indicando que en este último se obtenían los

mejores resultados en concentración de azúcares, aunque se observó una tendencia a disminuir

la acidez y aumentar el pH en la uva (Romero et al., 2013).

36*


Otros estudios para el cv. Tempranillo han mostrado que el efecto del régimen hídrico sobre

la maduración de la uva está relacionado con las condiciones climáticas y el rendimiento de la

campaña. Así, bajo condiciones climáticas que generaron alto nivel de estrés en la cepa y una

gran producción, el riego favoreció la maduración, incrementando la acumulación de los sólidos

solubles respecto al secano, sin embargo cuando la producción fue menor, los tratamientos de

secano alcanzaron un mayor índice de maduración y se obtuvo el ranking más alto en la mayoría

de las características del vino (Intrigliolo y Castel, 2008).

Con respecto al nivel de carga de la cepa, el aclareo de racimos es una técnica habitual para

regular la producción, utilizada tanto para adelantar la maduración como para mejorar la calidad

de la uva, especialmente en cultivares tintos de climas fríos con dificultad para madurar (Jackson

y Lombard, 1993; Keller et al., 2005). García-Escudero et al. (1995) apuntaron también las

ventajas de la realización del aclareo de racimos en climas cálidos cuando las situaciones

climáticas y culturares fueran poco favorables para la maduración. Así mismo, otros autores

indicaron estos mismos efectos de adelanto de madurez y mejora de la calidad en climas cálidos

para los cvs. Tempranillo y Syrah en Murcia (Gil-Muñoz et al., 2009), cv. Tempranillo en

Extremadura (Valdés et al., 2009) y en cv. Syrah en Cataluña (Gil et al., 2013), al realizar el

aclareo en envero. Similares resultados se obtuvieron para el cv. Cabernet Sauvignon en

regiones cálidas de Australia, donde el aclareo de racimos realizado después del cuajado

provocó un adelanto de la maduración, una disminución de la acidez y un aumento de los

compuestos fenólicos de la baya (Petrie y Clingeleffer, 2006). Además, Condurso et al. (2016)

indicaron que el aclareo de racimos mejoró la maduración tecnológica (relación azúcar/acidez),

fenólica (cantidades de antocianos y taninos) así como la madurez aromática (mayor potencial

aromático) en cv. Syrah en Italia.

Los diferentes estudios consultados revelan que el aclareo de racimos, independientemente

de su momento de realización, aumenta la concentración de sólidos solubles totales, siempre y

cuando vaya acompañado de un incremento del ratio área foliar/racimo (Iacono et al., 1995).

Este efecto se observó en el cv. de uva blanca Sauvignon Blanc, realizando el aclareo tanto

antes como después del envero (Kok, 2011), o en cv. de uva tintas como Nebbiolo y Tempranillo,

donde el aclareo se realizó en tamaño guisante (Guidoni et al., 2002) y en envero (Gamero et al.,

2014 a y b), respectivamente. Por otra parte la influencia del aclareo en el pH o en la acidez de la

uva es menos claro que la acumulación de azúcares (Avizcuri-Inac et al., 2013). De esta manera,

en un estudio realizado para la variedad Malbec se observó un incremento del azúcar, pero no

37*


se vieron alterados otros parámetros del mosto como el pH y la acidez titulable (Fanzone et al.,

2011). El efecto del aclareo sobre el pH y la acidez puede estar relacionado con la localización,

como se ha observado para el cv. Cabernet Sauvignon en un estudio en dos

localizaciones,encontrandose una disminución de la acidez y un aumento del pH, solo en una

localización. (Petrie y Clingeleffer 2006). Aunque en otros estudios realizados para los cv.

Chardonnay Musque (Reynolds et al., 2007b), Merlot, Cabernet Franc y Cabernet Sauvignon (Di

Profio et al., 2011) en Canadá o para el cv. Syrah (Condurso et al., 2016) en Italia, el aclareo de

racimos disminuyó la acidez y aumentó el pH. Además este efecto es generalmente observado

en vinos (Naor et al., 2002).

IV.3.2. Compuestos fenólicos

Diferentes estudios han demostrado que el estado hídrico de la cepa puede afectar a la

concentración de los compuestos fenólicos (Kennedy et al., 2002; Bindon et al., 2011), pudiendo

por tanto ser utilizado como una herramienta para mejorar la calidad en uvas tintas (Romero et

al., 2015). Romero et al. (2013) sometieron a diferentes regímenes hídricos un viñedo de cv.

Monastrell en clima semiárido, y observaron que al aplicar un estrés hídrico moderado desde

cuajado a cosecha, mejoró la composición fenólica en las uvas y vinos en comparación con otras

estrategias de riego, como el deficitario sostenido, o el riego deficitario controlado con

condiciones de estrés hídrico más severo. Por otro lado, también el efecto del estado hídrico

depende del tipo de compuesto considerado. Ojeda et al. (2002) estudiaron la influencia de dos

niveles de déficit hídrico preenvero (severo y moderado), otro déficit hídrico severo impuesto en

postenvero y riego sin restricciones en la síntesis de compuestos fenólicos para el cv. Syrah.

Estos autores encontraron que la biosíntesis de flavonoles fue mayor para los tratamientos de

déficit hídrico moderado durante preenvero o déficit hídrico severo en postenvero, la biosíntesis

de flavanoles fue reducida por el déficit hídrico preenvero y las proantocianinas y antocianinas

aumentaron con el déficit hídrico severo en postenvero. Estos mismos autores indicaron que,

además del efecto directo del estrés hídrico sobre la biosíntesis de fenoles, el aumento de la

concentración pudo estar motivado por el efecto indirecto de la reducción del tamaño de baya en

los tratamientos de déficit hídrico. Sin embargo, Roby et al. (2004) demostraron en cv. Cabernet

Sauvignon que los efectos del estado hídrico sobre la composición fenólica de la baya pueden

ser independientes del peso de la misma. Por otra parte, Castellarin, et al. (2007a) mostraron

que el estrés hídrico, tanto antes como después del envero, favorecen la síntesis y el

38*


metabolismo de los antocianos, indicando que la disponibilidad de agua es un factor

determinante de la calidad fenólica. Sin embargo, otros autores demostraron que bajo regímenes

hídricos similares, los diferentes cultivares pueden diferir en la regulación estomática, y por lo

tanto en la pérdida de peso y la alteración metabólica en la baya (metabolitos primarios y

secundarios) provocada por el efecto del déficit hídrico en cv. Cabernet Sauvignon es mucho

menor que en Syrah (Hochberg et al., 2015). Otros autores indicaron que el cv. Tempranillo tiene

gran sensibilidad fenológica al estrés hídrico, ya que se observó que el estrés hídrico preenvero

afectó negativamente a la composición fenólica de la uva, mientras que el postenvero la mejoró

mientras no se superara un cierto nivel de estrés (Girona et al., 2009).

Con respecto al efecto del aclareo de racimos en la composición fenólica de la uva y el vino,

existen numerosos estudios al respecto (Guidoni et al., 2002; Valdés et al., 2009; Bubola y

Kovacevic, 2011; Fanzone et al., 2011; Gamero et al., 2014 a y b). El aclareo de racimos parece

afectar positivamente a la ruta biosintética de los flavonoides, lo que provoca un incremento en el

contenido de antocianos, flavonoles y flavanoles, sin embargo este aumento ocurre cuando la

técnica del aclareo conduce a una adecuada de la relación vegetación/producción (Dami et al.,

2006), ya que el aclareo de racimos puede provocar un incremento del tamaño de baya

compensando parcialmente la reducción de la cosecha y provocando un efecto de dilución de los

metabolitos de la baya (Keller et al., 2005). Al reducir el número de racimos la disponibilidad de

fotoasimilados es mayor en los racimos restantes, con una mayor acumulación de azúcares en la

baya, que está muy relacionado con la expresión genética de estos compuestos fenólicos (Boss

et al., 1996; He et al., 2010; Pastore et al., 2011). Además, cuando la técnica del aclareo de

racimos modifica las condiciones del microclima del racimo, se puede alterar la concentración de

las distintas familias fenólicas (Downey et al., 2006). Así existen estudios que indican como el

aumento de la luz y temperatura favorece la biosíntesis de antocianos y flavonoles (Spayd et al.,

2002; Mori et al., 2007; Ristic et al., 2007), mientras que los flavanoles parecen ser los más

estables a las condiciones ambientales, aunque también se ha observado que la mayor

exposición al sol aumenta la maduración de estos compuestos, lo que disminuye su

extractabilidad (Downey et al., 2006). Además, en un estudio de cv. Syrah en clima cálido de

Australia, se encontró que al disminuir del rendimiento de la planta, aumentaron

significativamente los compuestos fenólicos, el color y el sabor del vino (Bonada et al., 2015).

39*


IV.3.3. Compuestos aminoacídicos y nitrogenados

En su revisión, Bell y Henschke (2005) entre los múltiples factores que inciden en la

composición de aminoácidos en la baya, incluyen la variedad, el portainjerto o el tratamiento

vitícola. De este modo, el estado hídrico de la cepa también puede modificar la concentración de

aminoácidos. Dupre et al. (2014) demostró que en uvas maduras de cv. Garnacha la

concentración de aminoácidos en secano fue el doble que cuando se aplicó riego sin

restricciones, encontrándose concentraciones intermedias en las situaciones de déficit hídrico

pre y postenvero. Además en este estudio se demostró que el estado hídrico puede modificar el

perfil aminoacídico, ya que la glutamina y el ácido glutámico disminuyeron con el estrés hídrico y

durante la maduración (Dupre et al., 2014). Este efecto del régimen hídrico sobre el perfil de

aminoácidos también se observó en cv. Verdejo por Ortega-Heras et al. (2014), aunque de

manera general con un efecto contrario a lo observado por Dupre et al. (2014), ya que la

concentración de aminoácidos fue favorecida por el tratamiento de riego sin restricciones

respecto al secano. Por otro lado, Niculcea et al. (2013), que estudiaron el efecto del riego

deficitario sostenido en cepas cv. Tempranillo, al compararlas con cepas regadas al 100 % de

sus necesidades, no observaron diferencias en el momento de vendimia entre ambos

tratamientos en la concentración total de aminoácidos, sin embargo sí se observó una

disminución de la concentración de algunos aminoácidos individuales que puede ser el resultado

del aumento de otras aminas en la uva.

El efecto del aclareo de racimos en la cepa sobre la composición nitrogenada no parece

estar claro. Ough y Anelli (1979) observaron que la concentración de aminoácidos en el cv.

Zinfandel se modificó en función del nivel de carga de la cepa, incrementando la concentración

de aminoácidos en el tratamiento de mayor carga. Sin embargo, en los estudios llevados a cabo

para el cv. Carignan, el aclareo de racimos provocó un aumento de la concentración de

aminoácidos (Bravdo et al., 1984). Por otra parte, Ough y Nagaoka (1984), no observaron efecto

de esta práctica en el cv. Cabernet Sauvignon. Otros autores indicaron que, aunque el aclareo

de racimos incrementó el contenido sin variar al perfil de aminoácidos en mostos y vinos de la

variedad Vilana, la concentración final estuvo influenciada por las condiciones climáticas

específicas de cada año (Bena-Tzourou et al., 1999).

40*


IV.3.4. Compuestos responsables del aroma

Los compuestos aromáticos se acumulan en la baya durante la maduración, por lo tanto los

distintos tratamientos de régimen hídrico aplicados durante el ciclo del cultivo pueden provocar

una alteración en su almacenamiento y en el aroma final del vino. Distintos estudios indica que el

régimen hídrico puede alterar la composición aromática de la uva y el vino, aunque ninguno de

ellos específicamente sobre el cv. Tempranillo. Deluc et al. (2009) en el análisis transcriptómico

de genes que codifican enzimas implicadas en la biosíntesis de compuestos volátiles, hallaron un

aumento en la abundancia de transcripción de terpenoide sintasa, carotenoide dioxigenasa y

varias lipoxigenasas en condiciones de déficit hídrico respecto a riego sin restricciones en

Cabernet Sauvignon y Chardonnay. Bindon et al. (2007) observaron que al inducir estrés

utilizando la técnica de riego parcial de raíces aumentó la concentración de C13-norisoprenoides

(β-damascenona, β-ionona y 1,1,6-trimetil-1,2-dihidronaftaleno) en las bayas de cv. Cabernet

Sauvignon respecto a riego deficitario en ambas partes de la cepa. Koundouras et al. (2009)

analizaron los compuestos aromáticos glicosilados en uva del cv. Cabernet Sauvignon en

condiciones semiáridas, y observaron que estos incrementaron en condiciones de déficit hídrico

respecto a riego total. Song et al. (2012) demostraron que, bajo diversas condiciones de riego

deficitario, las concentraciones de compuestos C6 (hexanal, trans-2-hexenal, y 1-hexanol)

disminuyeron, mientras que los alcoholes terpénicos (nerol y geraniol) y C13-norisoprenoides (β-

damascenona, 3-hidroxi-β-damascenona, 1, 1,6-trimetil-1,2-dihidronaftaleno, y 3-oxo-α-ionol)

aumentaron en las bayas cv. Merlot cada año respecto a un riego del 100 % de la ETc. En este

mismo estudio se analizaron los aromas en vino y se observó que, ningún tratamiento influyó en

las concentraciones de ésteres, pero el riego deficitario incrementó la concentración de alcoholes

terpénicos (citronelol, nerol y geraniol) y norisoprenoides (β-damascenona) (Ou et al., 2010). De

la misma manera, Koundouras et al. (2006) demostraron que el mayor estrés hídrico de la cepa

impuesto por las condiciones climáticas y el tipo de suelo en el cv. Agiorgitiko favoreció el

aumento de los principales componentes volátiles en vinos, especialmente durante el año más

seco. Además, en otro estudio, en el vino procedente de viñas de Merlot regadas al 30 % ETc,

aumentaron las cantidades de vitispiranos, β-damascenona, guayacol, 4-metilguaiacol,

4-etilguaiacol, y 4-vinilguayacol en relación con el vino producido a partir de viñas regadas al

100-%, aunque no se encontró efecto sobre las concentraciones de otros ésteres y terpenos

(Qian et al., 2009).

41*


Con respecto al efecto del aclareo de racimos sobre la composición aromática de uvas y

vinos, no existe mucha bibliografía al respecto, y al igual que en el efecto del régimen hídrico,

ningún estudio se ha hecho para la variedad Tempranillo. Así el efecto del aclareo de racimos

realizado en distintos momentos pre y postenvero (tamaño guisante, 14 y 7 días antes de

envero, 7 días después de envero y 13 días antes de vendimia) fue estudiado sobre la

composición de monoterpenos (libres y ligados) en uva de cv. Sauvignon Blanc, y se observó

que su concentración fue mayor en todos los tratamientos aclareados que en los control,

además, dentro de los tratamientos aclareados, el realizado 7 días antes del envero fue el que

alcanzó las mayores concentraciones en la última semana de maduración y vendimia (Kok,

2011). Por otro lado, el aclareo de racimos en envero y el deshojado (temprano y tardío), se

compararon con el tratamiento control en cv. Muscat Hamburg, observándose que el aclareo de

racimos y el deshojado en prefloración alcanzó mayores concentraciones de terpenos libres y

ligados en la uva respecto al resto de tratamientos (Kok, 2016). De la misma manera, se observó

un aumento en la concentración de terpenos libres y ligados en uvas y mostos para la variedad

Chardonnay Musqué en los tratamientos aclareados para algunas añadas, ya que la

concentración de estos compuestos estuvo muy relacionada con las condiciones climáticas

específicas de cada año, además, en el vino, el contenido de terpenos ligados pudo verse

modificado por el tipo de cepa de levadura y enzima que intervienen en la fermentación

(Reynolds et al., 2007b). Por otro lado, el efecto del aclareo de racimos en envero ha sido

evaluado en vinos de la variedad Syrah producidos en el área del Mediterráneo, observándose

que la concentración total de ésteres etílicos, aldehídos monoterpenos y sesquiterpenos fue

mayor en los tratamientos aclareados respecto al control, sin embargo, el contenido en ácidos

fue menor en los aclareados, aunque estos autores evidencian el riesgo de extrapolar estos

resultados a otras áreas con distinto clima.

IV.3.5. Análisis Sensorial

Existe una amplia bibliografía que detalla el efecto del déficit hídrico en las características

físico-químicas de la uva y el vino, pero es menor cuando se trata de su incidencia en la

valoración sensorial. Se ha observado una relación entre el potencial hídrico desde la floración a

la vendimia y la apreciación sensorial de los vinos, de modo que a medida que disminuye el

potencial, y por tanto aumenta el déficit hídrico de la planta, se obtiene en una mayor calidad

sensorial de los vinos de cv. Agiorgitiko (Koundouras et al., 2006). Por otro lado, en otro estudio

42*


para el cv. Merlot, los catadores fueron capaces de diferenciar vinos elaborados a partir de

diferentes tratamientos de régimen hídrico (regados al 35 % ETc, regados al 100 % de la ETc, y

regados con dosis en preenvero del 35 % y en postenvero del 70 % de la ETc). En este mismo

estudio los catadores puntuaron los vinos del tratamiento regado al 35 % de la ETc como los que

más aroma de fruta fresca registraban, los regados al 100 % resultaron los de más aroma a

conserva vegetal y los de 35-75 % los de mayor sensación de sequedad en boca (Ou et al.,

2010). Además, en otro estudio donde se analizaron distintas dosis de riego deficitario controlado

sobre el impacto sensorial de los vinos elaborados de cv. Cabernet Sauvignon, se observó que

los atributos cromáticos, la astringencia y el amargor aumentaron al provocar mayor estrés

hídrico en la planta (mediante la aplicación del 25 % de la ETc desde floración a vendimia), sin

embargo, los tratamientos de menor estrés hídrico impactaron positivamente en los aromas a

frutos rojos y negros (mediante el aporte del 70 % de la ETc desde floración a vendimia, así

como cuando se aportó el 25 % ETc desde floración hasta envero y, a partir de aquí, el 100 % de

ETc hasta vendimia) (Casassa et al., 2013). En otro estudio donde se analizó la intensidad y la

calidad del color y del aroma de vinos elaborados con distintos regímenes hídricos para el cv.

Monastrell, se observó que las puntuaciones fueron más bajas cuanta mayor cantidad de agua

era utilizada durante el desarrollo del cultivo (Hera-Orts et al., 2005). Además, Chapman et al.

(2005) señalaron que los vinos procedentes de cepas Cabernet Sauvignon sometidas a déficit

hídrico fueron más afrutados y con menos aromas vegetales en comparación con los vinos de

vides no estresadas.

Varios autores indicaron el posible efecto positivo del aclareo de racimos en las

características sensoriales de los vinos. Así, en estudios de Naor et al. (2002), el aumento en la

percepción de aromas frutales y herbáceos, y mayor equilibrio en los vinos se relacionaron con

los tratamientos de menor carga en el cv. Sauvignon Blanc. Por otra parte, en otros estudios

para el cv. Chardonnay Musqué, donde se compararon distintos tratamientos de manejo del

dosel, los catadores indicaron que en los vinos con tratamientos de aclareo de racimos aumentó

la intensidad de color, el dulzor y los aromas a hierba o herbáceo, reduciendo el aroma de fruta

tropical con respecto a los tratamientos de defoliación temprana y control (Reynolds et al.,

2007a). En variedades tintas como Merlot, Cabernet Franc y Cabernet Sauvignon también se

estudió el efecto del aclareo de racimos a nivel sensorial, donde se observó que esta técnica

intensificaba descriptores aromáticos como frutas negras, pimienta negra y tabaco, mientras que

redujo el aroma vegetal y champiñón (Di Profio et al., 2011). También en la variedad Cabernet

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Sauvignon, Chapman et al. (2004) encontraron que los tratamientos de mayor carga de racimos

aumentaron los aromas de verdura y pimiento, el amargor y la astringencia, sin embargo, en los

de menor carga, incrementaron los aromas a frutos rojos y negros, mermelada, fruta fresca y

sabor afrutado. Diago et al. (2012) demostraron que el aclareo mecánico aumentó la intensidad

de color, del aroma, del sabor y la sensación en boca de los vinos Tempranillo. Además, Gamero

et al. (2014b), para el mismo cultivar, encontraron que los catadores otorgaban mayores

puntuaciones en color cereza, en intensidad de color y en aromas lácteos en los vinos

aclareados, además de que fueron más equilibrados, estructurados y amargos que los no

aclareados.

44*


IV.4. Referencias

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*

!

V.! MATERIALES!Y"MÉTODOS!

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Materiales!y!Métodos!

V. Materiales y Métodos

V.1. Localización de la parcela experimental

El ensayo se realizó en una parcela experimental de 1,8 ha de viñedo situada en la Finca La

Orden-Valdesequera (latitud 38º51’38N; longitud 6º40’0’’W; altitud 198 m) perteneciente al

Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX), centro

adscrito a la Consejería de Economía e Infraestructuras de la Junta de Extremadura.

V.2. Características edafoclimáticas

La Tabla V.1 muestra la caracterización edafológica de la parcela. Se trata de un terreno

aluvial con sedimentos fluviales recientes.

Tabla V.1. Caracterización edafológica de la parcela experimental

Parámetro Profundidad 0-30 cm Interpretación Profundidad 30-60 cm Interpretación

Análisis físico Arena (%) 48,00

Franco

43,54

Franco Limo (%) 30,22 35,65

Arcilla (%) 21,77 20,78

Análisis físico-químico C.E. (mmhos cm-1) 0,11 No salino 0,21 No salino

pH en agua en suspensión (1/2,5) 7,06 Neutro 6,76 Neutro

Análisis químico M.O. oxidable (%) 0,84 Muy baja 0,44 Muy baja

Carbonatos totales % CaCO3 <1 Muy bajo <1 Muy bajo

Relación C/N 20,65 Muy alta 22,05 Muy alta

C.I.C. (meq 100 g-1) 9,76 Baja 11,9 Media

Nitrógeno total (Kjeldahl) % 0,02 Muy bajo 0,01 Muy bajo

P Asimilable (Olsen) ppm 23,54 Normal 5,10 Muy bajo

K+ (meq 100 g-1) 0,18 Muy bajo 0,13 Muy bajo

Na+ (meq 100 g-1) 0,54 Bajo 0,65 Normal

Mg Asimilable (meq 100 g-1) 1,24 Bajo 1,34 Bajo

Ca Asimilable (meq 100 g-1) 3,33 Bajo 2,90 Muy bajo

Según la clasificación USDA, estos suelos se clasifican como fluvisoles con una textura

franca, con un contenido en arena, limo y arcilla de 48 %, 30,2 % y 21,7 % respectivamente a

una profundidad de 0 a 30 cm y de 43,5 %, 35,6 % y 20,8 % a una profundidad de entre 30 y 60

64*


cm. El terreno posee una buena capacidad de aireación y ligera capacidad de retención de agua,

presentando un pH neutro (7,06-6,76), siendo suelos no salinos. Respecto a su composición

química, se observaron niveles muy bajos de materia orgánica, carbonatos totales y

macronutrientes como el K y el N, sin embargo la relación C/N fue muy alta. La capacidad de

intercambio catiónico aumentó con la profundidad del suelo.

Tabla V.2. Evapotranspiración de referencia (ETo), evapotranspiración del cultivo (ETc), condiciones meteorológicas y volumen de riego aplicado en cada tratamiento y temporada.

Datos agrometeorológicos 2009 2010 2011

ETo (mm)

Preenvero1 639 627 581

Postenvero2 319 351 355

Total3 958 978 936

ETc (mm)

Preenvero 335 298 243

Postenvero 256 324 236

Total 591 622 479

Precipitación (mm)

Preenvero 85 137 126

Postenvero 6 5 28

Total 91 142 154

Anual4 402 734 756

Eventos de precipitación

Preenvero 19 27 30

Postenvero 2 2 5

Total 21 29 35

Temperatura Máxima (ºC)

Preenvero 26.3 26.5 27.2

Postenvero 33.7 34.3 32.1

Total 30.0 30.4 29.6

Temperatura Media (ºC)

Preenvero 18.8 19.4 20.0


Total 21.9 22.5 21.8

Temperatura Mínima (ºC)

Preenvero 11.1 12.2 12.7


Total 13.4 14.4 14.2

Radiación (MJ m-2 dia)

Preenvero 23,9 25,1 24,9

Postenvero 26,8 23,3 24,1

Total 50,7 48,4 49,1

Volumen de riego

Preenvero (mm) T1 42 0 0

T2 205 93 52

Postenvero (mm) T1 290 207 208

T2 69 37 0

1 Periodo desde brotación a envero, 2 Periodo desde envero a vendimia, 3 Periodo desde brotación a vendimia, 4 Periodo desde vendimia a vendimia

65*


Las condiciones meteorológicas de los distintos años del estudio se describen en la Tabla

V.2. Los datos meteorológicos en el viñedo se obtuvieron a partir de una estación meteorológica

automática situada a 100 m de la parcela experimental, integrada dentro de la red de

asesoramiento al regante REDAREX. La clasificación del clima de la zona es tipo “muy caliente”

de acuerdo con la clasificación Geo Sistema MCC Viticultura (Moral et al., 2014).

V.3. Material vegetal y diseño experimental

Las cepas de cv. Tempranillo, clon RJ-43 y portainjerto R-110/151, se plantaron en el año

2001 con un marco de plantación de 2,5 m en la calle y 1,2 m entre plantas (en la línea)

alcanzando una densidad de plantación de 3.333 plantas ha-1. Las plantas se formaron en

espaldera con posicionamiento vertical de los brotes y orientación de las líneas noroeste-

suroeste. La poda de invierno se realizó a razón de ocho pulgares por cepa con dos yemas por

pulgar. En la Tabla V.3 se muestran las fechas de los estados fenológicos más representativos

de cada año.

Tabla V.3. Estados fenológicos de marcada importancia expresados en días de calendario juliano

Momento Tratamiento 2009 2010 2011 Brotación 79 85 83

Floración

134 137 129

Cuajado

146 152 136

Envero

196 200 192

Inicio Riego T1 200 176 172

T2 210 210 193

Vendimia

T0-C 238 256 243

T1-C 244 256 249

T2-C 244 256 249

T0-A 229 243 230

T1-A 232 243 237

T2-A 232 243 237

Caída hoja

329 326 329

T1: RDC del 25-75 % ETc en pre y postenvero, respectivamente; T2: RDC del 75-25 % ETc pre y postenvero, respectivamente; T0-C: secano y control; T1-C: RDC 25-75 % ETc y control; T2-C: RDC 75-25 % ETc y control; T0-A: secano y aclareado;

T1-A: RDC 25-75 % ETc y aclareado; T2-A: 75-25 % ETc y aclareado.

El diseño experimental de la parcela de ensayo fue un split-plot con cuatro repeticiones. El

factor principal fue el régimen hídrico y el factor secundario el nivel de carga de racimos en cada

régimen hídrico (Figura V.1).

66*


Cada tratamiento o parcela experimental estuvo constituida por 108 cepas alineadas en seis

filas, sumando en cada fila un total de 18 cepas. De cada parcela experimental se excluyeron las

dos filas exteriores por posibles interferencias con el siguiente tratamiento. De las cuatro filas

restantes, dos se destinaron a los análisis destructivos para muestreos de maduración de las

bayas y el potencial hídrico, y las otras dos filas se utilizaron para evaluar el crecimiento

vegetativo, la producción y sus componentes.

El estudio se llevó a cabo durante tres campañas consecutivas en 2009, 2010 y 2011.

Figura V.1. Diseño y distribución de la parcela experimental

T0: Secano, T1: RDC del 25 % ETc en preenvero y 75 % ETc en postenvero, T2: RDC del 75% ETc en preenvero y 25 % en postenvero. A: Aclareo de racimos, C: Control.

Los tratamientos de regímenes hídricos (RH) consistieron en un secano (T0) y dos

estrategias de riego deficitario controlado (RDC) establecidos de acuerdo con la

evapotranspiración de la vid (ETc).

RDC temprano (T1) en el que se aplicó un 25 % de la ETc durante preenvero y el 75 % de la

ETc después de envero.

RDC tardío (T2) en el que se aplicó un 75 % de la ETc durante preenvero y el 25 % de la ETc

después de envero.

El sistema de riego establecido en el viñedo fue riego por goteo. Se utilizaron emisores de

presión con una compensación de 4 L h-1 separados entre sí 1,2 m. La programación del riego

T0

T1

T2

C

A

67*


para los distintos tratamientos se realizó mediante un programador y electro-válvulas de campo,

contabilizando el agua aplicada a cada tratamiento mediante un caudalímetro independiente.

El inicio del riego en T1 comenzó cuando el potencial hídrico de tallo (Ψt) alcanzó -1,0 MPa

(Intrigliolo et al., 2012), a partir de este momento se aportó un 25 % de la ETc hasta envero. En

envero el riego se anuló hasta que el Ψt alcanzó un valor de -0,8 MPa, reanudándose el riego

mediante la aplicación del 75 % de la ETc, intentando inducir un déficit hídrico moderado (Deloire

et al., 2004) hasta final de temporada.

El inicio del riego en T2, se estableció en un umbral de Ψt de -0,6 MPa, basado en estudios

de Williams y Trout (2005) a partir de ese momento se aplicó un 75 % de la ETc hasta el envero.

En envero el riego se retuvo hasta que se alcanzó un valor de Ψt de -1,2 MPa, momento en que

se reanudó el riego aplicando un 25 % de la ETc.

El esquema de los diferentes tratamientos hídricos se muestra en la Figura V.2 y las fechas

de inicio de riego en los diferentes años del estudio son mostradas en la Tabla V.3.

Figura V.2. Esquema de tratamientos hídricos.

T0: Secano, T1: RDI 25 % ETc en preenvero y 75 % ETc en postenvero, T2: RDI del 75 % ETc en preenvero y 25 % en postenvero.

En 2010 y 2011, debido a las diferentes condiciones meteorológicas, las proporciones de

ETc aplicadas fueron 19 % en lugar del 25 % y el 56 % en lugar del 75 %.

0

25

75

% E

T c (m

m)

Preenvero Envero Postenvero

Inicio de riego a -1,0 MPa

Parada de riego

Inicio de riego a -0,8 MPa Inicio de riego a

-0,6 MPa

Inicio de riego a -1,2 MPa

No riego

T1

T2

T0

68*


Los diferentes niveles de carga (NC) de racimos se establecieron para cada régimen hídrico

(RH):

• Control (C), donde la carga de cosecha fue fijada en la poda de invierno.

• Aclareo de racimos (A) en el que la carga se ajustó a 4 racimos m-2 área de

plantación, mediante la eliminación de racimos en el momento de cuajado del fruto.

V.4. Cálculo de la demanda evapotranspirativa y medida del

estado hídrico de la cepa

La evapotranspiración de referencia (ETo) fue obtenida de la estación meteorológica

integrada en la pradera de referencia a 100 m del viñedo, con crecimiento activo, mantenida por

siega a una altura de 10-12 cm, bien regada, fertilizada y sana, proporcionando todo lo necesario

para su cálculo de acuerdo con la metodología de Penman-Monteith (Allen et al., 1998; 2006).

La evapotranspiración de la vid (ETc) se midió con un lisímetro de pesada localizado en el

viñedo experimental (Picón-Toro et al., 2012).

El estado hídrico de la cepa se caracterizó en medidas semanales de potencial hídrico del

tallo (Ψt) a partir de la brotación, cuando las hojas fueron lo suficientemente grandes como para

hacer mediciones, hasta la cosecha. La medida se realizó en dos plantas representativas por

parcela experimental y una hoja por planta al mediodía solar. Las hojas elegidas para las

mediciones de Ψt fueron de la misma edad y tipo, situadas en la parte norte y sombreada de la

vid, introduciéndolas en bolsas de aluminio plastificadas y cerrándolas herméticamente 2 horas

antes de la medición (Shackel et al., 1997). La medida del potencial hídrico se realizó con una

cámara de presión (Modelo de humedad del suelo Corp., Santa Bárbara, CA, EE.UU.).

Para evaluar el estado hídrico de la vid en los períodos de pre y postenvero se calculó el

valor promedio de las mediciones de Ψt realizadas de dichos periodos. El cálculo de la integral

de estrés hídrico se realizó a partir del Ψt promedio en cada periodo, utilizando la ecuación

definida por Myers (1988).

Los valores de ETo, ETc, y los volúmenes de riego en cada tratamiento y temporada, se

muestran en la Tabla V.2.

69*


V.5. Producción y desarrollo vegetativo de la cepa

Para determinar la producción de cada parcela experimental se utilizaron 10 cepas

localizadas dentro de las dos filas destinadas para este análisis. La producción media de las

cepas se obtuvo a partir de la suma del peso de sus racimos. En estas plantas también se

determinó el número de racimos por cepa y mediante el cociente entre la producción por cepa y

el número de racimos se consiguió el peso medio del racimo. El número de bayas por racimo fue

el resultado de la división entre el peso del racimo y el peso medio de baya.

El crecimiento vegetativo de la planta se evaluó mediante la medida del área foliar (AF) en

dos cepas por parcela experimental, usando un medidor de la canopia de la planta (LAI-2000, LI-

COR Biosciences, Lincoln, NE). Las mediciones se llevaron a cabo justo antes del amanecer,

bajo radiación difusa. Se realizó una primera lectura de referencia a la altura del dosel y se

tomaron ocho lecturas por debajo del mismo con el fin de cubrir la totalidad de la superficie del

suelo asignado por cepa. La calibración para esta medida fue descrita por Uriarte et al. (2015).

Con el objetivo de conocer el balance del equilibrio fuente/sumidero de la cepa se determinó

la relación entre el área foliar (AF) y la producción de la cepa (AF/producción).

V.6. Recogida de muestras

Para las distintas determinaciones, se tomaron muestras en pequeñas porciones de racimo

de 3 o 4 uvas procedentes del hombro, centro y punta del racimo, tomadas de forma aleatoria y

lo más representativamente posible de las dos filas destinadas a análisis destructivos en cada

parcela experimental hasta alcanzar los 750 g.

Las muestras se transportaron al laboratorio del INTAEX en neveras de mano. En el

laboratorio, las uvas de cada muestra fueron cuidadosamente separadas del pedicelo y dividida

en tres lotes de 250 g (Figura V.3).

Lote A: se utilizó para la obtención del peso de la uva y para el análisis de la composición

fenólica de los hollejos. Para la determinación del peso, se pesaron tres grupos de 50 uvas

procedentes de cada parcela experimental (balanza Mettler Toledo PL602-S Greifensee, Suiza).

Posteriormente, estas uvas se congelaron a -20 ºC para el análisis del perfil fenólico del hollejo.

70*


Lote B: se empleó para la determinación de los parámetros correspondientes a la madurez

de la pulpa (concentración de sólidos solubles, ácidos orgánicos, acidez total y pH) y para la

determinación de la composición nitrogenada.

Lote C: se utilizó para la determinación de la madurez fenólica de la uva (polifenoles totales,

antocianos y taninos)

Figura V.3. Procesado de muestras de uva

V.7. Determinación de las características físico-químicas de

la uva

Las características físico-químicas se determinaron a lo largo de la maduración y en el

momento de la vendimia. Todos los análisis se realizaron por triplicado.

V.7.1. Madurez de la pulpa

Cada muestra de 250 g por parcela experimental (Lote B) fue estrujada a temperatura

ambiente en Thermomix (Modelo TM-31, Worwek, Germany) a velocidad 3 durante 1 minuto. En

una alícuota de la pasta obtenida se determinó el pH (TitroMatic 2S-3B, Barcelona, España).

Posteriormente se separó el mosto de las partes solidas de la uva, y en el mosto se efectuaron el

resto de las determinaciones analíticas. Los sólidos solubles totales (SST, ºBrix) se evaluaron

71*


mediante refractometría (Refractómetro, Schmidt + Haensch ATR ST plus eloptron). La acidez

total se analizó siguiendo los métodos oficiales propuestos por la OIV (1990) mediante un

valorador Crison (TitroMatic 2S-3B, Barcelona, España) y los resultados se expresaron en g L-1

de ácido tartárico. En el mosto previamente centrifugado a 6160 rcf, durante 10 minutos

(Microfuga JOUAN A 14, Italia) se determinó el contenido de los ácidos málico (mg L-1) y tartárico

(mg L-1), en un multidetector automático Systea Easychem (Gomensoro, España). El ácido

málico se cuantificó mediante método enzimático (CEE Reglamento Nº 2676/90, 17 de

septiembre del 1990) y el ácido tartárico se determinó siguiendo el método propuesto por Blouin,

(1992).

V.7.2. Madurez fenólica de la uva

Las uvas del lote C se trituraron en Omnimixer (Homogenizer OMNI International, Georgia,

EEUU), a velocidad máxima, durante 3 minutos para obtener una pasta homogénea. A 1 g de

pasta obtenida se añadió 10 mL de disolución etanol:agua al 50 % de v/v y se maceró durante 1

hora en baño orbital (New Brunswick Shaking Water Bath C76 Gyrotory, Alemania) a 25 ºC en

oscuridad. La muestra se centrifugó a 21952 rcf durante 10 minutos (Centrifuge Beckman Allegra

25R Coulter, California) a 4º C. El sobrenadante se introdujo en un matraz aforado de 20 mL y se

enrasó con disolución extractante (etanol:agua al 50 % de v/v). En el extracto obtenido se

realizaron las distintas determinaciones analíticas.

La determinación de polifenoles totales (mg de ácido gálico g-1) y antocianos (mg de

glucósido malvidina g-1) se realizó siguiendo la metodología propuesta por Iland et al. (2004)

basada en la medida de la absorbancia a 280 y 520 nm, respectivamente. La cuantificación se

realizó a partir de rectas de calibrado calculadas previamente con ácido gálico (Sigma-Aldrich, St

Louis, MO) (y=0,047x+0,0166, r2=0,9994) y con cloruro de 3-glucósido de malvidina

(Extrasynthese, Genay, France) (y=0,0048x-0,01, r²=0,9995).

La concentración de taninos totales en las uvas (mg de (+)-catequina g-1) se determinó

según la metodología propuesta por Sarneckis et al. (2006). Este método se basa en el uso de

metilcelulosa como agente precipitante del tanino polimérico. La cantidad de taninos se obtiene

mediante la diferencia de la absorbancia a 280 nm de una muestra control y la precipitada con

metilcelulosa. La cuantificación se realizó a partir de la recta de calibrado para (+)-catequina

(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) (y=0,0026x+0,1222, r²=0,9905).

72*


Todas las determinaciones de los compuestos fenólicos se realizaron con un

espectrofotómetro Shimadzu UV-120 (Kyoto, Japón).

V.7.3. Aminoácidos y compuestos nitrogenados

La determinación de la composición aminoacídica de la uva se realizó según el método

descrito por Valdés et al. (2011). Previo al análisis se efectuó un tratamiento de

desproteinización de las muestras con ácido 5-sulfosalicílico (Panreac, España). A 1 mL de

muestra se añadieron 25 mg de ácido 5-suldosalicílico, se dejó reposar durante 1 hora a 4 ºC y

posteriormente se centrifugó a 12074 rcf durante 5 minutos (Microfuga JOUAN A 14, Italia). El

sobrenadante se separó y se filtró a través de un filtro de 0,22 µm (Millex-GV; PVDF, 33 mm de

diametro, Merck-Millipore, Alemania).

El análisis de la composición aminoacídica se efectuó en un analizador Biochrom 30 según

Moore y Stein (1954). La separación de aminoácidos tuvo lugar en una columna de intercambio

catiónico. Como eluyentes se emplearon soluciones tampón de citrato de litio de diferente pH. La

detección fue postcolumna, se utilizó la reacción con ninhidrina de los grupos amino que forman

derivados coloreados que se detectan por espectrofotometría a 570 nm, excepto para la prolina

e hidroxiprolina que se detectan a 440 nm.

Para la cuantificación se empleó una recta de calibrado para cada aminoácido. Estas rectas

se obtuvieron mediante dilución de soluciones patrón (Sigma-Aldrich) que contenían todos los

aminoácidos a determinar con una concentración de 0,5 nmoles µL-1, excepto para la cisteína

que fue de 0,25 nmoles µL-1.

La concentración de aminoácidos total (TAC, expresada en mg L-1) se determinó a partir de

la suma de todas las concentraciones de aminoácidos analizados.

El nitrógeno de aminoácidos (FAN, mg N L-1) se obtuvo a partir del sumatorio de la

aportación de nitrógeno de cada uno de los aminoácidos estudiados. Para ello se consideró el

número de nitrógenos existentes en cada aminoácido y el peso molecular de cada aminoácido

con respecto al peso atómico del nitrógeno.

El nitrógeno de aminoácidos asimilables (AA-N, mg N L-1) se determinó mediante la

diferencia entre el FAN y la cantidad de nitrógeno aportada por los aminoácidos prolina (NPRO) e

hidroxiprolina (NHYP).

73*


El nitrógeno amoniacal (Am-N, mg N L-1) se evaluó como la contribución de nitrógeno

correspondiente al amonio.

El nitrógeno fácilmente asimilable por las levaduras (YAN, mg N L-1) se determinó mediante

la suma del AA-N y el Am-N.

V.7.4. Compuestos fenólicos de los hollejos

Para la extracción de los compuestos fenólicos de los hollejos se utilizó las uvas del lote A.

En las uvas congeladas se realizó la separación de los hollejos del resto de la uva y se pesaron.

Posteriormente se liofilizaron hasta sequedad completa (Virtis Génesis 25LL liofilizador; la

Compañía Virtis, Gardiner, Nueva York), se volvieron a pesar y se trituraron hasta convertirlo en

polvo (Molinillo 180W Moulinex, Francia).

En un tubo de ensayo opaco se pesaron por triplicado 0,5 g de hollejo liofilizado

perteneciente a las uvas de cada parcela experimental, se añadieron 4 mL de metanol:ácido

fórmico (95:5 % v/v) (Panreac, España) y se mezcló en un agitador (Heidolph control de Reax,

Schwabach, Alemania). La disolución así obtenida se centrifugó a 202 rcf durante 10 min (Orto

Alresa Digicen 20, España). El sobrenadante se recogió en un matraz opaco y se mantuvo en

refrigeración sobre hielo. La extracción se repitió hasta que el sobrenadante fue incoloro y se

enrasó a un volumen final de 50 mL con disolución extractante (metanol:ácido fórmico, 95:5 %

v/v).

Los extractos se filtraron (0,20 µm, Chromafil GF/Pet, de 0,25 mm de diámetro, Düren,

Alemania) y se inyectaron en el cromatógrafo.

La identificación y cuantificación de las sustancias fenólicas se realizó mediante

cromatografía liquida de alta eficacia (HPLC). El método seguido para el análisis de las

sustancias fenólicas fue el descrito por Gómez-Alonso et al. (2007), con ligeras modificaciones

realizadas en nuestro laboratorio para mejorar la resolución del método. Se empleó un equipo

Agilent Modelo LC 1200 (Agilent Technologies, Palo Alto, CA, EE.UU.), equipado con un

desgasificador, bomba cuaternaria, horno de columna, 1290 infinito automuestreador, detector

UV-vis de red de diodos (DAD), detector de fluorescencia espectrofotómetro (FLD) y paquete de

software ChemStation.

El volumen de inyección fue de 10 µL y la separación se realizó en una columna, Ace® 5

C18 250 x 4,6 mm (Advanced Chromatography Technologies, Aberdeen, Escocia). La elución de

74*


los diferentes compuestos se efectuó mediante un gradiente lineal de pH empleando diferentes

mezclas de NH4H2PO4, H3PO4 y acetonitrilo (Panreac, España). Con el detector DAD se midió la

absorbancia a 280, 320, 360, y 520 nm y con el FLD se midió la excitación a 280 y emisión a

320 nm.

La cuantificación se realizó de forma individual mediante rectas de calibrado con patrones

comerciales [(+)-catequina, (-)-epicatequina, galato de catequina, galato de epicatequina,

miricetina, quercetina, y trans-resveratrol de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO); malvidina-3-

glucósido, procianidinas B1 y B2, quercetina, kaempferol e isorhamnetin, miricetina-3-glucósido,

y kaempferol-3-rutinósido de Extrasynthese (Genay, France); quercetina-3-rutinósido,

kaempferol, isoramnetin, y la quercetina-3-galactósido de Fluka (Buchs, Alemania); y ácidos

cafeico, cumárico y ferúlico de Merck (Darmstard, Alemania)]. La cuantificación de compuestos

no existentes comercialmente se efectuó utilizando el compuesto de calibración perteneciente a

la misma familia.

Los compuestos fenólicos se identificaron, cuantificaron y clasificaron en antocianos,

flavonoles, flavanoles y ácidos fenólicos. Los antocianos se identificaron y cuantificaron en las

formas glucósido, acetilglucósido y p-cumaril glucósido de delfinidina, cianidina, petunidina,

peonidina y malvidina. Los flavanoles fueron la (+)-catequina, la (-)-epicatequina, y las

procianidinas (B1, B2 y B3). Los flavonoles fueron la miricetina, quercetina, kaempferol e

isorhamnetin en forma libre y sus respectivos 3-glucósidos. También se identificaron y

cuantificaron los rutinósidos de quercetina y kaempferol, quercetina-3-glucurónido y

quercetina-3-galactósido. Los antocianos, sumatorios de las formas glucosiladas,

acetilglucusiladas y cumarilglucosiladas se expresaron en mg malvidina-3-glucósido kg-1 de uva

fresca, los flavonoles se expresaron en mg de miricetina-3-glucósido kg-1 de uva fresco, los

flavanoles en mg de catequina kg-1 de peso fresco, y por último los ácidos hidroxicinámicos se

expresaron en mg de ácido cafeico kg-1 de peso fresco.

V.8. Vinificaciones experimentales

El momento de vendimia se estableció cuando la concentración de solidos solubles totales

alcanzó los 23-24 °Bx criterio general para vendimiar en la zona.

75*


La vendimia se realizó de forma manual y las uvas se transportaron en camión frigorífico

hasta la bodega experimental del Instituto Tecnológico Agroalimentario de Extremadura

(INTAEX) en Badajoz.

Cada parcela experimental fue vinificada por separado en idénticas condiciones, siguiendo

técnicas enológicas genéricas que se muestran en la Figura V.4.

Figura V.4. Esquema de vinificación

Las uvas (60 kg por cada parcela) se despalillaron y estrujaron mecánicamente (Modelo

Micra/15, Agrovin, España), procediéndose al encubado de la pasta en depósitos de acero

inoxidable de 50 L de capacidad situados en cámaras termostatizadas. Las pastas se sulfitaron

(70 mg kg-1) y se inocularon con 30 g hL-1 de levadura liofilizada Saccharomyces cerevisiae

Viniferm CR (Agrovin, España).

Durante la fermentación alcohólica dos veces al día se sumergió el sombrero de forma

automática con N2 (Delta TPO2) evitando la aireación. El seguimiento de la fermentación se

realizó mediante el control diario de la densidad, temperatura e índice de polifenoles totales. El

descube se efectuó cuando la densidad se estabilizó, mediante gravedad, recogiéndose

únicamente el vino yema.

Una vez finalizada la fermentación, los vinos se estabilizaron a 4 ºC y se sulfitaron

(35 mg L-1 SO2 libre), impidiendo la fermentación maloláctica. Los vinos se embotellaron

(embotelladora semiautomática Toscana Enológica Mori, Modelo 306L54, Italia) en botellas de

0,75 L y se almacenaron a 15 °C y oscuridad hasta su análisis.

76*


V.9. Determinación de parámetros generales de los vinos

En los vinos se determinó el grado alcohólico y la acidez volátil según la metodología

descrita en el Reglamento Nº 2676/90 (CEE, 17 de septiembre del 1990). El grado alcohólico de

los vinos se midió por densimetría con balanza hidrostática (Super Alcomat, Gibertini) y la acidez

volátil mediante la valoración ácido-base de los ácidos volátiles separados por arrastre de vapor

de agua y rectificación de vapores (Gibertini).

Los azúcares reductores (g L-1) se cuantificaron mediante valoración espectrofotométrica

(Nelson, 1944) en los vinos previamente defecados con carbón activo. Para ello se añadieron

0,4 g a 5 mL de muestra y después se centrifugó a 12074 rcf durante 5 min (Microfuga JOUAN A

14, Italia),

Los análisis de pH, acidez y ácidos orgánicos (málico y tartárico) se realizaron siguiendo las

metodologías descritas previamente en los análisis de mostos.

La determinación del SO2 libre y total se efectuó mediante valoración redox en un valorador

automático Crison (TitroMatic 2S-3B, Barcelona, España).

V.10. Determinación de compuestos fenólicos y parámetros

colorimétricos de los vinos

La concentración de polifenoles totales (mg de ácido gálico L-1), antocianos (mg de

glucósido de malvidina L-1) y taninos (mg de (+)-catequina L-1) de los vinos se determinaron

siguiendo la misma metodología que en los extractos de uva. Las catequinas se cuantificaron en

los vinos siguiendo el método propuesto por Broadhurst y Jones (1978), basado en la reacción

de esta sustancia en medio ácido con los compuestos carbonílicos, dando lugar a la formación

de un cromóforo rojo que, posteriormente, se midió a 500 nm. La contribución de antocianos

copigmentados al color total del vino (% copigmentación), se determinó según Boulton (2001). El

índice de astringencia se estimó usando ovoalbúmina como agente de precipitación de acuerdo

con el método de Llaudy et al. (2004). La tonalidad de color intensidad del color y la tonalidad de

color de los vinos se determinaron siguiendo el método de Glories (1994).

Las coordenadas colorimétricas CIELAB (L*, a*, b*) de los vinos se calcularon según el

método simplificado descrito por Pérez-Caballero et al. (2003), utilizando el software MSCV

desarrollado por los mismos autores, a partir de las absorbancias medidas a las longitudes de

77*


onda 420, 450, 520, 570, 620 y 630 nm. Las diferencias de color (ΔEab*) entre pares de vinos de

diferentes tratamientos se calcularon utilizando la siguiente expresión:

ΔEab* = [(ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2]1/2 expresado en unidades CIELAB.

Todas las medidas espectrofotométricas se realizaron en un espectrofotómetro UV-VIS

SHIMAZDU 1700. Todos los análisis de vinos se realizaron por triplicado después del

embotellado.

V.11. Composición aromática de los vinos

La extracción, identificación y cuantificación de compuestos volátiles en vinos se realizó

siguiendo la metodología propuesta por Oliveira et al. (2008). En un tubo de vidrio de 10 mL se

añadieron 8 mL de vino, 2,4 µg de patrón interno 4-nonanol (Merck-Millipore, Alemania) y una

barra de agitación magnética (22,2 mm x 4,8 mm). La extracción se realizó por agitación de la

muestra con 400 µL de diclorometano (Merck-Millipore, Alemania) durante 15 min. Después de

enfriar a 0 °C durante 10 min, la barra de agitación magnética se retiró y la fase orgánica se

separó por centrifugación (5118 rcf, 5 min, 4 °C) y el extracto se recuperó en un vial, usando una

pipeta Pasteur. A continuación, al extracto aromático se le añadió sulfato de sodio anhidro

(Merck-Millipore, Alemania) para eliminar restos de agua y se recogió en un nuevo vial. Las

extracciones de compuestos volátiles de cada vino se realizaron por triplicado.

Para el análisis cromatográfico de los vinos se utilizó un cromatógrafo de gases Chrompack

CP-900 equipado con un inyector Spit/Splitless y un detector de iones (FID) con una columna

capilar, acoplado a un CP- Wax 52 CB (50 m x 0,25 mm i.d., 0,2 µm de espesor, Chrompack). La

temperatura del inyector se mantuvo a 40 ºC durante 5 minutos. Posteriormente se programó un

incremento desde 40 ºC a 235 ºC, a 3 ºC min-1, y luego se programó desde los 235 ºC hasta los

255 ºC, a un gradiente de 5 ºC min-1. El gas portador fue helio 55 (Praxair) a 103 kPa y el split

fue programado 13 ml min-1. Se inyectó el extracto en fracciones de 3 µl en el modo splitless

(cada 15 s).

La identificación se llevó a cabo mediante el software libre Wsearch32, por comparación de

los espectros de masas y el índice de retención de los compuestos estándar puros. Todos los

compuestos se cuantificaron como equivalentes de 4-nonanol.

Para evaluar la contribución de un compuesto al aroma de un vino, se calculó el Valor de la

Actividad Odorífera (OAV) como el cociente entre la concentración del compuesto y su umbral de

78*


percepción de dicho compuesto. Los umbrales de percepción utilizados se encontraron en la

bibliografía (Etíevant, 1991; Ferreira et al., 2000; Francis y Newton, 2005; Lee y Noble, 2003;

Vilanova et al., 2010).

V.12. Análisis sensorial

El análisis sensorial de los vinos se llevó a cabo por evaluadores expertos pertenecientes al

Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX).

El panel estuvo formado por 9 catadores en 2010 y 2011, con una proporción equitativa

entre hombres y mujeres y edades comprendidas entre los 25 y los 55 años. Cada catador

evaluó cada uno de los cuatro vinos elaborados procedentes de los cuatro bloques por

tratamiento.

Las sesiones de cata se llevaron a cabo en la sala de cata de CICYTEX (ISO 8589, 1988).

El análisis sensorial de los vinos se realizó a los 6 meses de embotellado. Los vinos se

presentaron a los catadores en catavinos normalizados (ISO 3591, 1977) con un volumen

constante de 25 mL por muestra. Los vinos se evaluaron mediante comparación por parejas

(UNE-EN ISO 5495:2009).

Por una parte se compararon los vinos elaborados con técnicas de aclareo de racimos (A) y

control (C) para cada régimen hídrico (T0-C vs T0-A; T1-C vs T1-A y T2-C vs T2-A), y por otra

parte, se compararon los vinos procedentes de igual nivel de carga y diferente régimen hídrico

(T0-C vs T1-C; T0-C vs T2-C, T1-C vs T2-C, y T0-A vs T1-A; T0-A vs T2-A, T1-A vs T2-A) para

los años 2010 y 2011 del estudio.

Las tres fases del análisis sensorial (fase visual, olfativa y gustativa) se realizaron por

separado para evitar la influencia entre ellas. Así el número de comparaciones propuestas a

cada catador fue un total de 36 (4 repeticiones x 3 tratamientos hídricos x 3 fases sensoriales)

para la evaluación de las técnicas de aclareo de racimos en cada año. En el caso de la

evaluación de los distintos tratamientos hídricos, el número de comparaciones presentadas a

cada catador fue de 72 para cada año (4 repeticiones x 3 tratamientos hídricos x 2 niveles de

carga x 3 fases sensoriales). Las diferentes comparaciones se repartieron en 6 sesiones en días

independientes de cata de aproximadamente 3 horas cada una. Las sesiones de cata se

realizaron a partir de las 11 horas, con descansos de 15 minutos cada hora para evitar el

agotamiento sensorial. Cada muestra se codificó con tres dígitos elegidos al azar y las

79*


comparaciones por parejas se presentaron en orden aleatorio para minimizar los efectos

resultantes. La Figura V.5 muestra el árbol de decisión y la ficha de cata utilizada en el proceso.

Figura V.5. Árbol de decisión

V.13. Tratamiento de datos

El tratamiento de datos se realizó con el paquete estadístico XLSTAT-Pro (Addinsoft, París

2011). Con el objetivo de estudiar el efecto de los factores estudiados sobre los parámetros

agronómicos y la composición de mostos y vinos se realizaron análisis de la varianza (ANOVA).

¿Las% muestras% que% se%presentan% ante% usted% son%diferentes%en%fase%visual?%

No% Si%

¿Cuál%es%la%de%mayor%intensidad%visual?%

¿Cuál%de%las%dos%muestras%prefiere%visualmente?%

¿Las% muestras% que% se%presentan% ante% usted% son%diferentes%en%fase%olfa;va?%

No% Si%

¿Cuál%es%la%de%mayor%intensidad%olfa;va?%

¿Cuál%de%las%dos%muestras%prefiere%olfa;vamente?%

¿Las% muestras% que% se%presentan% ante% usted% son%diferentes%en%fase%gusta;va?%

No% Si%

¿Cuál%es%la%de%mayor%intensidad%gusta;va?%

¿Cuál%de%las%dos%muestras%prefiere%gusta;vamente?%

80*


Los factores régimen hídrico (RH: T0, T1 y T2) y nivel de carga de racimos (NC: C y A) se

consideraron factores fijos, así como sus interacciones. El efecto año fue incluido como un factor

aleatorio, y su interacción con los demás factores fijos también se incluyó en el análisis. Las

diferencias entre medias se calcularon de acuerdo con la mínima diferencia significativa

mediante la prueba de Fisher (LSD), con un intervalo de confianza del 95 % (p<0,05). Se

realizaron análisis de componentes principales (ACP) con el objetivo de determinar la varianza

explicada por las variables y así analizar la influencia de cada uno de los tratamientos. Las

relaciones entre diversos parámetros analizados y el estado hídrico de la vid se analizaron

mediante análisis de regresión lineal. La significación de las diferencias sensoriales, así como la

diferente intensidad y preferencia entre vinos comparados por parejas, se establecieron según la

metodología descrita por Roessler et al. (1956). Para mostrar la relación entre las variables

sensoriales (intensidad y persistencia en cada fase sensorial) y las variables físico-químicas de

los vinos se realizaron diferentes regresiones de mínimos cuadrados parciales (PLSR), para los

distintos efectos estudiados.

81*


V.14. Referencias

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*

Resultados!y!Discusión!

VI.!RESULTADOS*Y"DISCUSIÓN!

83*


VI. Resultados y Discusión

Capítulo 1. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de

racimos sobre el desarrollo vegetativo y productivo

de la cepa y las características de las uvas y los vinos

Resumen

En este capítulo se evaluaron los efectos de diferentes regímenes hídricos: secano (T0),

riego deficitario controlado 25-75 % ETc (T1) y 75-25% ETc (T2) en pre y postenvero

respectivamente y el niveles de carga de racimos establecido después del cuajado: control (C) y

aclareado (A), mediante eliminación de racimos en cada régimen hídrico. Se estudiaron sus

efectos sobre el desarrollo vegetativo y productivo de la cepa, los parámetros enológicos de la

uva en el momento de la vendimia y de los respectivos vinos.

Las características climáticas anuales condicionaron los resultados obtenidos. Los

tratamientos hídricos tuvieron un efecto más amplio y significativo en 2009 que en 2010 y 2011,

años en los que se observó más efecto del nivel de carga.

De manera general, la limitación hídrica y la reducción de nivel de carga de la cepa

disminuyeron su desarrollo vegetativo y productivo, además provocaron un adelanto de la

maduración. La eliminación de racimos hizo aumentar el número de uvas por racimo y el peso

del mismo, lo que provocó una compensación de la producción.

La aplicación de T1 y T2 aumentó la concentración de los ácidos orgánicos y del pH de las

uvas. El nivel de carga afectó en mayor medida a la composición fenólica del vino que a la de la

uva, aunque su efecto varió en función de los años. En 2009 el aclareo de racimos solo aumentó

los antocianos y disminuyó el resto, lo que provocó una disminución de la intensidad de color y

una mayor claridad. En 2010 y 2011 la mayoría de los compuestos fenólicos aumentaron, por lo

tanto su intensidad de color incrementó y fueron vinos más oscuros, aunque de manera general

el aclareo de racimos aumentó la tonalidad azul de los vinos en todos los años.

Palabras clave: estado hídrico, desarrollo vegetativo, producción, uva, vino.

84*


VI.1.1. Condiciones climáticas y riego

Los datos mostrados en la Tabla IV.2 (capítulo Material y Métodos) muestran cómo las

diferentes condiciones climáticas anuales registradas durante el trienio del estudio condicionaron

los resultados obtenidos en este trabajo.

La precipitación anual en 2009 fue de 402 mm, similar a las medias registrada en la zona

(450 mm, según los datos de la Agencia Española de Meteorología). En 2010 y 2011 las

precipitaciones registradas fueron superiores, 734 y 756 mm, respectivamente. La demanda

evapotranspirativa total fue similar durante los tres años de estudio como muestran los valores

de evapotranspiración de referencia (ETo) (Tabla IV.2). Estos datos sugieren que la

disponibilidad de agua para la cepa fue el principal factor que estableció diferencias en las tres

campañas estudiadas.

En las campañas 2010 y 2011, el mayor volumen de agua de lluvia unido a la menor

evapotranspiración de cultivo (ETc) durante el preenvero (Tabla IV.2) y la alta capacidad de

almacenamiento de agua del suelo, dificultaron la inducción del déficit hídrico en las cepas hasta

bien avanzado el periodo estival. Estas circunstancias por una parte, retrasaron el inicio de la

aplicación de agua, disminuyendo los volúmenes totales de agua de riego aplicados en las dos

campañas 2010 y 2011, y por otra pudieron limitar los posibles efectos de T1 (tratamiento RDC

del 25 y 75 % durante pre y postenvero, respectivamente). En este tratamiento los volúmenes

fueron un 38 % y un 37 %, respectivamente menores que el aplicado en 2009. En T2

(tratamiento RDC de 75 y 25 % durante pre y postenvero, respectivamente) las disminuciones

fueron del 53 % y del 81 % (2010 y 2011 respectivamente). Además, de entre los tratamientos

regados, el T1 recibió en los tres años más agua que el T2 (58 mm en 2009, 77 mm en 2010 y

156 mm en 2011).

En el caso de las cepas no regadas (T0), en 2009 la ETcTOTAL (evapotranspiración del cultivo

desde brotación a vendimia) fue de 591 mm, por tanto, los 91 mm en forma de lluvia registrados

en el mismo periodo, repusieron únicamente un 15 % de las necesidades hídricas de la cepa. En

el 2010 la ETcTOTAL aumentó a 622 mm, pero al ser las lluvias más abundantes (142 mm)

repusieron un 23 %. En 2011, los datos de precipitación fueron similares al 2010 (154 mm) y el

valor de la ETcTOTAL fue de 479 mm, por lo tanto las lluvias supusieron un 32 % de las

necesidades hídricas en T0.

85*


En el caso de las cepas regadas, el volumen de agua disponible debido a las precipitaciones

y el riego en T1 (91 mm+332 mm) y T2 (91 mm+274 mm) supusieron respectivamente el 72 % y

62 % de la ETcTOTAL en 2009. En 2010 el 56 % y el 43 %, y en 2011 el 76 % y 43 % en T1 y en

T2, respectivamente.

VI.1.2. Estado hídrico de las cepas

La Tabla VI.1.1 muestra el efecto año en los valores medios intertratamientos del potencial

hídrico de tallo preenvero y postenvero (Ψt pre y Ψt post) y las integrales de estrés hídrico durante

esos periodos del ciclo (IEH pre y IEH post) de las cepas en cada uno de los tres años del estudio.

Las diferentes condiciones climáticas durante el preenvero en los tres años del estudio

causaron diferencias significativas (p<0,001) en los valores medios anuales de (Ψt pre)

registrándose valores más negativos (lo que indica un mayor estrés hídrico de las cepas) en

2009 respecto de los de 2010 y 2011. Sin embargo, no se hallaron diferencias significativas entre

los de Ψt post correspondientes a 2009 y 2010, pero sí entre las de éstos y los hallados en 2011.

En lo que respecta a la IEH, en 2009 su valor fue mayor que en 2010 y 2011, tanto en el período

pre como en el postenvero.

Tabla VI.1.1. Efecto del año en los valores medios intertratamientos del potencial hídrico preenvero y postenvero (Ψ t pre y Ψ t post) (MPa) y la integral de estrés hídrico pre y postenvero(IEH pre y IEH post) (MPa día)

de las cepas.

Año Ψt pre Ψt post IEH pre IEH post

2009 -0,9b -1,0b 60,5a 74,1a

2010 -0,6a -0,9b 38,3b 44,1b

2011 -0,6a -0,7a 39,3b 38,7b

Significación *** *** *** ***

*** indican valores estadísticamente diferentes p<0,001.

En una misma columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05)

En la Tabla VI.1.2 se muestran los valores de Ψt pre, Ψt post, IEHpre y IEHpost de los diferentes

tratamientos de regímenes hídricos y nivel de carga de racimos en los tres años del estudio. Los

resultados mostrados en la tabla indican que el nivel de carga no afectó en ninguna de las

campañas al estado hídrico de las cepas. Tampoco se hallaron en ninguno de los años en

estudio, interacciones significativas régimen hídrico*nivel de carga (RH*NC).

86*


Tabla VI.1.2. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en el promedio del potencial hídrico de la cepa (Ψ t) (MPa) y la integral de estrés hídrico (IEH) (MPa· día) en los períodos pre y postenvero.

Año Tratamiento Ψt pre Ψt post IEH pre IEH post

2009

T0 -1,1c -1,1b 73,0a 85,3a T1 -0,9b -0,8a 61,0b 61,9b T2 -0,7a -1,0b 47,4c 75,0ab C -0,9 -1,0 60,6 75,1 A -0,9 -1,0 60,3 73,1

T0-C -1,0cd -1,1b 70,6ab 84,8a T0-A -1,1d -1,2b 75,5a 85,8a T1-C -0,9bcd -0,8ab 62,6ab 64,6ab T1-A -0,9abc -0,7a 59,5bc 59,2b T2-C -0,7ab -1,0ab 48,8cd 75,7ab T2-A -0,7a -1,0ab 45,9d 74,3ab RH *** *** *** ** NC ns ns ns ns

RH*NC ns ns ns ns TR *** ** *** *

2010

T0 -0,6 -1,0b 41,3 51,1a T1 -0,6 -0,7a 39,4 38,1b T2 -0,5 -0,9ab 34,1 43,1ab C -0,6 -0,90 38,7 44,3 A -0,6 -0,90 37,9 44,0

T0-C -0,6 -1,0 40,7 51,3 T0-A -0,6 -1,0 41,9 51,0 T1-C -0,6 -0,8 41,8 39,2 T1-A -0,6 -0,7 37,0 37,0 T2-C -0,5 -0,9 33,4 42,3 T2-A -0,5 -0,9 34,8 44,0 RH ns * ns ns NC ns ns ns ns

RH*NC ns ns ns ns TR ns ns ns ns

2011

T0 -0,7 -0,8b 41,4 41,8b T1 -0,6 -0,6a 40,2 33,8a T2 -0,6 -0,7ab 36,4 40,5ab C -0,6 -0,7 40,2 38,7 A -0,6 -0,7 38,45 38,7

T0-C -0,6 -0,8 40,7 41,7 T0-A -0,7 -0,8 42,1 41,9 T1-C -0,7 -0,6 44,2 35,7 T1-A -0,6 -0,6 36,3 31,9 T2-C -0,6 -0,7 35,8 38,8 T2-A -0,6 -0,8 37,0 42,3 RH ns * ns * NC ns ns ns ns

RH*NC ns ns ns ns TR ns ns ns ns

RH: Régimen hídrico, NC: Nivel de carga de racimos; TR: Combinación de régimen hídrico y nivel de carga de racimos.

T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75% ETc y 75-25% ETc en pre y postenvero, respectivamente. A: Aclareo de racimos, C: Control.

***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.

En una misma columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).

87*


Las distintas estrategias de riego deficitario controlado modificaron el estado hídrico de la

cepa en distinta extensión y significación en cada uno de los años del estudio.

En 2009, se hallaron valores significativamente más altos de Ψt pre en T2 en comparación

con T0 y T1, lo que indica que las cepas T2 sufrieron menor estrés hídrico que las del resto de

los tratamientos (p<0,05). En los dos años siguientes, las lluvias registradas provocaron que no

se originaran diferencias en el estado hídrico de las cepas durante el periodo preenvero.

En lo que se refiere a Ψt post, en los tres años se hallaron diferencias significativas (p<0,05)

entre T0 y T1 y en ninguno de ellos entre T0 y T2.

La integral de estrés hídrico (Tabla VI.1.2) muestra de manera generalizada, un mayor déficit

hídrico en los tratamientos T0 (secano) seguido de T1 (RDC del 25-75 %) y de T2 (RDC

75-25 %) de manera significativa (p<0,05) durante el periodo preenvero en 2009. No se hallaron

diferencias estadísticamente significativas en las campañas posteriores. Por otro lado, durante la

maduración (postenvero), el déficit hídrico fue mayor en el secano y en el T2 en los tres años de

estudio.

Como se ha comentado anteriormente, el agua disponible para la cepa antes del envero, fue

diferente en función del año y ello afectó a su estado hídrico. Los valores de IEH pre

correspondientes a T0 en 2009, fueron un 44 % mayor que los hallados en 2010 y 2011. En

estos dos últimos años, las diferencias en los valores de IEH pre entre T0 y T2, fueron de 7,2 y 5

MPa·día respectivamente, lo que indica un déficit hídrico leve en todos los tratamientos y

posiblemente respuestas similares en el comportamiento de las cepas.

Como resultado de lo anterior, es en la campaña 2009 en la que se reflejan con mayor

amplitud los efectos de los diferentes regímenes hídricos aplicados sobre los diferentes aspectos

agronómicos y enológicos analizados en este trabajo.

VI.1.3. Desarrollo vegetativo de la cepa

La Tabla VI.1.3 muestra los efectos del régimen hídrico, nivel de carga y la combinación de

ambos efectos sobre el desarrollo vegetativo, expresado como área foliar total del promedio del

periodo de maduración (AF) en cada uno de los año del estudio.

El AF fue mayor en las cepas de los tratamientos regados (T1 y T2) aunque sólo de forma

significativa (p<0,001) en el año 2009. Además, en esa campaña, las cepas fueron más

88*


sensibles al estrés hídrico preenvero que al postenvero, observándose idéntico efecto cuando se

compararon todos los tratamientos aplicados. Romero et al., (2013) también hallaron que

respecto de tratamientos de déficit hídrico sostenido el área foliar fue menor en los tratamientos

de déficit hídrico preenvero en trabajos realizados en cv. Monastrell en la región de Murcia.

En 2010 y 2011, no se encontraron diferencias significativas en los valores de AF de las

cepas de los diferentes tratamientos. Esta falta de significación estaría probablemente

relacionada con el menor nivel de estrés hídrico de las cepas en estos años. Aún así, se observó

una cierta tendencia hacia la reducción de AF en las cepas T0 respecto a los hallados en las

cepas T1 y T2. Por otro lado, debido posiblemente, a la dificultad de inducir déficit hídrico

durante preenvero, y al manejo de la plantación, ya que los despuntes realizados, tendieron a

igualar el área foliar de las cepas con estrategias de riego diferente el efecto de las estrategias

de riego pre y postenvero sobre el desarrollo vegetativo, no resultó concluyente en estos años.

Tabla VI.1.3. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre los área foliar (AF).

Tratamiento 2009 2010 2011

T0 6,0c 5,5 10,0

T1 7,2b 7,0 10,4

T2 7,8a 6,3 10,1

C 6,9 6,1 9,9

A 7,1 6,4 10,3

T0-C 6,1b 5,0 9,6

T0-A 6,0b 6,0 10,3

T1-C 7,1ab 6,7 10,2

T1-A 7,2ab 7,3 10,5

T2-C 7,6a 6,7 9,9

T2-A 8,1a 5,9 10,2

RH *** ns ns

NC ns ns ns

RH*NC ns ns ns

TR *** ns ns


T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75 % ETc y 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente. A: Aclareo de racimos, C: Control.

*** y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001 y no significativo, respectivamente.


El efecto del nivel de carga de racimos sobre AF fue de poca amplitud en los tres años y no

fue significativo en ninguno de ellos. Únicamente en 2009, cuando todos los tratamientos se

compararon entre sí, T0-C y T0-A alcanzaron valores significativamente superiores (p<0,05) a

89*


T2-C y T2-A, y T1-C y T1-A tuvieron valores intermedios. Estos resultados sugieren que el

aclareo de racimos no fue capaz de desencadenar una compensación significativa en el área

foliar de la cepa y por lo tanto tampoco en el crecimiento vegetativo de la misma. Keller et al.

(2005) tampoco hallaron variación en el área foliar de los cultivares Cabernet Sauvignon,

Riesling y Chenin Blanc al practicar el aclareo de racimos.

VI.1.4. Componentes de la producción

La Tabla VI.1.4 muestra los efectos de los tratamientos aplicados sobre la producción y sus

componentes para cada tratamiento en cada año de estudio.

Las producciones variaron en función del régimen hídrico de la cepas. En 2009 el

tratamiento T1, en 2010 el T2 y en 2011 el T1 y T2, provocaron aumentos significativos (p<0,05)

de producción respecto a T0. Estos resultados coinciden con los encontrados por Intrigliolo y

Castel (2011) en cv. Tempranillo, quienes mostraron que la aplicación de riego incrementó la

producción con respecto al secano. Esta diferencia también se observó cuando la combinación

de tratamientos se compararon entre sí donde T1-C en 2009, T2-C en 2010 y T1-C, T1-A y T2-A

en 2011 alcanzaron las mayores producciones por cepa. Este incremento de la producción fue

debido a un mayor número de racimos por cepa en 2009 y 2010, indicando que los tratamientos

de riego deficitario controlado pudieron afectar positivamente a la fertilidad de las yemas. Este

resultado coincide con los encontrados en otros estudios para el cv. Tempranillo en Madrid

(Esteban et al., 1999) y en Valencia (Intrigliolo, et al., 2012). Además, el aumento de la

producción estuvo relacionado con un incremento del peso de racimo en los tratamientos

regados respecto al secano, y de forma significativa en 2010 (p<0,01) y 2011 (p<0,001). Así

mismo, se observó un incremento de peso de racimo en los tratamientos regados aclareados

(T1-A y T2-A) cuando la combinación de tratamientos se compararon entre sí en los tres años de

estudio. Sin embargo, en el número de uvas por racimo solo se encontraron aumentos

significativos para los mismos tratamientos en 2010 (p<0,05) y 2011 (p<0,001). Por último el

peso de uva solo se vio afectado por el RH en 2011 (p<0,001).

Es de destacar que aunque los tratamientos regados de forma deficitaria aumentaron la

producción con respecto al secano en los tres años, la respuesta fue diferente. En este sentido,

es bien sabido que el estrés hídrico durante las etapas tempranas del desarrollo del cultivo

puede perjudicar la intensidad de floración, el cuajado y la multiplicación celular de la uva (Harris

et al. 1968).

90*


Tabla VI.1.4. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre los componentes de la producción.

Año Tratamiento Producción (kg cepa-1)

Racimos por cepa Peso de racimo (g) Uvas por racimo Peso uva (g)

2009

T0 2,6b 13,1b 203,1 125,8 1,6 T1 4,0a 15,6a 261,6 152,8 1,7 T2 3,6ab 14,0ab 259,6 147,9 1,8 C 3,6 16,8a 210,5b 126,6b 1,7 A 3,2 11,6b 272,4a 157,7a 1,7

T0-C 2,5b 15,0bc 166,0b 110,5 1,5 T0-A 2,7ab 11,2d 240,3ab 141,0 1,7 T1-C 4,4a 18,9a 231,2ab 140,1 1,7 T1-A 3,6ab 12,2cd 291,9a 165,5 1,8 T2-C 3,9b 16,5ab 234,2ab 129,1 1,8 T2-A 3,3ab 11,5cd 285,1a 166,7 1,7 RH ** * ns ns ns NC ns *** ** * ns

RH*NC ns ns ns ns ns TR * *** * ns ns

2010

T0 3,8b 12,4b 310,1b 153,0b 2,0 T1 5,2ab 13,7ab 382,7a 184,3ab 2,1 T2 5,9a 14,9a 402,7a 189,6a 2,1 C 5,7a 16,8a 333,9b 162,2b 2,0 A 4,2b 10,6b 396,4a 189,0a 2,1

T0-C 4,2b 15,0b 271,0b 137,4b 2,0 T0-A 3,4b 9,8c 349,1ab 168,6ab 2,1 T1-C 5,7ab 16,3ab 346,6ab 168,8ab 2,0 T1-A 4,7ab 11,2c 418,8a 199,8a 2,1 T2-C 7,3a 19,0a 384,0ab 180,5ab 2,1 T2-A 4,5ab 10,8c 421,4a 198,7a 2,1 RH ** * ** * ns NC ** *** * * ns

RH*NC ns ns ns ns ns TR ** *** * * ns

2011

T0 4,3b 17,1 267,4b 141,5b 1,9b T1 6,5a 16,8 415,7a 201,1a 2,0a T2 6,0a 17,4 380,2a 181,8a 2,1a C 5,7 22,0a 259,1b 133,6b 1,9b A 5,5 12,2b 449,7a 216,0a 2,1a

T0-C 4,8ab 21,9a 218,9c 122,0b 1,8c T0-A 3,9b 12,2b 315,9b 161,0b 2,0b T1-C 6,5a 21,5a 300,7bc 154,0b 1,9bc T1-A 6,5a 12,1b 530,7a 248,2a 2,1a T2-C 5,8ab 22,5a 257,8bc 124,7b 2,1ab T2-A 6,2a 12,3b 502,6a 238,9a 2,1ab RH ** ns *** *** *** NC ns *** *** *** ***

RH*NC ns ns ** ** ns TR ** *** *** *** ***





91*


En el primer año del estudio, las menores precipitaciones registradas, unido a mayores

valores de superficie foliar y menor dosis de riego aplicada, provocaron un mayor estrés hídrico

durante el preenvero en el T1, esto pudo condicionar que al año siguiente en este tratamiento se

redujera el número de racimos por cepa y por tanto, la producción, registrándose la mayor

producción en el tratamiento que menor estrés hídrico preenvero sufrió en el año anterior, es

decir T2. Por lo tanto, los resultados sugieren que en años secos, los tratamientos de estrés

hídrico preenvero pudieron condicionar más que los de postenvero en la producción del año

siguiente. Otros autores encontraron resultados similares para el mismo cultivar (Uriarte et al.,

2015).

Por otra parte, la reducción del número de racimos en los tratamientos aclareados supuso

un aumento del número de uvas y por lo tanto del peso de racimo, lo que provocó una

compensación de la producción. Además cuando la combinación de tratamientos se compararon

entre sí, el número de racimos por cepa fue significativamente menor en A que en C para todos

los tratamientos y años. Este efecto compensatorio de la producción por la aplicación de aclareo

y riego se observó en otros estudios en los cultivares Tempranillo, Corot Noir y Sangiovese

(Intrigliolo y Castel, 2008; Sun et al., 2011; Gatti et al., 2012;). Además, otros autores han

informado que el efecto compensatorio es más acusado cuanto más temprano se realice el

aclareo dentro del ciclo del cultivo (Reynolds et al., 2009).

Es de destacar un efecto sinérgico del RH y el NC, ya que en los tratamientos de riego

deficitario y aclareo de racimos (T1-A y T2-A), se observó un incremento del peso del racimo en

los tres años de estudio, así como el número de uvas por racimo en 2010 y 2011 cuando se

compararon todos los tratamientos.

VI.1.5. Balance vegetativo y productivo de la cepa

La Tabla VI.1.5 muestra el balance entre el crecimiento vegetativo y productivo de la cepa

para cada tratamiento, expresado como el ratio AF/producción, así como el análisis de la

varianza (ANOVA), que estudia sus efectos en cada año de estudio.

El ratio AF/producción únicamente se vio alterado significativamente por el RH en 2011

(p<0,001), T1 y T2 alcanzaron los menores valores, sin embargo sí varió cuando la combinación

de los tratamientos se compararon entre sí en 2010 y 2011, de forma que los tratamiento T0-A

presentaron los valores más altos. En lo que respecta al 2010, las diferencias obtenidas en la

92*


producción entre los tratamientos de distinto nivel de carga de racimos y la falta de significación

en el área foliar, se vieron reflejadas en el ratio AF/producción, así este ratio disminuyó en los

tratamientos C respecto a los A, siendo el tratamiento T2-C el de menor valor al compararlos

todos entre sí.

Tabla VI.1.5. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre el ratio área foliar/producción.

Tratamiento 2009 2010 2011

T0 2,5 1,5 2,4a

T1 1,8 1,4 1,6b

T2 2,2 1,1 1,7b

C 2,0 1,1b 1,8

A 2,4 1,5a 2,0

T0-C 2,5 1,2ab 2,0b

T0-A 2,6 1,7a 2,7a

T1-C 1,6 1,2ab 1,6b

T1-A 2,0 1,5ab 1,6b

T2-C 2,0 0,9b 1,7b

T2-A 2,5 1,3ab 1,7b

RH ns ns ***

NC ns ** ns

RH*NC ns ns *

TR ns * ***





Un adecuado balance entre el crecimiento vegetativo y productivo de la cepa determinado

mediante la relación del área foliar entre la producción, es considerado esencial para el control

de la madurez y el desarrollo de la uva. Kliewer y Dokoozlian (2005) indicaron que para el

cultivar Tokay era necesario un mínimo de 1,0 m2 de área foliar para producir un kg de fruta

madura. Smart y Robinson (2006) establecieron como óptimos los valores entre 0,7 y 1 m2 kg-1.

Sin embargo, otros estudios realizados en cv. Tempranillo en condiciones semiáridas, similares a

las de este estudio, indicaron que no está claramente establecida la relación del ratio

AF/producción sobre el contenido de sólidos solubles totales (Santesteban y Royo, 2006). En

este estudio, donde los valores de ratio AF/producción estuvieron comprendidos entre 2,6 y 1,6

en 2009, entre 1,7 y 0,9 en 2010 y entre 2,7 y 1,6 en 2011, no se observaron problemas en los

93*


distintos tratamientos para alcanzar un adecuado contenido de sólidos solubles totales al final de

la maduración, como se verá en el siguiente apartado.

VI.1.6. Parámetros enológicos de la uva en vendimia

VI.1.6.1. Estudio por años de la composición de la uva

En las Tablas VI.1.6, VI.1.7 y VI.1.8 se muestran los resultados del ANOVA realizado para

estudiar el efecto del régimen hídrico (RH), el nivel de carga (NC) y la combinación de ambos

tratamientos (TR), así como la interacción RH*NC, sobre los parámetros enológicos de la uva en

el momento de vendimia para cada año de estudio.

Cosecha 2009

La Tabla VI.1.6 muestra los resultados de la cosecha 2009. En esta campaña el RH afectó

significativamente al ácido málico (p<0,01), acidez total (p<0,05) y al pH (p<0,05). El ácido

málico y acidez total (p<0,001) también se vieron afectados por el nivel de carga. La interacción

RH*NC no fue significativa para ninguno de los parámetros analizados. La combinación de

ambos tratamientos (TR) modificó significativamente el pH (p<0,05), los ácidos málico (p<0,001)

y tartárico (p<0,05)y la acidez total (p<0,05).

No se observó ningún efecto en el contenido de sólidos solubles totales (SST) de la uva en

el momento de la vendimia, ya que los distintos tratamientos se vendimiaron en fechas diferentes

dado que el aclareo y la limitación hídrica aceleraron la maduración (Tabla V.3 de Material y

Métodos). La alteración del momento de maduración ya sea por aclareo de racimos o por

régimen hídrico, son efectos observados por otros autores. En este sentido, Terry y Kurtural

(2011) demostraron que la fecha de vendimia se vio afectada por los tratamientos de manejo de

la carga en el cv. Syrah. Así mismo, Bowen et al. (2011) evidenciaron que las prácticas de

aclareo de racimos adelantaron la acumulación de sólidos solubles en uva Merlot y por tanto la

fecha de vendimia. Además, el aporte de agua en la cepa retrasó la maduración con respecto al

secano, de acuerdo con los resultados encontrados por otros autores al comparar el riego

máximo y riego deficitario en cv. Tempranillo (Intrigliolo et al., 2012).

94*


Tabla VI.1.6. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición de las uvas de la cosecha 2009.

Tratamiento

Sólidos Solubles Totales (ºBx)

Ácido Málico

(mg L-1)

Ácido Tartárico (mg L-1)

Acidez Total

(mg L-1) pH

Polifenoles totales (mg g-1)

Antocianos (mg g-1)

Taninos (mg g-1)

T0 23,3 1,5b 5,9 3,8b 3,8b 1,2 0,8 1,8

T1 23,4 1,7a 5,9 3,8b 3,9a 1,6 1,2 2,4

T2 23,9 1,8a 6,5 4,3a 4,0a 1,4 1,0 2,3

C 23,5 1,3b 6,0 3,5b 3,9 1,3 0,9 2,2

A 23,5 2,0a 6,2 4,4a 3,9 1,6 1,1 2,1

T0-C 22,9 1,1b 6,1ab 3,6bc 3,8ab 1,1 0,8 1,8

T0-A 23,7 1,8a 5,9ab 4,1bc 3,8b 1,4 1,0 1,9

T1-C 23,8 1,4b 5,7b 3,3c 3,9ab 1,5 1,2 2,5

T1-A 23 1,9a 6,1ab 4,3ab 4,0ab 1,7 1,2 2,3

T2-C 23,8 1,4b 6,2ab 3,7bc 3,9ab 1,2 0,9 2,4

T2-A 24 2,1a 6,7a 5,0a 4,0a 1,6 1,1 2,2

RH ns ** ns * ** ns ns ns

NC ns *** ns *** ns ns ns ns

RH*NC ns ns ns ns ns ns ns ns

TR ns *** * *** * ns ns ns





Los ácidos málico y tartárico de la uva se acumulan en las primeras etapas del desarrollo del

fruto y disminuyen durante la maduración (Flanzy, 2003). A la vista de los resultados, los

tratamientos de riego T1 y T2, favorecieron una mayor concentración de ácido málico y en el

caso de T2 también favoreció un aumento de la acidez total de la uva. Estos resultados indican

que posiblemente la mayor limitación hídrica en preenvero de T0 y T1 provocó una reducción en

la acumulación estos ácidos orgánicos, mientras que en T2, la menor limitación hídrica en

preenvero, pudo favorecer su acumulación. Además, la degradación de los ácidos,

principalmente málico, durante la maduración pareció no verse afectada por la limitación hídrica

relativamente severa impuesta durante el postenvero del T2. Estos resultados coinciden con los

encontrados por Keller et al. (2008) en el cv. Cabernet Sauvignon. Al mismo tiempo, la estrategia

de riego T2 pudo afectar a la longitud de los brotes (Girona et al., 2009), incrementando el área

foliar (Tabla VI.3), lo que pudo aumentar el sombreado del racimo y por tanto la menor

degradación de los ácidos orgánicos y mayor acidez total de la uva. Resultados similares fueron

obtenidos por Valdés et al. (2009) en cv. Tempranillo en Extremadura. Otros estudios realizados

95*


en Navarra, también en cv. Tempranillo, mostraron un aumento de acidez total al aumentar la

disponibilidad hídrica (Santesteban et al., 2011). Por otro lado, las concentraciones de ácido

málico y acidez total incrementaron en los tratamientos A respecto a C, independientemente del

régimen hídrico. Según Blouin y Guimberteau (2004), un menor nivel de carga implica una menor

metabolización de los ácidos, lo cual pudo justificar una mayor concentración del mismo y por lo

tanto, de acidez total en los tratamientos aclareados. Además, el adelanto de la maduración

observado en las cepas aclareadas respecto a las controles, pudo provocar una menor

disminución en la degradación de ácido málico y con ello, una mayor concentración de acidez

total. Un aumento en la concentración de ácido málico de las uvas de las cepas aclareadas

respecto a las control también se observó en los estudios llevados a cabo por Gamero et al.

(2014a) en el cv. Tempranillo. Consecuentemente, en la comparación de la combinación de

tratamientos entre sí, el mayor valor de pH y las mayores concentraciones de acidez total se

registraron en T2-A, respecto al resto de tratamientos, además la concentración de ácido málico

también fue mayor en todos los tratamientos aclareados (T0-A, T1-A y T2-A). El aumento de la

concentración de ácidos orgánicos y acidez total de las uvas de Tempranillo, puede ser

considerado como un efecto muy positivo en nuestras latitudes y además para este cultivar, ya

que se caracteriza por una baja acidez en el momento de vendimia (Cuevas, 2001).

Los resultados de pH obtenidos se relacionan con los ácidos orgánicos, así el pH de la uva

aumentó en los tratamientos regados respecto a los secanos. Además, al comparar la

combinación de tratamientos entre sí, los mayores valores de pH se alcanzaron en T2-A,

mientras que los menores en T0-A. Este incremento del pH en los tratamientos regados respecto

al secano fue similar a los resultados encontrados por otros autores en cv. Tempranillo (Intrigliolo

et al., 2012; Intrigliolo y Castel, 2008).

Cosecha 2010

En la Tabla VI.1.7 se presentan los resultados del ANOVA realizado para estudiar el efecto

del régimen hídrico y nivel de carga en los parámetros enológicos de la uva en la cosecha 2010.

En este año no se observó efecto significativo del RH sobre ningún parámetro estudiado,

mientras que se mostró un efecto significativo del NC sobre SST (p<0,001), ácido tartárico

(p<0,01), pH (p<0,05) y taninos (p<0,01), sin embargo se encontraron interacciones entre RH y

NC para la concentración de SST y ácido tartárico. Además al comparar la combinación de

96*


tratamientos entre sí (TR) se observaron diferencias significativas en la concentración de SST

(p<0,001), ácido tartárico (p<0,01) y taninos (p<0,05).


Tratamiento


Ácido Málico

(mg L-1)


Acidez Total

(mg L-1) pH


Antocianos (mg g-1)

Taninos (mg g-1)

T0 24,3 1,7 5,4 4,7 3,8 1,9 0,7 3,7

T1 24,3 2,0 5,8 4,9 3,9 1,8 0,7 3,2

T2 23,6 2,1 5,8 5,1 3,8 1,9 0,7 3,2

C 23,4b 1,8 5,2b 4,9 3,9a 1,7 0,7 2,9b

A 24,7a 2,0 6,1a 4,9 3,8b 2 0,8 3,8a

T0-C 22,9c 1,5 4,5b 4,7 3,8 1,9 0,7 3,6ab

T0-A 25,7a 1,9 6,3a 4,8 3,8 1,9 0,7 3,9a

T1-C 24,2bc 2,0 5,7ab 4,8 3,9 1,7 0,7 2,5c

T1-A 24,4ab 2,0 6,0a 4,9 3,8 1,9 0,8 3,9a

T2-C 23,2bc 2,0 5,5ab 5,1 3,9 1,7 0,6 2,6bc

T2-A 24,0bc 2,2 6,1a 5,0 3,8 2,1 0,8 3,8a

RH ns ns ns ns ns ns ns ns

NC *** ns ** ns * ns ns **

RH*NC ** ns * ns ns ns ns ns

TR *** ns ** ns ns ns ns *





La concentración de SST de la uva en vendimia mostró diferencias significativas entre

tratamientos, a pesar que el criterio establecido para vendimiar fue el mismo grado de

maduración. La concentración de SST alcanzó los mayores valores en el tratamiento T0-A y los

menores en T0-C. Es de destacar que el aclareo de racimos provocó un aumento de la

concentración de SST en los distintos tratamientos hídricos, pero el incremento en T0-A respecto

a T0-C, fue mucho mayor que en el resto de tratamientos de riego (T1-A vs T1-C y T2-A vs

T2-C). Además los tratamientos aclareados se vendimiaron doce días antes que los controles

(Tabla V.3 de Material y Métodos). El incremento de los SST en tratamientos de aclareo de

racimos respecto a los control, se observó en otros estudios en uvas Malbec y Corot Noir

(Fanzone et al., 2011; Sun et al., 2011). Además, el comportamiento de los RH fue diferente en

función del NC de racimos, así en los tratamientos aclareados, la concentración de SST fue

97*


mayor en T0-A, seguida de T1-A y T2-A, mientras que en las cepas control, la concentración fue

mayor en T1-C seguida de T2-C y T0-C. Estos diferentes comportamientos pudieron provocar la

interacción significativa (p<0,01) RH*NC para este parámetro.

La concentración de ácido tartárico en la uva registró el menor valor en el tratamiento T0-C,

mientras que los más altos se observaron en T1-A y T2-A. Al mismo tiempo se observó una

tendencia en los distintos regímenes hídricos no aclareados, a incrementar la concentración en

los tratamientos regados respecto al secano. También se observó una tendencia a incrementar

la concentración de los tratamientos aclareados respecto a los controles, en mayor medida en el

tratamiento T0, lo cual provocó una interacción RH*NC significativa (p<0,05). Ambas tendencias

hicieron que las concentraciones de tartárico se equilibran y no se mostraran diferencias

significativas entre T0-A, T1-A, T1-C, T2-A y T2-C.

El pH de la uva aumentó en los tratamientos control respeto al aclareo, independientemente

del RH aplicado, lo cual fue contrario a lo que se observó en otros estudios de Chardonnay

Musqué (Reynolds et al., 2007) y Chambourcin (Prajitna et al., 2007), donde el aclareo de

racimos aumentó el pH.

La concentración de taninos en uva mostró un incremento cuando se realizó el aclareo de

racimos, independientemente del RH. Del mismo modo, al comparar la combinación de

tratamientos entre sí, se observó que todos los tratamientos aclareados alcanzaron las mayores

concentraciones (T0-A, T1-A y T2-A), mientras que las menores fueron en tratamientos no

aclareados (T1-C). Existen pocos estudios sobre la concentración de taninos en uva, sin

embargo otros autores encontraron que la reducción en la carga de racimos en la viña ocasionó

incrementos en la concentración de taninos en el hollejo de la uva en el cv. Syrah (Peña-Neira et

al., 2007).

Cosecha 2011

En la Tabla VI.8 se presentan los resultados del ANOVA realizado para estudiar el efecto del

régimen hídrico y nivel de carga en los parámetros enológicos de la uva en la cosecha 2011. En

este año el RH mostró un efecto significativo en la concentración de SST (p<0,05) y ácido

tartárico (p<0,001). El NC modificó significativamente la concentración de los ácidos málico y

tartárico, así como de la acidez total. Además se observó una interacción significativa RH*NC en

98*


la concentración de ácido tartárico, y en este mismo parámetro se encontraron diferencias

significativas (p<0,01) al comparar la combinación de tratamientos entre sí (TR, p<0,001).

La concentración de SST incrementó significativamente en el tratamiento T0 respecto a T1,

y concentraciones intermedias se observaron en T2. Además el RH modificó la fecha de

vendimia, ya que los tratamientos T0-A y T0-C se vendimiaron siete y seis días antes que los

correspondientes riegos-aclareados y riegos-control, respetivamente. Lo que viene a corroborar

que el aporte de agua durante el ciclo retrasó la maduración con respecto al secano, como en

2009. Además el aclareo de racimos en este año volvió a adelantar la fecha de vendimia en doce

(T0) y trece (T1 y T2) días respecto a los no aclareados (Tabla V.3 de Material y Métodos).


Tratamiento


Ácido Málico

(mg L-1)


Acidez Total

(mg L-1) pH


Antocianos (mg g-1)

Taninos (mg g-1)

T0 24,2a 1,8 4,5b 5,0 3,8 1,4 0,6 2,8

T1 22,8b 1,8 5,2a 4,9 3,7 1,3 0,5 2,3

T2 23,3ab 1,8 5,6a 5,1 3,7 1,4 0,5 2,1

C 23,5 1,6b 5,7a 4,8b 3,8 1,4 0,5 2,5

A 23,3 2,0a 4,5b 5,2a 3,7 1,3 0,5 2,3

T0-C 24,0 1,5 4,6b 4,9 3,8 1,6 0,7 3,1

T0-A 24,4 2,0 4,3b 5,2 3,8 1,2 0,5 2,5

T1-C 23,0 1,7 6,0a 4,6 3,8 1,3 0,5 2,2

T1-A 22,7 2,0 4,5b 5,1 3,7 1,4 0,5 2,3

T2-C 23,7 1,6 6,4a 5,0 3,7 1,3 0,5 2,2

T2-A 23,0 2,0 4,7b 5,3 3,7 1,4 0,6 2,1

RH * ns *** ns ns ns ns ns

NC ns ** *** * ns ns ns ns

RH*NC ns ns ** ns ns ns ns ns

TR ns ns *** ns ns ns ns ns





La concentración de ácido málico en la uva aumentó cuando se realizó el aclareo de

racimos, al igual que en 2009. Sin embargo, el efecto contrario se observó en la concentración

de ácido tartárico, ya que en los tratamientos regados controles (T1-C y T2-C) se registraron las

99*


mayores concentraciones respecto al resto de tratamientos. No obstante la acidez total de la uva

fue mayor en los tratamientos aclarados.

VI.1.6.2. Estudio conjunto de la composición de la uva (2009, 2010,

2011)

Con el objetivo de estudiar conjuntamente los resultados de los tres años del estudio se

realizó un análisis de componentes principales (ACP) con los valores medios de los parámetros

enológicos de la uva en el momento de vendimia (Figura VI.1.1).

Figura VI.1.1. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición la uva en los tres años del estudio.

2009 ( ); 2010 ( ); 2011 ( )

T0-A: secano aclareado, T0-C: secano control, T1-A: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y aclareado; T1-C: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control, T2-A: RDC 75%-25 % ETc en pre y

postenvero respectivamente y aclareado, T2-C: RDC 75-25 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control.

T0-A

T1-A T2-A

T0-C

T1-C

T2-C

T0-A

T1-A

T2-A

T0-C

T1-C

T2-C

T0-A

T1-A T2-A

T0-C

T1-C

T2-C

SST

pH

Acidez total

Ac. Málico

Ac.Tartarico Polifenoles Totales Antocianos

Taninos

-3

-2

-1

0

1

2

3

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

CP2

(31,

26 %

)

CP1 (34,71 %)

Biplot (ejes CP1 y CP2: 65,97 %)

100*


Los dos primeros componentes principales (CP) explicaron el 65,97 % de la varianza total,

correspondiendo un 34,71 % al CP1 y un 31,26 % al CP2 (Figura VI.1.1).

El CP1 quedó definido en su parte positiva por la acidez total, ácido málico y taninos,

mientras que el CP2 se caracterizó en su parte positiva por los sólidos solubles totales (SST),

pH, ácido tartárico, polifenoles totales y antocianos.

Como se observa en la Figura VI.1.1, las diferentes cosechas se distribuyen en el gráfico en

tres grupos bien diferenciados. Así los tratamientos de la cosecha 2009 se situaron en la parte

negativa del CP1 y se caracterizaron por la menor concentración de acidez total, de ácido málico

y de taninos. La cosecha 2010, se localizó en la parte positiva del CP1, y se caracterizó por altas

concentraciones de acidez total, de ácido málico y de taninos. Por último la cosecha 2011, se

localizó en la parte pegativa del CP2 y se definió por menores valores de SST, pH, ácido

tartárico, polifenoles totales y antocianos.

La Figura VI.1.1 revela que la separación entre muestras en cada uno de los años de

estudio estuvo más influenciada por la carga de racimos que por el riego, sobre todo en los años

2010 y 2011.

VI.1.7. Parámetros enológicos y características cromáticas de

los vinos

VI.1.7.1. Estudio por años de la composición del vino

En las Tabla VI.1.9, 10 y 11 se muestran los resultados del análisis de la varianza (ANOVA)

realizado para estudiar el efecto del régimen hídrico (RH) el nivel de carga (NC) y la combinación

de ambos tratamientos (TR), así como las interacciones RH*NC, en los parámetros enológicos y

las características cromáticas de los vinos en los diferentes años de estudio.

Cosecha 2009

En las Tablas VI.1.9 a, b y c se presentan los resultados de la composición general, fenólica,

y características cromáticas, respectivamente, de los vinos de la cosecha 2009.

Los resultados de la Tabla VI.1.9.a muestran que el RH y el NC afectaron significativamente

al ácido málico (p<0,05 y p<0,001, respectivamente), al ácido tartárico (p<0,01 para ambos

efectos) y al pH (p<0,001 y p<0,05, respectivamente). Además se observaron diferencias en

101*


todos los parámetros generales al estudiar el efecto de la combinación de ambos tratamientos

(TR). Solamente se encontraron dos interacciones significativas (p<0,01) RH*NC en la acidez

total y el pH del vino.

Tabla VI.1.9.a. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las características generales de los vinos de la cosecha 2009.

Tratamiento Grado alcohólico

(% v/v) Ácido Málico

(mg L-1) Ácido Tartárico

(mg L-1) Acidez Total

(mg L-1) pH

T0 13,3 1,9ab 3,2a 6,5 3,6b

T1 13,4 2,2a 2,6b 6,6 3,7a

T2 13,9 1,8b 2,8ab 6,2 3,7a

C 13,7 1,7b 2,7b 6,3 3,6b

A 13,4 2,2a 3,1a 6,5 3,7a

T0-C 13,6 1,7bc 3,1ab 6,8a 3,5b

T0-A 13,1 2,1ab 3,2a 6,1ab 3,6ab

T1-C 13,3 1,9abc 2,3c 6,5ab 3,6a

T1-A 13,5 2,4a 2,8abc 6,7a 3,7a

T2-C 14,1 1,4c 2,5bc 5,7b 3,7a

T2-A 13,6 2,2ab 3,2ab 6,6ab 3,6a

RH ns * ** ns ***

NC ns *** ** ns *

RH*NC ns ns ns ** **

TR ns *** ** * ***





De los datos mostrados en esta Tabla VI.1.9.a se deduce que la composición de los vinos

refleja sólo en cierto grado la de las uvas de las que procedían. Así el aumento de la

concentración de ácido málico en los tratamientos regados respecto al secano solo se mantuvo

en el tratamiento T1. Sin embargo, el efecto del NC sobre la concentración de ácido málico fue el

mismo en la uva que en el vino, registrando las mayores concentraciones en vinos de cepas

aclareadas. Por lo tanto, en la comparación de la combinación de tratamientos entre sí, el

tratamiento T1-A registró la mayor concentración de ácido málico.

El ácido tartárico del vino también se vio modificado por el RH, sin embargo la tendencia fue

contraria a la observada en la uva, ya que las mayores concentraciones en vino se registraron en

el T0 seguida de T2 y T1. Por lo tanto se puede decir que el riego disminuye la concentración de

ácido tartárico en los vinos respecto al secano, de acuerdo con lo presentado por otros autores

102*


en el cv. Tempranillo en Valencia (Intrigliolo y Castel, 2011). Del mismo modo que en el málico,

el aclareo de racimos incrementó su concentración, por ello el tratamiento T0-A se alcanzó la

mayor concentración, mientras que en T1-C fue la menor. Otros autores también observaron

incrementos de ácidos orgánicos en los tratamientos aclareados en el cv. Cabernet Sauvignon

(Hepner y Bravdo, 1985).

La acidez total del vino se vio afectada por la combinación del estado hídrico y el nivel de

carga de racimos en la cepa de forma significativa (p<0,05) en 2009. Los menores valores se

encontraron en el tratamiento T2-C, causado por las menores concentraciones de ácido málico

en el mismo tratamiento, además el mayor valor se observó en el T0-C, en relación a lo obtenido

en la concentración de tartárico. Por otra parte, se observó una tendencia hacia el aumento de la

acidez total de los vinos en los tratamientos A respecto al C cuando el régimen hídrico fue T1 o

T2, al igual que en las uvas de partida, sin embargo en T0 se observó una disminución, lo que

provocó que la interacción RH*NC fuera significativa (p<0,01).

El pH del vino registró mayores valores en los tratamientos regados (T1 y T2),

independientemente del nivel de carga de racimos, mientras que en el tratamiento T0-C se

observó el menor pH. El efecto observado fue el mismo que en las uvas de partida, el riego

tiende a aumentar el pH del vino respecto al secano, lo cual se observó en otros estudios

realizados con el cv. Tempranillo (Intrigliolo y Castel, 2008) y con Carignan (Freeman y Kliewer,

1983). El aumento del pH del vino está considerado como un efecto negativo, debido a que estos

vinos son más susceptibles a las contaminaciones microbiológicas y menos aptos para el

envejecimiento.

En lo que respecta a la composición fenólica de los vinos, que se muestra en la Tabla

VI.1.9.b, el RH, el NC y el TR afectaron significativamente (p<0,01) a la concentración de

antocianos del vino, y además el NC modificó significativamente (p<0,05) la concentración de

taninos, el índice de astringencia y el porcentaje de copigmentación de los vinos.

La concentración de antocianos en el vino aumentó en los tratamientos que sufrieron mayor

limitación hídrica durante el preenvero (T0 y T1) que cuando la limitación hídrica fue menor (T2).

Además el aclareo de racimos aumentó su concentración, así el tratamiento T0-A registró la

mayor concentración de antocianos respecto a todos los demás. Estos resultados podrían estar

relacionados con la variación en la relación fuente: sumidero, que bien sea por la limitación

hídrica en preenvero o por la reducción de la carga, hizo aumentar las concentraciones de los

103*


sustratos necesarios para la síntesis de antocianos. Estos mismos resultados se encontraron en

otros estudios, donde el aclareo o la limitación hídrica en preenvero favorecieron la

concentración de antocianos tanto en uvas como en vinos (Castellarini et al., 2007a y b; Prajitna

et al., 2007; Avizcuri-Inac et al., 2013).

Tabla VI.1.9.b. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición fenólica de los vinos de la cosecha 2009.

Tratamiento Polifenoles

totales (mg L-1) Antocianos

(mg L-1) Taninos (mg L-1)

Catequinas (mg L-1)

Astringencia (mg L-1)

Copigmentación (%)

T0 1010,8 428,3a 1206,0 1108,2 94,3 38,4

T1 994,3 419,5a 1377,5 1087 82,1 38,3

T2 973,0 362,0b 1427,6 1230,1 115,8 41,1

C 997,9 380,2b 1482,6a 1176,4 119,4a 41,0a

A 987,5 426,3a 1191,4b 1107,1 75,4b 37,5b

T0-C 1009,0 385,0ab 1452,4 1204,2 115,1 40,6

T0-A 1012,5 471,6a 959,7 1012,2 73,6 36,2

T1-C 1024,7 416,3ab 1564,5 1126,0 94,4 39,7

T1-A 963,8 422,7ab 1190,5 1047,9 69,8 36,8

T2-C 959,8 339,4b 1431,1 1198,9 148,8 42,7

T2-A 986,2 384,5b 1424,1 1261,3 82,7 39,5

RH ns ** ns ns ns ns

NC ns ** * ns * *

RH*NC ns ns ns ns ns ns

TR ns ** ns ns ns ns



***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p< 0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.


La concentración de taninos totales del vino disminuyó al realizar el aclareo de racimos. Esta

disminución de taninos también se observó en otros estudios de vinos realizados en Corot Noir

cuando se realizaba el aclareo de racimos (Sun et al., 2011). Esta disminución podría ser

considerada como un efecto negativo en el vino, ya que estas sustancias actúan como

importantes cofactores para la estabilización del color (González-Manzano et al., 2009). Así el

porcentaje de copigmentación en los vinos procedentes de tratamientos de aclareados fue menor

respecto a los no aclareados. Además, el resultado obtenido en la concentración de taninos en el

vino se relacionó con el índice de astringencia que también disminuyó en los tratamientos

aclareados, lo cual podría provocar mayor suavidad en la boca y una mejor percepción sensorial.

104*


Con respecto a las características cromáticas de los vinos (Tabla VI.1.9.c), se observó que

la menor disponibilidad de agua en la cepa (T0) incrementó significativamente la intensidad de

color (p<0,01), a* (p<0,01), b* (p<0,05), C*ab (p<0,001), hab (p<0,05) mientras que disminuyó la

tonalidad de color (p<0,05) y L* (p<0,01), es decir vinos oscuros, vivos, y de tonalidad menos

azulada. Por otra parte, el aclareo de racimos provocó una disminución de la intensidad de color

(p<0,05), b* (p<0,01) y hab (p<0,05), mientras que L* aumentó (p<0,01), así los vinos de

tratamientos aclareados fueron algo más claros pero de tonalidad más azulada. Así mismo, en la

comparación de la combinación de tratamientos entre sí, el T0-C registró los mayores valores de

intensidad de color, a*, b*, C*ab (todos con p<0,01) y hab (p<0,05), y menores de L* (p<0,01), por

lo tanto los vinos de este tratamiento fueron los más oscuros, los más vivos y los de tonalidad

menos azulada. Estos resultados podrían estar relacionados con el porcentaje copigmentación

en el vino.

Tabla VI.1.9.c. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las características cromáticas de los vinos de la cosecha 2009

Tratamiento Intensidad de color

Tonalidad de color (*10)

L* a* b* C*ab hab

T0 14,1a 4,5b 44,4b 60,6a 4,4a 60,8a 4,1a

T1 12,5ab 4,6ab 47,3ab 58,6a 1,5ab 58,6ab 1,4ab

T2 11,2b 5,0a 50,3a 55,7b 1,3b 55,8b 1,0b

C 13,4a 4,7 45,2b 58,6 4,0a 58,8 3,6a

A 11,7b 4,6 49,5a 58 0,9b 58 0,8b

T0-C 15,0a 4,6 42,8c 61,2a 7,3a 61,7a 6,8a

T0-A 13,2ab 4,5 46,1abc 59,9ab 1,6b 59,9ab 1,4b

T1-C 13,6ab 4,6 44,1bc 59,4ab 2,9ab 59,5ab 2,7ab

T1-A 11,3b 4,6 50,4ab 57,7ab 0,2b 57,7ab 0,2b

T2-C 11,7b 5,1 48,8abc 55,1b 1,9b 55,2b 1,1b

T2-A 10,7b 4,8 51,9a 56,3ab 0,8b 56,3b 0,8b

RH ** * ** ** * *** *

NC * ns ** ns ** ns *

RH*NC ns ns ns ns ns ns ns

TR ** ns ** ** ** ** *





105*


Cosecha 2010

En las Tablas VI.1.10.a, b y c se presentan los resultados de la composición general,

fenólica, y características cromáticas, respectivamente, de los vinos de la cosecha 2010.

En los vinos de la cosecha 2010 se observó un mayor efecto del NC que del RH, ya que el

NC modificó significativamente (p<0,001) el ácido tartárico, pH, antocianos, catequinas,

porcentaje de copigmentados, y todos los parámetros colorimétricos (p<0,01) excepto la

tonalidad de color, mientras que el RH solo afectó significativamente a la concentración de ácido

málico (p<0,05). El factor TR afectó a todos los parámetros estudiados con excepción de grado

alcohólico, acidez total, polifenoles totales, taninos e índice de astringencia. Una interacción

RH*NC significativa se encontró en la concentración de antocianos (p<0,05).






(mg L-1) pH

T0 14,4 1,2b 3,5 6,1 3,4

T1 14,2 1,6a 3,1 6,2 3,4

T2 13,9 1,6a 3,3 6,1 3,4

C 14,0 1,4 2,9b 6,1 3,5a

A 14,3 1,6 3,7a 6,1 3,3b

T0-C 14,0 1,1b 3,2abc 5,9 3,5ab

T0-A 14,9 1,4ab 3,9a 6,2 3,3ab

T1-C 14,3 1,6ab 2,6c 6,3 3,6a

T1-A 14,0 1,6ab 3,5ab 6,0 3,3b

T2-C 13,7 1,4ab 3,0bc 6,0 3,5ab

T2-A 14,1 1,7a 3,6ab 6,1 3,3b

RH ns * ns ns ns

NC ns ns *** ns ***

RH*NC ns ns ns ns ns

TR ns * ** ns *





La concentración de ácido málico en los vinos (Tabla VI.1.10.a), se vio favorecida por los

tratamientos de riego respecto al secano, así, el tratamiento T2-A alcanzó las mayores

concentraciones. La concentración de ácido tartárico del vino, se vio afectada por el aclareo de

racimos que hizo incrementar su concentración, además igual que en 2009 se observó una

106*


tendencia a encontrar mayores concentraciones en los tratamientos de secano, de forma que los

vinos del tratamiento T0-A registraron los mayores valores.

El aclareo de racimos disminuyó significativamente el pH de los vinos, encontrándose los

menores valores en T1-A y T2-A. La disminución del pH del vino tiene un efecto positivo en su

calidad, y esta disminución puede estar relacionada con la mayor concentración del ácido

tartárico en la uva en los tratamientos aclareados (Tabla VI.1.6), que en este caso, después de la

fermentación se mantuvo en el vino y disminuyó su pH.





Catequinas (mg L-1)


Copigmentación (%)

T0 1075,3 287,6 1568,9 748,6 102,0 18,8

T1 1065,4 294,3 1549,3 887,1 87,8 18,2

T2 1037,2 293,7 1506,4 692,0 83,3 23,7

C 1083,2 260,9b 1539,4 592,0b 83,1 13,7b

A 1035,4 322,8a 1543,7 959,9a 99,0 26,7a

T0-C 1052,7 245,1c 1592,3 654,3ab 90,1 15,3bc

T0-A 1097,9 330,2ab 1545,6 842,8ab 113,9 22,3ab

T1-C 1176,1 284,1bc 1582,8 677,7ab 89,4 10,9c

T1-A 954,8 304,4ab 1429,9 1096,5a 86,2 25,6ab

T2-C 1021,0 253,6c 1443,1 443,9b 69,8 15,1bc

T2-A 1053,5 333,9a 1655,4 940,2ab 96,8 32,3a

RH ns ns ns ns ns ns

NC ns *** ns *** ns ***

RH*NC ns * ns ns ns ns

TR ns *** ns * ns ***





En los parámetros fenólicos de los vinos (Tabla VI.1.10.b) se observó que el aclareo de

racimos incrementó la concentración de catequinas, independientemente del régimen hídrico. El

aclareo de racimos aumento la concentración de antocianos aproximadamente un 26 % en los

vinos de T0 y 24 % en los de T2, mientras que en los vinos de T1 solo aumentó un 7 %, lo cual

provocó la interacción significativa observada en este parámetro. No obstante, cuando la

combinación de tratamientos se compararon entre sí, la mayor concentración de antocianos

107*


(p<0,001) y catequinas (p<0,05) se encontraron en los vinos del tratamiento T2-A y T1-A,

respectivamente.

El porcentaje de copigmentación del color del vino también se vio modificado por el aclareo

en los vinos de la cosecha 2010, incrementando su valor en los tratamientos aclareados,

contrario a lo observado en 2009. Este incremento pudo estar relacionado con el menor pH en

estos vinos, ya que los fenómenos de copigmentación dependen del pH, y son favorecidos ante

la disminución de este. Pero también es sabido que tener altas concentraciones de fenoles

puede ayudar a mantener las antocianinas en disolución a través de la copigmentación (Lorenzo

et al., 2005). Al igual que en la concentración de antocianos, el mayor porcentaje se alcanzó en

el tratamiento T2-A (p<0,001).

Tabla VI.1.10.c. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las características cromáticas de los vinos de la cosecha 2010


Tonalidad de color (*10) L* a* b* C*ab hab

T0 15,1 4,7 42,1 58,9 7,3 59,5 7,0

T1 13,8 4,8 43,7 58,2 3,4 58,4 3,3

T2 14,0 4,6 43,4 59,2 5,1 59,5 4,8

C 12,9b 4,8 45,7a 57,7b 2,8b 57,8b 7,3a

A 15,8a 4,6 40,5b 59,9a 7,8a 60,5a 2,7b

T0-C 12,7b 4,8 46,4a 57,3 4,1ab 57,5 4,1ab

T0-A 17,6a 4,6 37,7b 60,5 10,5a 61,5 9,8a

T1-C 12,7b 4,9 45,8ab 57,2 0,6b 57,4 0,6b

T1-A 15,0ab 4,7 41,7ab 59,2 6,3ab 59,6 6,0ab

T2-C 13,2b 4,7 44,8ab 58,5 3,7ab 58,6 3,5ab

T2-A 14,8ab 4,6 42,0ab 60 6,5ab 60,4 6,1ab

RH ns ns ns ns ns ns ns

NC ** ns ** ** ** ** **


TR * ns * ns ** ns **



**, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.


El comportamiento de las características cromáticas de los vinos en la cosecha 2010 (Tabla

VI.1.10.c), fue contrario las obtenidas en los vinos en 2009 respecto al nivel de carga, así se

observó un incremento en la intensidad de color, a*, b* y C*ab en los tratamientos aclareados,

mientras que L* y hab disminuyeron, por lo tanto vinos más vivos, más oscuros y de tonalidad

108*


más azulada. Además, al igual que en 2009, la limitación hídrica modificó características

cromáticas de los vinos, así al comparar la combinación de tratamientos entre sí se observó que

el vino procedente de T0-A registró la mayor intensidad de color, coordenada b* y tono (hab), y

además la menor L*, por lo tanto vinos más oscuros y de tonalidad menos azulada. Un aumento

del intensidad de color en vinos procedentes de tratamientos aclareados también se observó en

otros estudios, independientemente de si los racimos se eliminaron en etapas tempranas del

ciclo (Intrigliolo y Castel, 2011) o más tardías (Gamero et al., 2014a; Condurso et al., 2016).

Cosecha 2011

En las Tablas VI.1.11.a, b y c se presentan los resultados de la composición general,

fenólica, y características cromáticas, respectivamente, de los vinos de la cosecha 2011.






(mg L-1) pH

T0 13,8a 1,7 2,3 4,9 3,9

T1 12,6b 1,8 2,2 5,2 3,9

T2 13,5a 1,6 2,5 5,2 3,8

C 12,4b 1,7 2,7a 5,4a 3,8

A 14,2a 1,7 2,0b 4,8b 3,9

T0-C 13,0b 1,6 2,6 5,4ab 3,8

T0-A 14,5a 1,9 2,1 4,4b 4,0

T1-C 11,5c 1,8 2,5 5,5a 3,9

T1-A 13,7ab 1,7 1,9 4,9ab 3,9

T2-C 12,7b 1,6 3,0 5,5a 3,7

T2-A 14,2a 1,7 1,9 5,1ab 3,9

RH *** ns ns ns ns

NC *** ns ** ** ns

RH*NC ns ns ns ns ns

TR *** ns ns * ns





Para esta cosecha, se observó un mayor efecto de NC que del RH, similar a lo observado en

2010. El RH solo afectó significativamente al grado alcohólico (p<0,001), porcentaje de

copigmentación (p<0,05) y la tonalidad de color (p<0,05), mientras que el NC modificó

109*


significativamente la mayoría de los parámetros analizados (graduación alcohólica, ácido

tartárico, acidez total, polifenoles totales, catequinas, índice de astringencia, copigmentación,

intensidad de color, L*, a* y C*ab). En todos los parámetros anteriormente citados, excepto para

el ácido tartárico y las catequinas, se encontraron diferencias significativas entre tratamientos.

No se encontró ninguna interacción entre RH*NC.

La graduación alcohólica fue significativamente mayor en T0, seguida de T2 y T1 (Tabla

VI.1.11.a). Además se observó un incremento en los vinos procedentes de los tratamientos

aclareados, lo cual provocó que las mayores graduaciones alcohólicas fueran alcanzadas en los

tratamientos T0-A y T2-A , respecto al resto de los tratamientos (p<0,001). Estos resultados

coinciden con los encontrados por otros autores cuando realizaron aclareo de racimos en

viñedos de Garnacha (Diago et al., 2010).





Catequinas (mg L-1)


Copigmentación (%)

T0 1031,8 240,5 1389,1 737,1 65,1 25,0b

T1 989,8 236,7 1298,6 777,5 63,8 31,9a

T2 1048,0 216,0 1268,8 745,5 59,5 28,6ab

C 875,5b 234,5 1161,3 644,7b 35,6b 32,6a

A 1170,8a 227,6 1476,4 862,0a 90,0a 24,4b

T0-C 919,1b 241,3 1473,5 712,5 46,9ab 31,0a

T0-A 1144,4a 239,6 1304,6 761,6 83,4ab 18,9b

T1-C 853,7b 244,1 1105,2 677,3 35,3ab 34,0a

T1-A 1125,8a 229,4 1492,1 877,7 92,3a 29,8a

T2-C 853,7b 218,2 905,3 544,3 24,6b 32,7a

T2-A 1242,2a 213,8 1632,4 946,7 94,4a 24,6ab

RH ns ns ns ns ns *

NC *** ns ns * *** ***

RH*NC ns ns ns ns ns ns

TR * ns ns ns ** **





Las características cromáticas de los vinos (Tabla VI.1.11.c) fueron similares a las

encontradas en los vinos de la cosecha 2010 con respecto al NC, ya que se observó un aumento

de intensidad de color (p<0,001), a* y C*ab (p<0,01) en los tratamientos aclareados, mientras que

110*


L* disminuyó (p<0,001), y aunque sin diferencias significativas también disminuyó hab, es decir

vinos más oscuros, más vinos y de tonalidad más azulada. Así, en la comparación de todos los

tratamientos, se observó que en T2-A se registró la mayor intensidad de color (p<0,01), a*

(p<0,05) y C*ab (p<0,05) y los menores valore de L* (p<0,001).

El comportamiento del ácido tartárico en cuanto al nivel de carga de racimos, estuvo

relacionado con lo obtenido en la uva en esta cosecha. La variación de la concentración del

ácido tartárico respecto a la del málico, puede estar más relacionada con un efecto dilución, que

con factores ambientales (Ruffner, 1982). Así, en la cosecha 2011 se observó un incremento

significativo en el peso de uva en los tratamientos aclareados (Tabla VI.1.4). Además la

disminución del ácido tartárico en los tratamientos aclareados también afectó significativamente

a la acidez total del vino, siendo en los vinos de T1-C y T2-C donde se registró la mayor acidez

total (p<0,05).

Tabla VI.1.11.c. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre las características cromáticas de los vinos de la cosecha 2011.


Tonalidad de color (*10)

L* a* b* C*ab hab

T0 7,7 6,1a 60,7 41,8 0,1 41,8 0,1

T1 7,5 5,6ab 61,8 42,3 -1,5 42,3 -2,0

T2 7,8 5,5b 60,9 44,9 0,1 44,4 -0,2

C 6,4b 5,8 66,2a 39,7b 0 39,7b -0,1

A 8,9a 5,7 56,1b 46,3a -0,1 46,0a -1,3

T0-C 6,9bc 6,0 63,8ab 39,9ab 0,2 39,9ab 0,3

T0-A 8,6ab 6,2 57,5bc 43,6ab 0 43,7ab 0

T1-C 6,1c 5,7 67,3a 38,2b -0,7 38,2b -1,0

T1-A 8,8ab 5,5 56,4bc 46,4ab -2,3 46,5ab -2,9

T2-C 6,2c 5,4 67,5a 41,1ab 0,5 41,1ab 0,5

T2-A 9,4a 5,7 54,4c 48,7a -0,3 47,8a -0,9

RH ns * ns ns ns ns ns

NC *** ns *** ** ns ** ns


TR ** ns *** * ns * ns





Dentro de los parámetros fenólicos de los vinos (Tabla VI.1.11.b), la concentración de

polifenoles totales aumentó con el aclareo de racimos (p<0,001). Este resultado coincide con los

111*


encontrados por otros autores que estudiaron en efecto del aclareo de racimos en vinos de los

cultivares tintos Tempranillo y Garnacha en La Rioja (Avizcuri-Inac et al., 2013). Relacionado con

este efecto, los vinos de los tratamientos T0-A, T1-A y T2-A mostraron la mayor concentración

de polifenoles totales, respecto al resto de tratamientos (p<0,05). Por otra parte, el efecto del NC

en la concentración de catequinas fue similar al de polifenoles totales, encontrándose una mayor

concentración en los vinos de tratamientos de aclareados (p<0,05), lo cual provocó un mayor

índice de astringencia (p<0,001).

El porcentaje de copigmentación de los vinos fue mayor en los tratamientos no aclareados

(p<0,001), similar a lo ocurrido en 2009, lo que pudo estar relacionado con ligera disminución del

pH. Estos resultados fueron similares a los encontrados por Cortell et al. (2007) en la uva Pinot

Noir.

VI.1.7.2. Estudio conjunto de la composición del vino (2009,2010,

2011)

Análisis de componentes principales

Con el objetivo de estudiar de manera conjunta el efecto de los tratamientos en los tres años

del estudio se realizó un análisis de componentes principales (ACP) con los valores medios de la

composición general, fenólica, y características cromáticas (intensidad y tonalidad de color, L*,

C*ab y hab) de los vinos elaborados (Figura VI.1.2).

Los dos primeros componentes principales (CP) explicaron el 70,04 % de la varianza,

correspondiendo en un 47,35 % a CP1 y el 22,40 % a CP2. Según se muestra en la Figura

VI.1.2, el CP1 quedó definido por la acidez total, ácido tartárico, intensidad de color, C*ab, hab, e

índice de astringencia en su parte positiva y por L*, pH y tonalidad de color en su parte negativa.

La componente CP2 quedó definida en su parte positiva por el ácido málico, porcentaje de

copigmentación, antocianos y catequinas, y en su parte negativa por el grado alcohólico,

polifenoles totales y taninos.

En la Figura VI.1.2 se observa, que al igual que en las uvas, que las diferentes campañas se

distribuyen en el grafico en tres grupos bien diferenciados, lo que demuestra que el efecto añada

es mayor que los efectos de los tratamientos aplicados al viñedo. Así los vinos del año 2009 y

2010, situados en la parte positiva del CP1, estuvieron caracterizados por la mayor

concentración de acidez total y ácido tartárico, además de poseer mayor intensidad de color,

112*


C*ab, hab, e índice de astringencia, no obstante los vinos del año 2009 también se caracterizaron

por altas concentraciones de ácido málico y mayor porcentaje de copigmentación, mientras que

los vinos del año 2010 estuvieron caracterizados por mayor grado alcohólico y concentración de

polifenoles totales y taninos. Por otro lado los vinos 2011, localizados en la parte negativa del

CP1, se caracterizaron por altos valores de pH, L* y tonalidad de color.

La Figura VI.1.2 revela que la separación entre vinos en cada uno de los años de estudio

estuvo más influenciada por la carga de racimos que por el riego.

Figura VI.1.2. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición del vino en los tres años del estudio.

2009 ( ); 2010 ( ); 2011 ( )

T0-A: secano aclareado, T0-C: secano control, T1-A: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y aclareado; T1-C: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control, T2-A: RDC 75-25 % ETc en pre y


T0-A T1-A

T2-A T0-C T1-C

T2-C

T0-A

T1-A T2-A

T0-C T1-C

T2-C

T0-A

T1-A

T2-A

T0-C

T1-C

T2-C

Grado Alcohólico

pH

Acidez Total

A. Málico

A. Tartárico

Intensidad de Color

Tonalidad de Color

L* C*ab

hab

Polifenoles Totales

Antocianos

Taninos

Catequinas

I. Astringencia

Copigmentados

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

CP2

(22,

70 %

)

CP1 (47,35 %)


113*


Diferencias de color entre vinos de diferentes tratamientos

Para comprobar si estas diferencias en los parámetros cromáticos son lo suficientemente

importantes como para ser distinguidos por el ojo humano, se calcularon las diferencias de color

absolutas (ΔEab*) entre los vinos. El ojo humano en situaciones de iluminación controladas y

previo entrenamiento podría distinguir dos colores cuando ΔEab* ≥ 1, sin embargo, por lo general

es también aceptado que sólo se puede distinguir el color de dos vinos a través del vidrio cuando

ΔEab* ≥ 5 (Pérez-Magariño y González-Sanjosé, 2003).

Tabla VI.1.12. Diferencias de color (ΔEab*) entre vinos de distintos tratamientos de régimen hídrico y nivel de carga de racimos en 2009, 2010 y 2011.

Comparación por pares ∆Eab*

2009 2010 2011

T0-C vs T0-A 6,7 11,3 7,3 T1-C vs T1-A 7,1 7,3 13,8 T2-C vs T2-A 3,5 4,2 15,2 T0-C vs T1-C 4,9 3,6 4,0

T0-C vs T2-C 10,1 2,0 3,8

T1-C vs T2-C 6,4 3,5 3,1

T0-A vs T1-A 5,1 5,9 3,8

T0-A vs T2-A 6,8 5,9 6,0 T1-A vs T2-A 2,1 0,9 3,7

T0-A: secano aclareado, T0-C: secano control, T1-A: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y aclareado; T1-C: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control, T2-A: RDC 75-25 % ETc en pre y postenvero

respectivamente y aclareado, T2-C: RDC 75-25 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control.

Número en negrita significa que los catadores pueden distinguir el color de dos vinos a través del cristal de la copa.

Según el promedio de ΔEab* (Tabla VI.1.12), se distinguieron los vinos procedentes de dos

niveles de carga, C y A, en los vinos de los tratamientos T0 y T1 en las cosechas 2009 y 2010,

sin embargo estas diferencias solo se apreciaron en los vinos T2 en 2011. Por otra parte cuando

se compararon vinos de diferentes regímenes hídricos en las cepas control, solo se observaron

diferencias entre los tratamientos T0-C vs T2-C y T1-C vs T2-C en 2009. La ausencia de

diferencias en 2010 y 2011, podría ser debida el escaso efecto del régimen hídrico respecto al

efecto del nivel de carga de racimos, que fue más marcado. A su vez, cuando se compararon

vinos de diferentes regímenes hídricos en las cepas aclareadas, las diferencias de color fueron

más acentuadas, ya que la técnica de reducción de la carga de racimos provocó diferencias más

marcadas entre los diferentes regímenes hídricos, de modo que en 2009 y 2010 se distinguieron

los vinos T0-A vs T1-A, y en los tres años se distinguieron T0-A vs T2-A. Sin embargo el aclareo

114*


de racimos pareció igualar las características cromáticas de los vinos procedentes de riego

deficitario controlado en preenvero y en postenvero (T1 y T2), ya que no se observaron

diferencias en ningún año.

VI.1.8. Conclusiones

Las diferentes condiciones meteorológicas de los distintos años estudiados modificaron el

efecto del régimen hídrico y nivel de carga de racimos establecido en el cuajado sobre el

desarrollo vegetativo, productivo y las características de la uva y del vino. En general, se observó

un mayor efecto del nivel de carga que del régimen hídrico. Las variaciones en la composición de

uva y vino no fueron iguales para todos los años del estudio, observándose un mayor efecto de

los tratamientos en 2009. Esto podría estar relacionado con el balance vegetativo-productivo de

la cepa, que se vio afectado de distinta forma por los efectos estudiados en cada año. Así en

2009, los vinos elaborados procedentes de uvas de secano y sin aclareo, mejoraron el pH y el

color, aunque las producciones fueron menores. Sin embargo en 2010 hay una clara ventaja de

los vinos procedentes de tratamientos aclareados respecto a los controles, independientemente

del régimen hídrico, así la respuesta respecto a que régimen hídrico aplicar puede estar basada

en el nivel de producción que queramos obtener, ya que los riegos aumentaron ligeramente su

producción. Por último en 2011, la aplicación de aclareo de racimos provocó un efecto dilución

en las concentraciones de acidez total, además disminuyó su porcentaje de copigmentación, sin

embargo aumentó el grado alcohólico, los polifenoles totales, las catequinas del vino así como su

índice de astringencia y también mejoraron sus características cromáticas. A partir de estos

resultados, para poder determinar qué tratamiento es el más adecuado para el aumento de la

calidad final del producto, es necesario profundizar en el efecto de estas técnicas sobre la

concentración de metabolitos secundarios en los hollejos y de aminoácidos de los mostos, así

como de los compuestos aromáticos y características sensoriales de los vinos, que se

desarrollan en los siguientes capítulos.

115*


VI.1.9. Referencias

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119*


Capítulo 2. Efecto del año y del régimen hídrico de la cepa sobre

el perfil de aminoácidos y compuestos nitrogenados

de la uva

Resumen

En este capítulo se estudiaron los efectos del año y del régimen hídrico de la cepa en el

perfil de aminoácidos de la uva cv. Tempranillo durante dos años consecutivos (2009-2010). Tres

tratamientos de régimen hídrico se establecieron de acuerdo con la evapotranspiración de la vid

(ETc): secano (T0), riego deficitario controlado 25-75 % ETc (T1) y 75-25% ETc (T2) en pre y

postenvero, respectivamente. La prolina, la arginina y el ácido glutámico fueron los aminoácidos

que registraron mayores concentraciones para todos los tratamientos y años. La concentración

de la mayoría de los aminoácidos y los compuestos nitrogenados de la uva se vieron afectados

por el efecto año, donde los valores más bajos se encontraron en el año más seco y con mayor

estrés hídrico durante el preenvero (2009). Además, los tratamientos de mayor estrés hídrico en

preenvero (T0 y T1) afectaron negativamente a la concentración de aminoácidos y nitrógeno.

Así, la estrategia de riego T2 disminuyó el estrés hídrico de la cepa durante el preenvero e

incrementó la concentración de aminoácidos y nitrógeno en uvas, principalmente en el año más

seco. Además, en el año de mayor estrés hídrico, fue necesaria la aplicación de riego T2 para

alcanzar un nivel de YAN adecuado que asegurase una correcta fermentación y al mismo tiempo

un aumento de los aminoácidos precursores de aromas de fermentación.

Palabras clave: RDC, aminoácidos, YAN, estrés hídrico, año.

120*


Abreviaturas de aminoácidos

ALA: L-Alanina

ARG: L-Arginina

ASN: L- Asparagina

ASP: L-Ácido Aspartico

B-ALA: β-Alanina

CITR: L-Citrullina

CYS: L-Cistina

ETHAN: Etanolamina

GABA: γ-Amino-n-ácido butírico

GLU: L-Ácido Glutámico

GLY: Glicina

HIS: L-Histidina

HYP: Hidroxi-L-prolina

ILE: L-Isoleucina

LEU: L-Leucina

LYS: L-Lisina

MET: L-Metionina

ORN: L-Ornitina

PEA: Feniletilamina

PHE: L-Fenilalanina

PHSER: L-Fenilserina

PRO: L-Prolina

SARC: Sarcosina

SER: L-Serina

TAUR: Taurina

THR: L-Treonina

TRP: L-Triptófano

TRY: L-Tirosina

VAL: L-Valina

121*


VI.2.1. Compuestos aminoacídicos de la uva

En la Tabla VI.2.1 se muestran las concentraciones de los veintinueve aminoácidos

identificados y cuantificados en las uvas cv. Tempranillo procedentes de los distintos

tratamientos durante los años 2009 y 2010. Además en esta Tabla se incluye el valor del

sumatorio de los aminoácidos precursores de aromas de fermentación (∑AA aromáticos) y del

contenido total de aminoácidos (TAC). Todas las concentraciones se expresan en mg L-1.

Independientemente del tratamiento y añada, los aminoácidos más abundantes fueron PRO,

ARG, GLU, GABA, ALA, TAUR y SER, cuya suma representó el 82,4 % del total de la

concentración de aminoácidos (TAC). Frente a éstos, las concentraciones de LYS, GLY, ORN,

MET, PEA y CYS, representaron únicamente el 1 % del TAC, por lo que esos aminoácidos

pueden considerarse minoritarios en estas uvas. Todas las concentraciones de los aminoácidos

determinados se situaron dentro del rango estándar de concentraciones para estos compuestos

(Bell y Henschke, 2005). Las concentraciones de TAC fueron similares a las halladas en el cv.

Tempranillo por Garde-Cerdán et al. (2014) en La Rioja y a las obtenidas por Hernández-Orte et

al. (1999) en la región de Somontano.

Cuando se compararon los valores medios intertratamientos de cada año de estudio, se

observó un efecto significativo en la concentración de 19 de los 29 aminoácidos determinados.

En 2010 (año de menor estrés hídrico, Tabla VI.1.1, Capítulo 1) las concentraciones medias de

ALA, ARG, ASN, CITR, GABA, HIS, MET, ORN, PEA, PRO y TYR fueron significativamente

mayores que en 2009 (año de mayor estrés hídrico). También se hallaron concentraciones

superiores (no significativas) en B-ALA, ETHAN, GLY, LYS, SER, y VAL, en 2010 que en 2009,!

mientras que en ASP, GLU, HYP, ILE, PHE, PHSER, TAUR y TRP se observó el efecto

significativo contrario.

Como consecuencia de los resultados hallados para las concentraciones de los aminoácidos

individuales, el TAC fue significativamente mayor (p<0,05) en 2010 que en 2009. Este efecto año

también se observó en los estudios de Garde-Cerdán et al. (2009), que observaron un aumento

en la concentración de aminoácidos en los años más lluviosos. Por otra parte, en el estudio

realizado por Ortega-Heras et al. (2014) se observó un efecto año al analizar durante tres años

las concentraciones de aminoácidos de uvas cv. Verdejo, sin embargo las concentraciones más

altas se hallaron en el año más cálido y seco de los tres estudiados. Finalmente, Vilanova et al.

(2015) al analizar el perfil aminoacídico de la uva Mencía en diferentes zonas de Galicia durante

122*


el trienio 2009-2012, encontraron mayores concentraciones de aminoácidos azufrados en

determinadas áreas en el año más cálido y húmedo. Por tanto, puede concluirse que la

concentración de aminoácidos va a estar muy influenciada por las condiciones climáticas

anuales.

Tabla VI.2.1. Efecto del año y régimen hídrico sobre la concentración de aminoácidos de la uva en las cosechas 2009 y 2010

Aminoácidos (mg L-1) Año T0 T1 T2 Media anual

ALA 2009 32,25b 36,33b 67,67a 45,42 2010 51,66b 65,68a 67,22a 61,52**

ARG 2009 119,42b 137,75b 223,71a 160,29 2010 223,18 216,28 278,40 239,29**

ASN 2009 4,82b 5,10b 6,90a 5,61 2010 7,39b 7,13b 11,42a 8,65**

ASP 2009 21,10ab 22,61a 16,54b 20,08 2010 13,47b 13,30b 19,68a 15,48**

B-ALA 2009 3,96b 4,15b 7,77a 5,30 2010 6,38 6,26 7,36 6,67ns

CITR 2009 3,68b 3,68b 6,01a 4,45 2010 5,95 7,06 8,87 7,29**

CYS 2009 0,09b 0,18ab 0,30a 0,19 2010 0,12 0,18 0,09 0,13ns

ETHAN 2009 4,93b 4,94b 10,84a 6,90 2010 7,48 8,03 8,15 7,89ns

GABA 2009 24,44b 26,63b 88,99a 46,68 2010 61,87 72,82 73,23 69,31*

GLU 2009 68,60c 95,40b 112,46a 92,15 2010 61,12b 83,01a 81,78a 75,30*

GLY 2009 2,19b 2,23b 4,08a 2,83 2010 3,17 3,53 3,78 3,49ns

HIS 2009 10,70b 11,21b 18,48a 13,46 2010 18,10 17,62 21,39 19,03**

HYP 2009 22,22 20,81 16,46 19,83 2010 13,07b 16,77a 18,50a 16,11*

ILE 2009 7,64ab 6,19b 12,10a 8,64 2010 5,85 5,50 6,07 5,81*

LEU 2009 9,83ab 9,13b 15,10a 11,35 2010 10,17 10,39 11,05 10,54ns

LYS 2009 2,09b 2,15b 4,38a 2,88 2010 3,47 3,54 3,98 3,66ns

MET 2009 0,34c 1,09b 1,83a 1,08 2010 2,05b 3,18a 3,50a 2,91***

123*


Aminoácidos (mg L-1) Año T0 T1 T2 Media anual

ORN 2009 1,09b 0,97b 1,88a 1,31 2010 3,27 3,50 3,70 3,49***

PEA 2009 0,89ab 0,65b 0,89a 0,87 2010 1,41ab 0,81b 1,98a 1,40*

PHE 2009 7,59b 6,97b 10,60a 8,39 2010 6,33 6,19 6,52 6,34*

PHSER 2009 4,30 4,30 5,02 4,54 2010 3,08 4,12 3,17 3,45*

PRO 2009 396,74b 396,00b 526,20a 439,65 2010 489,90b 598,54a 544,45ab 544,30**

SARC 2009 6,20 6,11 7,99 6,77 2010 5,96 5,76 5,92 5,88ns

SER 2009 30,98b 30,87b 42,03a 34,62 2010 31,68 33,50 39,27 34,82ns

TAUR 2009 52,88 56,96 56,67 55,50 2010 43,00 46,13 44,71 44,61***

THR 2009 26,89b 26,46b 39,18a 30,84 2010 27,99 29,96 34,35 30,77ns

TRP 2009 14,99b 13,97b 20,40a 16,46 2010 13,41 13,36 16,17 14,31*

TYR 2009 7,66b 7,96b 12,49a 9,37 2010 10,68 11,28 12,44 11,47*

VAL 2009 22,62b 22,05b 34,28a 26,32 2010 26,97 27,07 28,16 27,40ns

∑AA 2009 103,34b 101,37b 140,28a 115,00 2010 101,46 103,69 118,27 107,81ns

TAC 2009 911,11b 962,86b 1371,42a 1081,80 2010 1158,18 1320,47 1365,50 1281,32*

T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75 % ETc y 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente.

∑ AA: Sumatorio de las concentraciones de aminoácidos precursores de aromas de fermentación (mg L-1). TAC: Concentración total de aminoácidos (mg L-1).


En una misma fila valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).

Según se observa en la Tabla VI.2.1, el régimen hídrico afectó la concentración de

prácticamente todos los aminoácidos de la uva (26 de los 29 analizados) en el momento de

vendimia. Los tratamientos de RDC, disminuyeron el estrés hídrico de las cepas (Tabla VI.1.2 del

Capítulo 1) y modificaron la concentración de 25 aminoácidos en 2009 y de 8 en 2010. Ortega-

Heras et al. (2014) en experiencias con el cv. Verdejo también observaron que en las uvas

124*


procedentes de tratamientos de riego incrementaron la concentración de aminoácidos respecto a

las uvas procedentes de las cepas no regadas.

Es de destacar que la extensión y significación de los incrementos fueron diferentes en T1 y

T2. Este último tratamiento, en el que el estrés hídrico sufrido por las cepas en el preenvero fue

menor, tuvo un efecto más amplio y significativo que el T1, pues provocó incrementos

significativos (p<0,05) en la concentración de 20 aminoácidos en 2009 y 3 en 2010 respecto del

resto de tratamientos. Sin embargo, en T1, en el que el estrés de las cepas fue menor durante el

postenvero, únicamente se detectaron aumentos significativos (p<0,05) en un aminoácido en

2009 respecto a T2 y en otro en 2010 respecto de T0. Por lo tanto, la concentración de TAC

presentó valores significativamente (p<0,05) más altos en T2 respecto del resto de tratamientos

en 2009, y similares tendencias en 2010. Estos resultados coinciden con los encontrados por

Basile et al. (2012) en uva blanca Chardonnay. En sus investigaciones, las cantidades de

aminoácidos totales en las uvas procedentes de cepas regadas al 100 % de sus necesidades

hasta envero y posteriormente regadas de forma deficitaria (tratamiento similar al T2), fueron

superiores a los existentes en los procedentes de cepas en las que se aplicó un riego deficitario

durante preenvero y a las regadas a lo largo de todo el ciclo sin restricciones.

Cuando se analizó el efecto de los tratamientos en cada una de las campañas se observó

que las diferencias fueron principalmente en 2009 (año más seco). Ese año, respecto de los

restantes tratamientos, en el momento de vendimia, las uvas de T2 presentaron concentraciones

significativamente superiores (p<0,05) a las del resto de tratamientos de todos los aminoácidos

excepto ASP, CYS, HYP, ILE, LEU, PEA, PHSER, SARC, y TAUR. Al año siguiente, en el que

debido a las precipitaciones registradas durante el preenvero las cepas sufrieron un menor grado

de estrés hídrico, y las diferencias entre los valores del potencial hídrico de tallo preenvero

(Tabla VI.1.2), fueron menores, especialmente entre T0 y T1, se hallaron concentraciones

significativamente superiores (p<0,05) de ALA, ASN, ASP, GLU, HYP y MET en T2 respecto de

T0, y de PRO en T1 respecto de T0.

Estos resultados ratifican que el estado hídrico de la cepa durante el preenvero puede

afectar a la síntesis y acumulación de aminoácidos en las uvas, y por tanto modificar su

composición en la vendimia. Además, en otros estudios se demostró que existe una estrecha

relación entre la composición de los aminoácidos del mosto de uva y algunos importantes

compuestos volátiles del vino (Hernandez-Orte et al., 1998; Guitart et al., 1999). Estos

125*


compuestos volátiles son los que derivan de los esqueletos de carbono de los aminoácidos ASP,

ILE, LEU, PHE, THR, TYR y VAL. En nuestro estudio, en ambos años se observó un incremento

en la suma de las concentraciones de estos aminoácidos en T2 respecto de T0 y T1, pero el

efecto solamente fue significativo (p<0,05) en 2009. Continuando con la tendencia general de los

resultados, la concentración de prácticamente todos los aminoácidos precursores de aromas de

fermentación aumentó en las uvas procedentes de cepas sometidas a un bajo nivel de estrés

hídrico en el preenvero (T2). Por tanto, en un año seco T2 aumentó potencialmente la síntesis de

compuestos volátiles de fermentación y por tanto la calidad potencial del vino. Sin embargo, en

2010 no se hallaron diferencias significativas intertratamientos, excepto en ASP que presentó

concentraciones superiores en las uvas de T2 respecto de los restantes tratamientos. Estos

resultados muestran que en vendimia, las concentraciones de la mayor parte de estos

aminoácidos no fueron muy sensibles al estado hídrico preenvero en años considerados

húmedos.

Para representar gráficamente el efecto de los distintos tratamientos de régimen hídrico en

los dos años sobre el estado hídrico de la cepa (Ψt) pre y postenvero (estudiado en el Capítulo

1) y la concentración de aminoácidos de la uva, se realizó un análisis de componentes

principales.

En la Figura VI.2.1 se muestran las proyecciones de los diferentes tratamientos en los dos

años de estudio distribuidos en el plano definido por las componentes principales CP1 y CP2.

Los dos componentes principales (CP1 y CP2) explicaron el 85,84 % de la varianza. La primera

componente CP1 (56,19 % de la varianza) se correlacionó fuertemente con las concentraciones

de ALA, ARG, B-ALA, GABA, GLY, HIS, ETHAN, LYS y TYR, y sobre este componente se

definieron claramente dos grupos: uno el formado por las muestras de los tratamientos T0 y T1

del año 2009 caracterizado por su baja concentración en prácticamente todos los aminoácidos y

otro grupo, en el que se incluyeron el resto de las muestras.

La segunda componente CP2 (29,65 % de la varianza) se correlacionó con PHE, ILE,

SARC, PHSER Y TAUR, en la parte positiva y ORN y MET en la negativa, y permitió diferenciar

entre las muestras del tratamiento T2 del 2009 de las procedentes de todos los tratamientos del

2010. Estas últimas presentan los mayores valores de Ψt preenvero (T2) y postenvero (T0 y T1)

indicando el menor estrés hídrico de las cepas de estos períodos y tratamientos. Además, los

valores del potencial de estrés hídrico preenvero se correlacionaron positivamente y de forma

126*


significativa con las concentraciones de ARG, PRO, CITR, HIS, MET y ORN (datos no

mostrados). Por otra parte, no se encontraron correlaciones significativas para ningún

aminoácido con los valores del potencial hídrico postenvero.

Figura VI.2.1. Análisis de componentes principales del potencial hídrico de la cepa durante el pre y postenvero y la concentración de aminoácidos en la uva

T0: Secano, T1: RDC 25-75 % ETc pre y postenvero, respectivamente, T2: 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente.

VI.2.2. Compuestos nitrogenados de la uva

La Tabla VI.2.2 muestra el efecto del año y del régimen hídrico en las concentraciones del

nitrógeno total procedente de los aminoácidos libres (FAN), y del nitrógeno fácilmente asimilable

por las levaduras (YAN), especificando el aportado a éste último por los aminoácidos asimilables

(AA-N) y por el amonio (Am-N). Todos los parámetros se expresan en mgN L-1.

En todos los parámetros nitrogenados estudiados se observaron diferencias significativas

entre años, encontrándose mayores concentraciones en 2010 que en 2009. Además, en 2009

las concentraciones de todos los compuestos nitrogenados obtenidos en T2 fueron

T2 2009

T2 2010 T1 2010

T0 2010

T1 2009

T0 2009

Ψt preenvero Ψt postenvero

ALA

ARG

ASN

ASP

B-ALA

CITR

CYS

ETHAN

GABA

GLU

CLY

HIS

HYP

ILE

LEU

LYS

MET

ORN

PEA

PHE PHSER

PRO

SARC

SER

TAUR

THR

TRP

TYR

VAL

-6

-4

-2

0

2

4

6

-7 -5 -3 -1 1 3 5 7

CP2

(29,

65 %

)

CP1 (56,19 %)


127*


significativamente superiores (p<0,05) que en T0 y T1. Sin embargo, en 2010 las diferencias no

fueron tan claras, pues no se hallaron diferencias significativas ni en los valores de FAN ni en los

de AA-N procedentes de los diferentes tratamientos, solo las concentraciones de Am-N y YAN

que se obtuvieron en las uvas de T2 fueron superiores a las de T1 y T0, pero únicamente

tuvieron significación estadística (p<0,05) respecto de este último.

En los dos años del estudio, los valores de Am-N y YAN registrados en T2 fueron

significativamente superiores (p<0,05) a los hallados en T0. Las concentraciones de Am-N

fueron más pequeñas cuanto más bajo fue Ψt preenvero (Tabla VI.1.2, Capítulo 1) y su

contribución al YAN fue mayor en los tratamientos más estresados en preenvero (36,7 % y

34,9 % en T0 y 34,2 % y 35,0 % para T1 en 2009 y 2010) que en el menos estresado (32,2 % y

32,0 % para T2, en 2009 y 2010, respectivamente).

Tabla VI.2.2. Efecto del año y régimen hídrico sobre los compuestos nitrogenados de la uva en las cosechas 2009 y 2010

Compuestos Nitrogenados (mg N L-1)

Año T0 T1 T2 Media Anual

FAN 2009 136,39b 145,89b 216,84a 166,37 2010 191,23 209,65 228,84 209,91**

AA-N 2009 85,71b 95,46b 151,02a 110,73 2010 130,20 134,99 160,58 141,92*

Am-N 2009 49,60b 49,65b 71,67a 56,97 2010 69,68b 72,81ab 75,47a 72,66***

YAN 2009 135,31b 145,11b 222,69a 167,70 2010 199,87b 207,81ab 236,05a 214,58**

T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75 % ETc y 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente.

FAN: nitrógeno total procedente de los aminoácidos libres; AA-N: nitrógeno de aminoácidos asimilables; Am-N: nitrógeno amoniacal; YAN: nitrógeno fácilmente asimilable por las levaduras.


En una misma fila valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).

Según Dupre et al. (2014), es posible que el estrés hídrico generado durante el preenvero en

los tratamientos T0 y T1, limitase la absorción de agua a través de las raíces, lo que pudo

resultar en niveles más bajos de acumulación de amonio en las uvas, y reducir el YAN. Los

valores de YAN en T0 y T1 se situaron por debajo del umbral para una fermentación adecuada

(150 mg N L-1, Bell y Henschke, 2005) en el año de mayor estrés hídrico (2009), y alcanzaron

niveles adecuados en el año de menos estrés (2010). La deficiencia de nitrógeno es una de las

principales causas de fermentaciones lentas o incluso paradas de fermentación (Arias-Gil et al.,

128*


2007), así como la formación de sulfhídrico durante la fermentación (Bell y Henschke, 2005).

Este conocimiento podría ser muy útil para la industria del vino, ya que el aporte de nitrógeno

exógeno en mosto para que la fermentación sea exitosa, a menudo implica cuantiosos costes,

que podrían evitarse mediante la elección del tratamiento hídrico adecuado.

VI.2.3. Relación entre el estado hídrico de la cepa y las

concentraciones de aminoácidos y compuestos

nitrogenados

Con los valores obtenidos en cada parcela experimental en cada año (n=24) se

establecieron y estudiaron las relaciones entre el estado hídrico de la cepa en los periodos pre y

postenvero, evaluados mediante los potenciales de tallo medios de cada uno de estos períodos

(Tabla VI.1.2 del Capítulo 1) y la concentración de aminoácidos, FAN, Am-N, YAN y la suma de

aminoácidos precursores de aromas de fermentación.

Se analizaron las correlaciones entre los compuestos y su significación estadística y,

posteriormente se calcularon las rectas de regresión. En el estudio de la respuesta del estado

hídrico de la cepa durante el postenvero (Ψt post) sobre la concentración de aminoácidos

únicamente se obtuvieron correlaciones significativas pero muy bajas en ILE (r2=0,273, p<0,01,

pendiente negativa) y MET (r2=0,181, p<0,05, pendiente positiva).

En la Tabla VI.2.3 y en la Figura VI.2.2 se muestra cómo la amplitud de la respuesta de la

concentración de aminoácidos en la uva en el momento de vendimia al estado hídrico preenvero

de la cepa varía en función del aminoácido considerado. Se registraron correlaciones

significativas con r2 por encima de 0,5 en ARG, CITR, MET, ALA, ORN, ASN, HIS, GABA y PRO

todas ellas de pendiente positiva, es decir que estos fueron los aminoácidos más influenciados

por el estrés hídrico preenvero, haciendo disminuir su concentración al aumentar el estrés hídrico

en este periodo. Sólo ASP, HYP, y TAUR mostraron una pendiente significativamente negativa,

aunque la correlación obtenida fue baja (r2=0,186; r2=0,208, r2=0,302, respectivamente).

Se obtuvieron relaciones lineales significativas entre el potencial hídrico preenvero (Ψt pre) y

19 de los 29 aminoácidos, sin embargo la r2 y su significancia fueron diferentes para cada

aminoácido, lo que indica que el efecto del estrés hídrico durante preenvero fue, en gran parte,

diferente para cada aminoácido en la uva de cv. Tempranillo.

129*


Tabla VI.2.3. Correlación entre el estado hídrico preenvero (Ψt pre) y la concentración de aminoácidos

Aminoácidos Ecuación modelo r² ALA y = 56,12x+95,14*** 0,666

ARG y = 246,29x+382,65*** 0,783

ASN y = 8,88x+13,72*** 0,584

ASP y = -8,42x+11,53* 0,186

B-ALA y = 5,58x+0,12** 0,376

CITR y = 8,34x+12,06*** 0,722

CYS y = -0,006x+0,16 ns 0,000

ETHAN y = 6,08x+11,91** 0,363

GABA y = 88,73x+123,87*** 0,555

GLU y = 0,97x+84,45 ns 0,000

GLY y = 2,85x+5,27** 0,391

HIS y = 17,48x+29,22*** 0,559

HYP y = -8,55x+11,63* 0,208

ILE y = -1,87x+5,84 ns 0,019

LEU y = 2,45x+12,76 ns 0,030

LYS y = 3,35x+5,76*** 0,478

MET y = 4,46x+5,31*** 0,692

ORN y = 4,68x+5,88*** 0,653

PEA y = 1,37x+2,15** 0,313

PHE y = -0,97x+6,64 ns 0,012

PHSER y = -1,46x+2,91 ns 0,124

PRO y = 286,98x+705,04*** 0,537

SARC y = -0,01x+6,32 ns 0,000

SER y = 12,52x +44,01* 0,229

TAUR y = -15,74x+ 38,37** 0,302

THR y = 11,35x+39,23 ns 0,162

TRP y = 1,40x+16,42 ns 0,008

TYR y = 7,85x+16,25*** 0,467

VAL y = 10,04x+34,31 ns 0,157

***, **, * y ns indican significación a p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.

ARG mostró la mayor r2 y además fue uno de los aminoácidos mayoritarios en la uva, lo que

sugiere que la concentración de este aminoácido fue la más directamente y en mayor medida

dependiente del estado hídrico de la cepa durante el preenvero. PRO es el aminoácido

mayoritario y mostró además de la r2 > 0,5, la pendiente más alta, lo que podría indicar que un

fuerte estrés hídrico preenvero provocaría una cierta tendencia a disminuir la concentración de

este aminoácido en la uva en la vendimia. A este respecto no existe una respuesta unánime.

Nuestros resultados son similares a los encontrados en Cabernet Franc (Matthews y Anderson,

1988) y en Carignane (Freeman y Kliewer,1983). Sin embargo, Stines et al. (2000) sugirieron que

la PRO se acumulaba en los tejidos vegetativos de varias especies de plantas en respuesta al

130*


estrés osmótico, y finalmente, Coombe y Monk (1979) informaron que la concentración de PRO

en uva Riesling fue independiente del estado hídrico de la planta. ALA y GABA también

mostraron una alta pendiente y correlación, además fueron cuantificados junto con los anteriores

como los mayoritarios en el estudio, por lo que además de estar fuertemente influenciados por el

estado hídrico de la cepa durante el preenvero, podrían afectar en mayor medida a la

concentración total de aminoácidos y a las fracciones nitrogenadas (FAN, AA-N y YAN).

Por otra parte, no se obtuvieron correlaciones significativas entre la concentración de

algunos aminoácidos precursores del aroma del vino (ILE, LEU, PHE, THR y VAL), y el estado

hídrico de la cepa. Sin embargo es significativamente positivo en correlación con TRY (p<0,001)y

negativo con ASP (p<0,05).

Figura VI.2.2. Correlaciones entre el estado hídrico preenvero (Ψt pre) y parámetros nitrogenados (FAN, Am-N y YAN) y la suma de aminoácidos aromáticos (∑AA)

Datos de los años 2009 y 2010. Cada punto corresponde a una parcela experimental (n=24).

FAN: nitrógeno total procedente de los aminoácidos libres; YAN: nitrógeno fácilmente asimilable por las levaduras; Am-N: nitrógeno amoniacal; ∑ AA: sumatorio de aminoácidos precursores de aromas de fermentación.

*** y ns indican significación a p<0,001 y no significativo, respectivamente.

y = 18,229x + 121,79 ns r² = 0,110

0 25 50 75 100 125 150

-1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00

mgL-1

Ψpreenvero (MPa)

∑AA

y = 150,13x + 299,61 *** r² = 0,715

0

100

200

300

-1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00

mgN

L-1

Ψpreenvero (MPa)

FAN

y = 48,017x + 100,46 *** r² = 0,803

0 20 40 60 80 100

-1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00

mgN

L-1

Ψpreenvero (MPa)

Am-N

y = 164,12x + 313 *** r² = 0,770

0

100

200

300

-1.40 -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00

mgN

L-1

Ψpreenvero (MPa)

YAN

131*


La Figura VI.2.2 muestra las relaciones lineales de FAN, Am-N y YAN y la suma de

aminoácidos precursores de aromas de fermentación. Se observa que el estrés durante el

preenvero indujo únicamente una disminución de los tres primeros compuestos nitrogenados,

pero no afectó a la suma de las cantidades existentes de aminoácidos precursores. Es

importante constatar cómo el diferente comportamiento de los aminoácidos ante el estrés hídrico

en preenvero, permite que la aplicación de RDC durante el preenvero incremente los niveles de

YAN, sin afectar a las cantidades de aminoácidos precursores de aromas de fermentación.


Este estudio muestra los diferentes efectos del estado hídrico y el momento de aplicación

del agua de en la concentración de aminoácidos y compuestos nitrogenados en las uvas cv.

Tempranillo. Las concentraciones más altas se hallaron en las uvas procedentes de las cepas T2

(tratamiento que proporcionó los menores niveles de estrés hídrico durante el período

preenvero). La aplicación del 75 % de la ETc durante el preenvero incrementó significativamente

la concentración de la mayoría de los aminoácidos en las uvas en el momento de vendimia,

especialmente PRO y ARG, los dos aminoácidos más abundantes en estas uvas. También se

observaron aumentos en los valores de FAN, AA-N, Am-N y YAN. La aplicación de la estrategia

T2 es necesaria para asegurar una concentración suficiente de YAN en años en los que las

cepas pueden sufrir un alto grado de estrés hídrico durante el preenvero. Además, el potencial

aromático de las uvas, en forma de aminoácidos precursores de aromas fermentativos, también

se vio afectado por el estado hídrico, habiéndose observado un notable incremento cuando se

aplicó la estrategia T2. Estos resultados ratifican el impacto negativo del estrés hídrico de la cepa

en preenvero sobre la síntesis y acumulación de aminoácidos en años secos. Por lo tanto, bajo

estas situaciones, la aplicación de la estrategia T2, al disminuir principalmente el estrés en

preenvero, incrementa la concentración de aminoácidos y compuestos nitrogenados en las uvas

y el mosto resultante.

132*


VI.2.5. Referencias

Arias-Gil, M., Garde-Cerdán, T., y Ancín-Azpilicueta, C. (2007). Influence of addition of ammonium and different amino acid concentrations on nitrogen metabolism in spontaneous must fermentation. Food Chemistry, 103(4), 1312–1318. doi: 10.1016/j.foodchem.2006.10.037.

Basile, B., Girona, J., Behboudian, M. H., Mata, M., Rosello, J., Ferré, M., y Marsal, J. (2012). Responses of Chardonnay to deficit irrigation applied at different phenological stages: vine growth, must composition, and wine quality. Irrigation Science, 30(5), 397–406. doi: 10.1007/s00271-012-0353-1.

Bell, S.J., y Henschke, P. A. (2005). Implications of nitrogen nutrition for grapes, fermentation and wine. Australian Journal of Grape and Wine Research, 11(3), 242–295. doi: 10.1111/j.1755-0238.2005.tb00028.x.

Coombe, B. G., y Monk, P. R. (1979). Proline and abscisic acid content of the juice of ripe Riesling grape berries: Effect of irrigation during harvest. American Journal of Enology and Viticulture, 30(1), 64 – 67.

Dupre, N. D. R., Schneider, R., Payan, J. C., y Razungles, A. (2014). Effects of vine water status on dimethyl sulfur potential, ammonium, and amino acid contents in Grenache Noir grapes (Vitis vinifera). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62, 2760−2766.

Freeman, B. M., y Kliewer, W. M. (1983). Effect of irrigation, crop level and potassium fertilization on Carignane vines. II Grape and wine quality. American Journal of Enology and Viticulture, 34(3), 197–207.

Garde-Cerdán, T., López, R., Portu, J., González-Arenzana, L., López-Alfaro, I., y Santamaría, P. (2014). Study of the effects of proline, phenylalanine, and urea foliar application to Tempranillo vineyards on grape amino acid content. Comparison with commercial nitrogen fertilisers. Food Chemistry, 163, 136–141. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.04.101.

Garde-Cerdán, T., Lorenzo, C., Lara, J. F., Pardo, F., Ancín-Azpilicueta, C., y Salinas, M. R. (2009). Study of the evolution of nitrogen compounds during grape ripening. Application to differentiate grape varieties and cultivated systems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57, 2410–2419.

Guitart, A., Orte, P. H., Ferreira, V., Peña, C., y Cacho, J. (1999). Some observations about the correlation between the amino acid content of musts and wines of the Chardonnay variety and their fermentation aromas. American Journal of Enology and Viticulture, 50(3), 253 – 258.

Hernández-Orte, P., Guitart, A., y Cacho, J. (1999). Changes in the concentration of amino acids during the ripening of Vitis vinífera Tempranillo variety from the Denomination d’Origine Somontano (Spain). American Journal of Enology and Viticulture, 50(2), 144–154.

Matthews, M., y Anderson, M. (1988). Fruit ripening in Vitis vinífera L.: responses to seasonal water deficits. American Journal of Enology and Viticulture, 39(4), 313–320.

Ortega-Heras, M., Perez.Magariño, S., Del-Villar-Garrachón, V., Gonzalez-Huerta, C., Moro-Gonzalez, L. C., Guadarrama-Rodriguez, A., Villanueva-Sánchez, S., Gallo-Gonzalez, R, y Martin de la Helguera, S. (2014). Study of the effect of vintage, maturity degree, and irrigation on the amino acid and biogenic amine content of a white wine from the Verdejo variety. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94, 2073–2082. doi: 10.1002/jsfa.6526.

Stines, A. P., Grubb, J., Gockowiak, H., Henschke, P. A., Høj, P. B., y Heeswijck, R. Van. (2000). Proline and arginine accumulation in developing berries of Vitis vinífera L. in Australian vineyards!: Influence of vine cultivar, berry maturity and tissue type. Australian Journal of Grape and Wine Research, 6, 150–158.

133*


Vilanova, M., Rodríguez, I., Canosa, P., Otero, I., Gamero, E., Moreno, D., Talaverano, I., Valdés, E. (2015). Variability in chemical composition of Vitis vinífera cv. Mencía from different geographic areas and vintages in Ribeira Sacra (NW Spain). Food Chemistry, 169, 187–196. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.08.015.

135*


Capítulo 3. Efecto régimen hídrico y del nivel de carga de racimos

en la composición fenólica del hollejo

Resumen

El objetivo de este capítulo ha sido evaluar los efectos del estado hídrico y del nivel de carga

de racimos sobre el perfil fenólico del hollejo cv. Tempranillo durante dos años consecutivos

(2009-2010). Para ello se estudiaron diferentes regímenes hídricos (RH): secano (T0), riego

deficitario controlado 25-75 % ETc (T1) y 75-25% ETc (T2) en pre y postenvero, respectivamente,

en dos niveles de carga de racimos (NC) establecidos después del cuajado: control (C) y

aclareado (A). El efecto del RH en la concentración de fenoles del hollejo fue más pronunciado

que el NC en 2009, sin embargo en 2010 ocurrió lo contrario. Así el efecto del RH o el NC sobre

la concentración de las familias fenólica estuvo muy relacionado con las condiciones climáticas

de cada año. Cuando la limitación hídrica fue severa (2009), el tratamiento T1 favoreció la

concentración de antocianos. Sin embargo, cuando las limitaciones hídricas no fueron severas

(2010), los tratamientos T1 y T2 hicieron disminuir la concentración de antocianos, aunque en

ambos mejoraron al realizar el aclareo de racimos. Por otra parte, la concentración de flavanoles

incrementó en los tratamientos T2 en ambos años, y también el aclareo de racimos favoreció su

concentración en el año 2010. El tratamiento T0 aumentó la concentración de flavonoles en

2009, mientras que en 2010 solo se observó un incremento debido a la concentración con el

aclareo de racimos. En la concentración de ácidos fenólicos se encontraron interacciones entre

los dos factores estudiados, aunque en T1-C se registró la mayor concentración en 2009 y en

T1-A en 2010. La composición de los fenoles individuales fue relativa a la del total de su familia.

Este conocimiento proporciona herramientas útiles al sector que podrán ser aplicadas en función

de las condiciones climáticas y el objetivo perseguido.

Palabras clave: régimen hídrico, nivel de carga, fenoles, hollejo.

136*


VI.3.1. Familias fenólicas

En las Figuras VI.3.1 y VI.3.2 se muestran las concentraciones totales de antocianos,

flavonoles, ácidos fenólicos y flavanoles en hollejos de uva sometidas a diferentes tratamientos

de régimen hídrico y nivel de carga de racimos en el cv. Tempranillo (mg Kg-1 de uva fresca) en

las vendimias 2009 y 2010. De los resultados obtenidos se deduce que las características

climáticas del 2010, altas temperaturas, ETc y precipitaciones durante preenvero, seguido de un

alto estrés hídrico en postenvero (Tabla V.2, Material y Métodos y Tabla VI.1.1, Capítulo 1)

favoreció la síntesis de antocianos (Lorrain et al., 2011, Gamero, 2016) y flavonoles (Cortell y

Kennedy, 2006), mientras que perjudicó la de ácidos fenólicos (Niculcea et al., 2015). Por otra

parte, la menor radiación solar en el año 2010 pudo afectar negativamente a la síntesis de

flavonoles (Downey et al., 2004; Downey et al., 2006). Son muchos los estudios que indican la

gran incidencia del clima en la síntesis y acumulación de los compuestos fenólicos (Lorrain et al.,

2011; Vilanova et al., 2015). Además, otros estudios mostraron cómo el efecto de diferentes

técnicas vitícolas puede variar de un año a otro en amplitud e incluso sentido dependiendo de las

condiciones climatológicas registradas. Gamero (2016) en cv. Tempranillo indicó que el efecto

del aclareo de racimos sobre la composición fenólica del vino dependía de las condiciones

climáticas del año. Moreno et al. (2015) observaron que el efecto del deshojado en la

concentración de antocianos, ácidos fenólicos y estilbenos del hollejo de Tempranillo fue más

perceptible en el año menos lluvioso, mientras que en el año que registró mayor temperatura el

deshojado afectó más a los flavonoles. Ryan y Revilla, (2003) observaron en cv. Tempranillo,

que en los años cálidos los porcentajes de compuestos considerados como pigmentos primitivos,

que conducen a la formación de diferentes antocianinas en las uvas, fueron menores que en un

año relativamente frío. Entre las condiciones climáticas, los factores ambientales que más

influyen en la síntesis y acumulación de compuestos fenólicos son la luz, la radiación, la

temperatura y la precipitación (Teixeira et al., 2013).

Según reflejan las Figuras VI.3.1 y VI.3.2, las concentraciones de las diferentes familias se

vieron afectadas en distinta forma y grado por la aplicación de distintos regímenes hídricos y

nivel de carga de racimos. Además, es muy importante destacar cómo para una misma familia,

las variaciones provocadas por estas técnicas tuvieron distinta amplitud y significancia, e incluso

a veces tendencia de signo contrario en cada uno de los años del estudio.

137*


Figura VI.3.1. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en el contenido total de antocianos, flavonoles, ácidos fenólicos y flavanoles en 2009.




Diferentes letras minúsculas indican diferencias significativas intertratamientos (p<0,05)

Diferentes letras mayúsculas indica diferencias significativas entre regímenes hídricos (p<0,05)

400

500

600

700

800

900

1000

Año 2009

ab

ab ab b

ab a

0

20

40

60

Antocianos Flavonoles Ácidos Fenólicos Flavanoles (x10)

T0-C T0-A T1-C T1-A T2-C T2-A

a

ab b ab ab

ab

bc bc

a

b c bc

mg

de s

usta

ncia

Kg -1

de

uva

fresc

a

AB A B A B B B A C B AB A

RH ** ** *** **NC ns ns * nsRH*NC ns ns *** nsTR * * *** nsRH en C * ns *** nsRH en A ns * ns nsNC en T0 ns ns ns nsNC en T1 ns * ** nsNC en T2 ns ns ns ns

Significación estadística

138*


Figura VI.3.2. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en el contenido total de antocianos, flavonoles, ácidos fenólicos y flavanoles en 2010.


T0: Secano, T1 y T2: RDC 25 -75 % ETc y 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente. A: Aclareo de racimos, C: Control.


Diferentes letras minúsculas indican diferencias significativas intertratamientos (p<0,05)

Diferentes letras mayúsculas indica diferencias significativas entre regímenes hídricos (p<0,05)

500

600

700

800

900

1000

Título del eje

Año 2010

0

20

40

60

Antocianos Flavonoles Ácidos Fenólicos Flavanoles (x10)

T0-C T0-A T1-C T1-A T2-C T2-A

ab ab ab

a

b b

bc

ab

a

c c

abc

c bc bc

a

b bc

bc ab

c

a a

bc

mg

de s

usta

ncia

K

g -1

de

uva

fres

ca

Significación estadística RH ** ns *** **NC ** *** *** ***RH*NC ns ns *** nsTR ** *** *** ***RH en C ns * * nsRH en A ns ns *** nsNC en T0 ns * ** nsNC en T1 * ns ** **NC en T2 * ** ns ***

A B AB B A B AB B A

139*


En la campaña 2009, los distintos regímenes hídricos (RH) provocaron diferencias

significativas en las concentraciones de todas las familias fenólicas evaluadas en los hollejos y,

excepto en los flavonoles, también en las del 2010. El nivel de carga de racimos (NC)

únicamente modificó de forma significativa (p<0,05) la concentración de ácidos fenólicos en

2009, mientras que en 2010 provocó aumentos significativos en las concentraciones de todas las

familias. En ambos años, el efecto del aclareo se mantuvo independiente del estado hídrico de

las cepas para todas las familias fenólicas, excepto para los ácidos fenólicos, ya que se halló una

interacción significativa entre el efecto RH y el NC para ambos años. Cuando se compararon los

valores de las concentraciones de las diferentes familias fenólicas procedentes de los seis

tratamientos vitícolas aplicados, se hallaron diferencias significativas en los antocianos,

flavonoles y ácidos fenólicos en 2009 y en 2010, y en los flavanoles únicamente en el último año.

VI.3.2. Compuestos fenólicos

VI.3.2.1. Antocianos

Las Tablas Vl.3.2 y VI.3.3 muestran las concentraciones de los glucósidos (G), acetil

glucósidos (Ac) y cumaril glucósidos (Cm) de delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina y

malvidina (Dp, Cy, Pt, Pn y Mv), así como las concentraciones totales de antocianos en formas

monoglucosiladas (∑G), acetil glucosiladas (∑Ac), cumaril glucosiladas (∑Cu), trihidroxiladas

(∑Tri) y dihidroxiladas (∑Di) en las campañas 2009 y 2010, respectivamente.

Independientemente del tratamiento y del año, los glucósidos fueron el grupo más

abundante y la malvidina (Mv) la antocianidina mayoritaria. El compuesto antociánico mayoritario

fue la malvidina-3-glucosido (MvG) con una concentración media intertratamientos interanual del

36,6 % respecto del total de compuestos antociánicos. También se encontraron importantes

cantidades de cumaril y acetil glucósido de Mv representando un 20,8 % y 4,6% del total de

estos compuestos respectivamente. Los acetilglucósidos de peonidina y cianidina (PnA y CyA)

fueron los compuestos minoritarios en 2009 y 2010, respectivamente. Este perfil antociánico

resultó similar al publicado por Gómez-Alonso et al. (2007) y Revilla et al. (2009) al analizar

hollejos de las bayas del cv. Tempranillo de otras zonas de España.

Uno de los resultados más destacables de este estudio fue la ausencia en los dos años del

estudio de interacción significativa entre el efecto del régimen hídrico y el efecto del nivel de

carga de racimos. Esta ausencia de interacción también se observó en la mayoría de los

140*


compuestos del perfil antociánico determinados en vinos cv. Tempranillo en España (Gamero,

2016). Tampoco se observó interacción en la concentración de antocianos en otros estudios en

uva cv. Tempranillo en España (Uriarte et al., 2016), en cv. Syrah en California (Terry y Kurtural,

2011) y en cv. Merlot en Italia (Herrera et al., 2015).

En 2009, la respuesta a los tratamientos vitícolas tuvo una tendencia similar para

prácticamente todos los compuestos antociánicos evaluados. Respecto de T0, la aplicación de

T1 provocó incrementos no significativos del 13,0 %, 0,7 % y 5,0 % en ∑G, ∑Ac y ∑Cm,

respectivamente. La aplicación de T2 originó descensos significativos (p<0,05) en la mayoría de

las formas glucosiladas respecto de T1, y en las acetil glucosiladas, significativos (p<0,05)

respecto de T0 y T1 y finalmente, en lo que a formas cumaril glucosiladas se refiere, únicamente

el valor de DpC fue significativamente (p<0,05) menor en T2 que en T0. Por otra parte, el efecto

del nivel de carga fue escaso en este año, y en los hollejos A únicamente se hallaron cantidades

significativamente (p<0,05) superiores de DpA y PtA, en tanto que en las demás sustancias se

registraron diferencias de escasa amplitud y no significativas. Como resultado de lo anterior, en

esa campaña los valores máximos se hallaron en los hollejos T1 (C o A en función del

compuesto) en tanto que los valores mínimos se encontraron en los T2-C. Concretamente los

valores de PtG, MvG, ∑G, hallados en T2-C fueron significativamente (p<0,05) inferiores a los de

T1-C y T1-A y los de DpA, PtA, MvC, y ∑Ac de T2-C a los de T1-A.

El impacto de las técnicas aplicadas fue diferente en 2010, pues respecto del secano, la

aplicación de T1, provocó descensos significativos (p<0,05) de los valores de CyG, MvG, ∑G,

DpA, PtA, PnA y ∑Ac y la de T2 en PnG, DpA, PtA, ∑Ac, CyC y PnC. Estas variaciones fueron

de pequeña amplitud en todos los casos. Sin embargo, frente al efecto poco significativo y de

poca amplitud que tuvo el aclareo de racimos en 2009, en este año 2010 se observaron

aumentos significativos en la mayoría de estos compuestos en los hollejos A respecto de los C.

En esta campaña, a diferencia de la anterior, los valores máximos y mínimos de los diferentes

compuestos antociánicos se encontraron en los hollejos T0-A y T1-C, respectivamente.

Respecto del secano (T0), las concentraciones totales de antocianos presentes en los

hollejos se vieron modificadas por T1 y T2 en diferente forma y amplitud en cada anualidad. En

2009, se registraron aumentos en T1 y descensos en T2. Sin embargo, en 2010 los dos

tratamientos de riego provocaron descensos respecto del secano en la concentración total,

únicamente significativos (p<0,05) en T1 (Figura VI.3.1 y Figura VI.3.2).

141#

Resu

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200

9 (m

g kg

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a fre

sca)

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Trat

amie

nto

DpG

C

yG

PtG

Pn

G

MvG

∑

G

DpA

C

yA

PtA

PnA

MvA

∑

Ac

DpC

C

yC

PtC

Pn

C

MvC

∑

Cm

∑

Tri

∑D

i T0

85

,5ab

9,

9 85

,4ab

18

,4

266,

4ab

476,

9ab

4,8a

1,

1 6,

5a

0,9

26,6

a 40

,5a

3,2a

3,

8 39

,0

7,4

142,

8 20

1,1

660,

2a

41,6

T1

96

,4a

13,4

92

,4a

22,8

30

4,4a

54

2,1a

4,

8a

1,2

6,2a

0,

9 27

,0a

40,8

a 2,

9ab

4,0

38,2

7,

6 15

2,8

210,

5 72

5,1a

49

,8

T2

75,3

b 11

,2

71,7

b 18

,3

230,

7b

417,

0b

3,8b

1,

0 4,

8b

0,7

22,0

b 32

,9b

1,6b

3,

5 33

,1

6,8

132,

8 18

2,2

575,

8b

41,6

C

83

,4

11,2

81

,4

20,1

26

8,4

475,

6 4,

1b

1,0

5,4b

0,

8 24

,3

36,2

2,

6 3,

5 35

,8

7,2

145,

3 19

9,2

650,

6 43

,8

A 88

,1

11,8

85

,0

19,6

26

6,0

481,

8 4,

8a

1,2

6,3a

0,

9 26

,1

39,9

2,

6 4,

0 37

,7

7,4

140,

2 19

6,7

656,

8 44

,9

T0-C

87

,1

11,5

87

,1ab

21

,0

273,

7ab

492,

0ab

4,6a

b 1,

1 6,

3ab

1,0

27,4

41

,1ab

3,

9 3,

8 40

,4

7,7

151,

4ab

212,

2 68

1,8a

b 46

,0

T0-A

83

,8

8,3

83,7

ab

15,9

25

9,2a

b 46

1,8a

b 5,

0a

1,1

6,6a

0,

8 25

,8

39,9

ab

2,6

3,9

37,6

7,

1 13

4,3a

b 19

0,1

638,

5abc

37

,2

T1-C

98

,4

13,3

92

,6a

23,3

30

8,7a

54

9,2a

4,

6ab

1,1

5,6a

b 0,

8 24

,7

37,3

ab

2,0

3,7

35,3

7,

6 14

3,3a

b 19

6,6

715,

1a

49,7

T1

-A

94,4

13

,5

92,2

a 22

,2

300,

0a

535,

1a

5,1a

1,

2 6,

8a

1,1

29,4

44

,4a

3,7

4,3

41,0

7,

6 16

2,3a

22

4,3

735,

1a

49,9

T2

-C

64,6

8,

8 64

,3b

15,9

22

2,7b

38

5,6b

3,

0b

0,9

4,2b

0,

5 21

,0

30,2

b 1,

8 3,

1 31

,7

6,2

141,

4ab

188,

8 55

4,9c

35

,5

T2-A

86

,0

13,5

79

,1ab

20

,7

238,

7ab

448,

5ab

4,5a

b 1,

2 5,

4ab

1,0

23,0

35

,6ab

1,

4 3,

9 34

,5

7,4

124,

2b

175,

7 59

6,7b

c 47

,6

RH

*

ns

* ns

**

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*

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ns

**

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raci

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raci

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nte

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dica

n di

fere

ncia

s si

gnifi

cativ

as (p

<0,0

5).

142#

Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extrem

adura*mediante*técnicas*vitícolas**

Tabla VI.3.3. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racim

os en la concentración de antocianos del hollejo de uva en 2010 (mg kg

-1 de uva fresca).

Tratamiento

DpG

C

yG

PtG

PnG

MvG

∑

G

DpA

CyA

PtA PnA

MvA

∑Ac

DpC

C

yC

PtC

PnC

MvC

∑

Cm

∑

Tri ∑

Di

T0 69,9

8,3a

70,8 27,0

a 273,7

a 460,5

a 5,1

a 1,1

7,6a

1,7a

38,8 55,1

a 1,2

4,5a

49,2 9,5

a 219,4

290,9 735,6

a 52,0

a

T1 52,8

4,5b

61,1 19,0

ab 233,9

b 380,3

b 4,3

b 1,0

6,7b

1,0b

35,9 49,7

b 1,2

3,7ab

45,1 8,2

ab 203,5

268,2 644,4

b 37,5

b

T2 58,6

6,8ab

65,7 17,0

b 251,7

ab 409,6

ab 4,3

b 1,0

6,5b

0,9b

35,7 49,2

b 1,0

3,5b

45,6 7,7

b 206,2

270,4 675,3

ab 36,9

b

C

49,8b

5,0b

53,0 19,1

235,3b

371,0b

4,0b

0,9 6,6

b 1,1

36,1 49,6

b 1,1

3,4b

44,9 7,8

b 211,9

275,7 642,6

b 37,3

b

A 71,0

a 8,1

a 78,8

22,9 270,9

a 462,6

a 5,1

a 1,2

7,2a

1,3 37,5

53,1a

1,2 4,4

a 48,3

9,1a

207,5 277,3

727,6a

46,9a

T0-C

57,6 6,0

bc 59,4

ab 25,1

259,2ab

417,1abc

4,5ab

0,9 7,3

a 1,7

a 38,7

54,0ab

1,1 4,3

ab 48,7

9,4a

223,4 294,0

699,9ab

47,4ab

T0-A 82,2

10,5a

82,2a

28,9 288,2

a 503,8

a 5,7

a 1,3

7,8a

1,7a

38,8 56,2

a 1,3

4,8a

49,7 9,6

a 215,5

287,7 771,4

a 56,6

a

T1-C

43,7 3,9

c 48,6

b 16,3

207,2b

327,5c

3,7b

0,9 6,5

ab 0,8

c 35,1

47,8ab

1,1 3,0

b 43,2

7,1b

205,9 266,6

594,9c

32,0c

T1-A 61,8

5,2bc

73,5ab

21,7 260,6

ab 433,1

abc 4,9

ab 1,1

6,9ab

1,2abc

36,7 51,6

ab 1,2

4,5a

47,1 9,4

a 201,1

269,8 693,8

ab 43,1

bc

T2-C

48,1 5,1

bc 50,9

b 16,0

239,4ab

368,3bc

3,9b

0,9 6,0

b 0,8

bc 34,4

46,9b

1,0 2,9

b 42,9

6,9b

206,4 266,5

633,1bc

32,7c

T2-A 69,2

8,5ab

80,6ab

18,0 263,9

ab 450,8

ab 4,7

ab 1,1

6,9ab

1,0abc

37,1 51,6

ab 1,0

4,0ab

48,3 8,4

ab 206,0

274,3 717,6

ab 41,1

bc

RH

ns

*** ns

* *

* *

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ns

NC

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** **

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* ns

ns ns

ns ns

ns ns

ns ns

ns ns

ns ns

ns

∑G

, ∑Ac, y ∑

Cm

: Concentraciones totales de antocianos en form

as monoglucosiladas; acetil glucosiladas y cum

aril glucosiladas respectivamente.

∑Tri y ∑

Di: C

oncentraciones totales de formas trihidroxiladas y dihidroxiladas, respectivam

ente.

RH

: Régim

en hídrico, NC

: Nivel de carga de racim

os; TR: C

ombinación de régim

en hídrico y nivel de carga de racimos.

T0: Secano, T1 y T2: RD

C 25-75 %

ETc y 75-25 %

ETc en pre y postenvero, respectivam

ente. A: Aclareo de racimos, C

: Control.

***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivam

ente.

En una mism

a columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).

143$

Resultados*y*Discusión$*

Son numerosos los trabajos que atribuyen estos cambios en los valores de antocianos al

efecto indirecto provocado por la variación del tamaño de la baya originado por el régimen

hídrico impuesto en la cepa (Esteban et al., 2001; Bucchetti et al., 2011; Hochberg et al., 2015).

Sin embargo, los estudios realizados por Roby et al. (2004) en cv. Cabernet Sauvignon,

mostraron que el efecto del estado hídrico de la cepa en la concentración de antocianos del

hollejo fue independiente del tamaño de la baya, indicando que puede haber un efecto positivo

del déficit hídrico en el metabolismo de los antocianos. En concordancia con estos autores, en

nuestro estudio la ausencia de variaciones significativas en el peso de baya (Tabla VI.1.4,

Capítulo 1), indicarían que el estado hídrico de la cepa habría provocado las alteraciones en la

biosíntesis y acumulación de antocianos en los hollejos.

Los resultados obtenidos concuerdan con los estudios de Girona et al. (2009) quienes

mostraron que el cv. Tempranillo tiene gran sensibilidad fenológica al estrés hídrico preenvero,

pues en 2009 la aplicación de T1, que disminuyó el estrés hídrico preenvero (Tabla VI.1.2,

Capítulo 1) provocó aumentos en las concentraciones de antocianos en este año. Sin embargo,

el efecto positivo del estrés hídrico en la concentración de fenoles se consigue a partir de un

determinado umbral (Romero et al., 2013). En 2010, las abundantes lluvias registradas durante

el periodo preenvero disminuyeron el estrés hídrico de las cepas de todos los tratamientos (Tabla

VI.1.1, Capítulo 1), por lo que es posible que este no fuera un factor limitante para condicionar la

biosíntesis de antocianos en este periodo.

Por otra parte, y en concordancia con los trabajos previos en cv. Shiraz (Ojeda et al., 2002),

en cv. Cabernet Sauvignon (Roby et al., 2004) y en cv. Tempranillo (Intrigliolo et al., 2012) el

impacto del estado hídrico en la biosíntesis y acumulación de estos compuestos dependió del

momento y la intensidad de los riegos aplicados. Las diferentes respuestas obtenidas en T1 y T2

en 2009, reflejan la importancia del estado hídrico de la cepa durante los diferentes períodos del

ciclo vegetativo, y en concreto muestran la importancia del estrés hídrico durante el preenvero y

la intensidad del mismo. La aplicación de T1, mantuvo un determinado nivel de estrés hídrico

durante este período que resultó beneficioso para la síntesis de antocianos. Sin embargo, el

mayor aporte de agua proporcionado por T2 durante este mismo período, provocó disminuciones

en la concentración de la mayoría de estas sustancias. Resultados semejantes observó Gamero

(2016) en el cv. Tempranillo, cultivado en idénticas condiciones edafoclimatológicas a las de este

estudio, mostró que la aplicación de riego deficitario del 25 % de las necesidades de la cepa,

incrementó la concentración de antocianos en el hollejo respecto al riego total (100 % ETc).

144$

Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**

Intrigliolo et al. (2012) en cv. Tempranillo en Valencia tambiénobservaron que, respecto al riego

total, el riego deficitario controlado durante preenvero provocó un aumento en la concentración

de antocianos en las bayas, mientras que el regimen deficitario durante postenvero dio lugar a

una disminución. Santesteban et al. (2011) determinaron que distintas estrategias de riego

deficitario controlado aumentaron la concentración de antocianos respecto al riego convencional

en cv. Tempranillo en Navarra. Al comparar las distintas estrategias de riego deficitario en ese

estudio, que compartían un periodo de deficit preenvero (despues del cuajado), y solo en uno de

ellos un período de estrés más leve justo después del envero, se observó que la concentración

de antocianos expresados por baya fue mayor en este útlimo y, al no encontrarse diferecias en la

producción o en peso de baya entre ambos, este incremento pudo ser debido a un aumento de la

sintesis de antocianos, en concordancia con nuestros resultados.

En años como 2010 en los que el estado hídrico durante el preenvero no fue un factor

limitante para la síntesis y acumulación de antocianos, los tratamientos de mayor estrés durante

el postenvero (T0 y T2) alcanzaron las mayores concentraciones de antocianos, indicando que

bajo estas condiciones la síntesis antociánica se vio favorecida.

Los trabajos publicados por Castellarin et al. (2007 a) en cv. Cabernet Sauvignon aclararon y

precisaron cómo el estado hídrico de la cepa en determinados momentos del ciclo determina y

modifica la expresión de los genes que intervienen en la biosíntesis de los antocianos, de modo

que el estrés durante preenvero provocó un adelanto en acumulación de estos compuestos

respecto al estrés durante postenvero, aunque ambos ejercieron un efecto positivo en la

concentración de antocianos después del envero, respecto al riego control. Estudios posteriores

realizados en cv. Shiraz, indicaron que tanto el estrés hídrico pre como el postenvero afectaron

diferentemente a la composición antociánica, debido a variaciones en la regulación de los genes

implicados en las últietapas de su ruta biosintética (Ollé et al., 2011).

Además, se ha demostrado que el estado hídrico de las cepas, repercute en la distribución

de compuestos antociánicos presentes en los hollejos de las bayas (Koundouras et al., 2009;

Romero et al., 2013; Kyraleou et al., 2016). A este respecto, Castellarin et al. (2007a) informaron

que el déficit preenvero y postenvero aumentaron la concentración de antocianos trihidroxilados

(DpG, PtG y MvG) respecto a la de dihidroxilados (CyG y PnG) en comparación con el riego

control. En las tablas VI.3.2 y VI.3.3 se observa que los diferentes tratamientos aplicados

afectaron de forma diferente a las formas tri y dihidroxiladas. Así, en 2009 las concentraciones

145$


de las formas trihidroxiladas de los tratamientos T0 y T1 fueron mayores que en T2, mientras que

aunque se observó un aumento en las dihidroxiladas en el tratamiento T1 respecto al resto, este

no fue significativo. Por lo que se puede decir que en 2009 las formas trihidroxiladas fueron más

sensibles al efecto del régimen hídrico que las dihidroxiladas. Por otra parte en 2010, se

observaron diferencias tanto en las formas tri como en las dihidroxiladas, aunque para este año

los riegos disminuyeron un 12,4 % T1 y 8,2 % T2 del total de las formas trihidroxiladas, mientras

que el riego T1 supuso una disminución del 27,8 % y el T2 del 29,1 % de las formas

dihidroxiladas. Así, en 2010 las formas dihidroxiladas se vieron más afectadas por los distintos

regímenes hídricos que las trihidroxiladas, aunque en ambas formas su acumulación fue menor

en los riegos que en el secano.

El nivel de carga de racimos afectó en el mismo sentido pero con diferente amplitud en

ambos años. Así en el año 2009 el efecto el aclareo de racimos aumentó solo significativamente

los algunos compuestos trihidroxilados (DpA y PtA), aunque no provocó un aumento de la

proporción de trihidroxilados en el total del conjunto. Por otra parte, en 2010 el aclareo de

racimos aumentó tanto las formas di como trihidroxiladas. Sin embargo, la amplitud del aumento

fue mayor en las dihidroxiladas (25,7 %) que en las trihidroxiladas (13,2 %), estos resultados

coinciden con los encontrados en otros estudios sobre aclareo de racimos en cv. Nebbiolo,

(Guidoni et al., 2008).

Los resultados obtenidos al modificar el nivel de carga de racimos pueden relacionarse con

el balance entre la componente vegetativa y productiva de la cepa, pues esta técnica vitícola

tiene efecto en la acumulación de azúcares en la baya (Herrera et al., 2015), que a su vez está

muy relacionada con la expresión de los genes que modulan la síntesis de antocianos (Boss et

al., 1996; Coombe y McCarthy, 2000; Matus et al., 2009). El diferente efecto en amplitud y

significancia del aclareo de racimos en la concentración y distribución de antocianos en los dos

años del estudio podría ser explicado por el distinto contenido en metabolitos primarios

(principalmente azúcares). Así, los resultados mostraron un incremento significativo en el

balance vegetativo y productivo de la cepa en los tratamientos aclareados respecto a los

controles solo en 2010 (Tabla VI.1.5, Capítulo 1), debido a un ligero pero significativo descenso

de la producción sin variar el peso de las bayas (Tabla VI.1.4, Capítulo 1), esto pudo favorecer el

aumento de azúcares en estas (Tabla VI.1.6, Capítulo 1) y por lo tanto alterar la relación fuente:

sumidero, afectando a los genes relacionados con la expresión de los antocianos (Boss et al.,

1996; Coombe y McCarthy, 2000; Matus et al., 2009), incrementando su concentración global

146$


(Figura VI.3.2) y la mayor parte de sus formas individuales (Tabla VI.3.3). Estos resultados son

similares a los encontrados por Fanzone et al. (2011) en el estudio sobre el efecto del nivel de

carga de racimos en la composición fenólica del hollejo en cv. Malbec durante dos años

consecutivos.

En ambos años se observó un aumento de formas acetil glucosiladas en los tratamientos

aclareados, lo que podría indicar que la técnica del aclareo supuso un aumento de la actividad

aciltransferasa. Es de destacar este resultado ya que el aumento de las antocianinas acetiladas

confieren una mayor estabilidad al color (Peña-Neira et al., 2007). El incremento en las distintas

formas antociánicas y la modificación del perfil, también se observó en el hollejo de bayas cv.

Syrah al eliminar los racimos en envero (Peña-Neira et al., 2007), en cv. Nebbiolo al hacerlo en

floración (Guidoni et al., 2008) y en cv Malbec al efectuarlo en cuajado (Fanzone et al., 2011).

VI.3.2.2. Flavonoles

En los hollejos de las bayas de los diferentes tratamientos se hallaron miricetina (My),

quercetina (Qc), kampferol (Kp) e isorhamnetina (Ih), en forma de derivados glucósidos,

galactósidos y glucurónidos.

Los principales flavonoles hallados en el hollejo fueron la miricetina-3-glucósido que

representó aproximadamente un 50 % del total de flavonoles, seguido por la quercetina-3-

glucorónico (12 %) y la isorhamnetina-3-glucósido (10 %). Para analizar los efectos del régimen

hídrico y del aclareo de racimos, los compuestos se agruparon en función de la flavonol aglicona.

Los resultados de los años 2009 y 2010 se muestran en la Tabla VI.3.4.

En el perfil mostrado, los derivados de My y Qc fueron las formas más abundantes. Este

perfil es similar al hallado por Gómez-Alonso et al. (2007) en hollejos de la misma variedad, y

difiere del hallado por Castillo-Muñoz et al. (2007) en otras variedades (Garnacha, Garnacha

Tintorera, Cabernet Sauvignon, Merlot, Syrah y Petit Verdot) en el que los derivados de Qc

predominaron sobre los de My.

Downey et al. (2003) mostraron la variación interanual en función de la climatología en la

síntesis y acumulación de flavonoles en cv. Shiraz y Chardonnay. En un reciente estudio de

caracterización fenólica de variedades cultivadas en diferentes regiones de China, Liang et al.

(2014) concluyeron que la distribución de los compuestos flavonoles depende principalmente de

la variedad, en tanto que las cantidades dependen en gran medida de factores ambientales,

147$


entre los cuales se encuentran la altitud, la temperatura y las precipitaciones. En concordancia

con estas observaciones, y debido a las diferentes condiciones climatológicas de los dos años

estudiados, la concentración total de flavonoles fue diferente en los dos años del estudio (en

2009 ligeramente superior a 2010). Además, los tratamientos aplicados modificaron de distinta

manera la concentración en cada uno de ellos.

Las estrategias de riego deficitario controlado provocaron en ambos años descensos en la

concentración de todos y cada uno de los grupos de compuestos estudiados, si bien con

diferente amplitud y significación estadística en función del grupo de compuestos, del año y del

nivel de carga de racimos en las cepas como se expone a continuación.

En 2009 (Tabla VI.3.4), el régimen hídrico provocó diferencias significativas en los valores

∑Ih de los hollejos C y ∑My, ∑Qc, e ∑Ih de los hollejos A, así de manera general el ∑Kp, ∑Qc

y ∑Ih presentaron mayores concentraciones en T0 respecto al resto de regímenes hídricos, lo

que se vio reflejado en el total de flavonoles (Figura VI.3.1). El nivel de carga en 2009 apenas

originó variación, solamente un significativo (p<0,05) descenso de My en A respecto a C,

especialmente bajo el régimen hídrico T1.

En 2010 (Tabla VI.3.4), el régimen hídrico incidió en menor medida que el año anterior sobre

los niveles de los diferentes flavonoles, en tanto que el aclareo provocó aumentos de mayor

amplitud en todos los compuestos, especialmente en T2, lo cual se manifestó en el total de

flavonoles de este año cuyos valores máximo y mínimo se registraron en T2-A y T2-C

respectivamente (Figura VI.3.2).

Los aumentos de ∑Kp y ∑Qc son especialmente interesantes pues la combinación de Qc y

Kp puede producir un efecto sinérgico y aumentar la capacidad antioxidante de la uva y del

futuro vino (Hidalgo et al., 2010). Por otra parte, Qc es el flavonol que produce las reacciones de

copigmentación más estables (Bakowska et al., 2003), por lo que los valores máximos de estos

compuestos hallados en T2-A, podrían estar relacionados con el incremento significativo del

porcentaje de copigmentación en los vinos de este tratamiento respecto al resto (Tabla 1.10.b,

Capítulo 1).

148$


Tabla VI.3.4. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de flavonoles del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca).

Año Tratamiento ∑Kp ∑Qc ∑Ih ∑My

2009

T0 2,6a 10,3a 4,6a 30,3 T1 1,6b 8,6b 3,8b 24,7 T2 1,9ab 8,3b 3,3b 26,3 C 1,8 9,0 4,0 29,2a A 2,2 9,2 3,8 25,0b

T0-C 2,1ab 9,7ab 4,8a 33,7 T0-A 3,0a 11,0a 4,3ab 26,9 T1-C 1,5b 9,2ab 4,2ab 27,7 T1-A 1,7ab 8,0b 3,5bc 21,8 T2-C 1,7ab 8,1b 3,1c 26,2 T2-A 2,0ab 8,6ab 3,6bc 26,4 RH * ** *** ns NC ns ns ns *

RH*NC ns ns * ns TR * * ** ns

RH en C ns ns * ns RH en A ns * *** * NC en T0 ns ns ns ns NC en T1 ns ns ns * NC en T2 ns ns ns ns

2010

T0 1,3 9,4 4,9a 24,4a T1 1,2 8,7 4,3b 19,7b T2 1,6 9,3 4,8ab 22,8ab C 1,2b 7,5b 4,2b 17,6b A 1,6a 10,8a 5,1a 26,9a

T0-C 1,2ab 9,2 4,6ab 19,8b T0-A 1,4ab 9,6 5,2a 28,9a T1-C 1,2ab 7,9 4,0b 16,6b T1-A 1,2ab 9,4 4,6ab 22,8ab T2-C 1,1b 5,3 4,1b 16,5b T2-A 2,1a 13,4 5,5a 29,1a RH ns ns * * NC * * *** ***

RH*NC ns ns ns ns TR * ns *** ***

RH en C ns ** ns ns RH en A * ns ns ns NC en T0 ns ns * * NC en T1 ns ns ns ns NC en T2 ** * ** **

∑Kp, ∑Qc, ∑Ih y ∑My: Concentraciones totales de los grupos de glucósido de kaempferol, quercetina, isorhamnetina y miricetina, respectivamente.





149$


Las conclusiones de los diferentes estudios acerca de la incidencia del estado hídrico sobre

la concentración y distribución de los flavonoles no siempre son concordantes. Los estudios de

genética realizados por Deluc et al. (2009) indicaron que el estrés hídrico provocó un aumento de

la transcripción de flavonol sintasa, enzima envuelta en la síntesis de flavonoles (Fujita et al.,

2006), en los tejidos de la baya en cv. Chardonnay pero no en Cabernet Sauvignon. Por otra

parte, Kennedy et al. (2002) mostraron que el déficit hídrico únicamente tuvo un efecto

moderado. Respecto al efecto del estrés en los diferentes momentos del ciclo vegetativo, según

estos autores fue más notable cuando el déficit tuvo lugar en el preenvero. Esto es debido a que

el efecto dilución sobre el peso de la baya provocado por el estado hídrico de la cepa es mayor

en ese periodo. Sin embargo, en nuestro trabajo no se hallaron en ninguno de los dos años,

diferencias entre los valores de concentración hallados en T1 y T2.

Diferentes autores han reseñado que la exposición de las bayas al sol tiene un considerable

efecto en el contenido de flavonoles en los hollejos (Adams, 2006; D. Moreno et al., 2015; Ristic

et al., 2007) y en sus correspondientes vinos (Monagas et al., 2005). En este sentido, Downey et

al. (2004) mostraron que el nivel de flavonoles en hojas y bayas fue insignificante en tejidos no

expuestos a la luz. Según estos investigadores la expresión de los genes que codifican la

síntesis de flavonoles a partir de floración, y durante la maduración de las bayas, pueden estar

reducida fuertemente en fruta sombreada (Downey et al., 2006). Los resultados obtenidos en

este trabajo podrían estar muy relacionados con el hecho de que el área foliar únicamente fue

significativamente menor en T0 respecto del resto de los tratamientos en 2009 (Tabla VI.1.3 del

Capítulo 1).

El incremento de flavonoles a causa del aclareo de racimos en etapas tempranas del

desarrollo del racimo es concordante con los resultados hallados en cv. Malbec por Fanzone et

al. (2011). Según estos investigadores, la aplicación del aclareo de racimos justamente después

del cuajado permitió una mayor disponibilidad de fotoasimilados en las hojas en estadios

tempranos del crecimiento de la baya. Estudios recientes de Martínez-Lüscher et al. (2016)

mostraron que en ausencia de radiación UV-B la biosíntesis de flavonoles fue prácticamente

inapreciable hasta el envero, momento en el que se apreció un rápido aumento en la

concentración de estas sustancias en el hollejo, lo que sugiere que los azúcares pueden estar

implicados en la ruta biosintética de los flavonoles. Por lo tanto, como explicaron Boss et al.

(1996) las concentraciones superiores de flavonoles en los hollejos A podrían ser explicadas en

base a que en el momento de la biosíntesis, una mayor concentración de los azúcares en las

150$


bayas A habría inducido una mayor expresión de genes implicados en la biosíntesis de estos

compuestos. Por otra parte, Fanzone et al. (2011), en un estudio bianual, también evidenciaron

diferente amplitud del efecto del aclareo en cada uno de los años, comprobando que el año de

mayor radiación solar y temperatura fue también el que el aclareo tuvo un efecto más amplio en

la concentración de flavonoles. En nuestro estudio hubo más diferencias entre el tratamiento C y

el A en el año 2010 que se registró mayores temperaturas.

VI.3.2.3. Ácidos fenólicos y trans-resveratrol

En la Tabla VI.3.5 se muestran los valores de las concentraciones de ácidos cafeico (CF),

cumárico (CU) y ferúlico (FE) y los correspondientes derivados caftaril, cumaril y feruril tartárico

(CF-T, CU-T y FE-T) para los años 2009 y 2010.

Al igual que en las investigaciones de Rodríguez Montealegre et al. (2006), en ambos años

los compuestos mayoritarios fueron CU y CU-T con contribuciones medias de 17,3 % y 59,2 % al

total de esta familia en 2009 y de 32,6 % y 39,9 % en 2010, respectivamente.

Los resultados de la Tabla VI.3.5 muestran que, al igual que en las demás familias fenólicas,

el efecto de las técnicas fue diferente en amplitud y significancia en cada uno de los años. En

esta familia, hubo una mayor y más significativa variación en el 2010.

En general, el efecto de las técnicas vitícolas sobre los compuestos de este grupo es muy

desigual. Al comparar los valores de otras sustancias como CU y FE respecto del T0 se

encontraron respuestas de sentido contrario en cada uno de los años del estudio: T2 que

provocó descensos en 2009, al año siguiente originó aumentos. Aunque en ambos años se

observó al comparar los distintos tratamientos hídricos para ambos niveles de carga que el

tratamiento T1 incrementó la concentración de todos los hidroxicinamil tartáricos y el CF.

También en una misma campaña fue difícil establecer una tendencia común que definiera la

respuesta al aclareo de racimos: en 2009 no modificó los valores de CF, CU, FE y FE-T,

aumentó significativamente los de CF-T y disminuyó los de CU-T. Por otra parte, en 2010, el

aclareo no modificó las concentraciones de CU, FE y FE-T, mientras que aumentó CF, CF-T y

CU-T.

151$


Tabla VI.3.5. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de ácidos fenólicos del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca).

Año Tratamiento CF CU FE CF-T CU-T FE-T

2009

T0 1,2ab 3,0a 0,7a 2,8a 7,9b 0,7ab T1 1,3a 2,6ab 0,4b 3,1a 12,7a 0,9a T2 0,9b 2,2b 0,5ab 1,9b 7,2b 0,6b C 1,1 2,6 0,5 2,3b 10,7a 0,8 A 1,2 2,6 0,6 2,9a 7,8b 0,6

T0-C 1,1 3,0 0,8a 2,6a 8,1b 0,7ab T0-A 1,2 3,0 0,7ab 3,0a 7,8b 0,6ab T1-C 1,2 2,8 0,3b 3,0a 16,6a 1,0a T1-A 1,3 2,5 0,5ab 3,2a 8,8b 0,7ab T2-C 0,9 1,9 0,4ab 1,4b 7,5b 0,6b T2-A 1,0 2,5 0,5ab 2,5a 7,0b 0,6b RH * * * *** *** ** NC ns ns ns ** *** ns

RH*NC ns ns ns ns *** ns TR ns ns * ** *** *

RH en C ns * *** * *** * RH en A ns ns ns * ** ns NC en T0 ns ns ns ns ns ns NC en T1 ns ns ns ns *** ns NC en T2 ns ns ns * ns ns

2010

T0 0,8b 1,9b 0,5b 2,2b 4,7b 0,2 T1 1,6a 6,0a 1,5a 3,0a 9,2a 0,2 T2 0,7b 6,0a 1,2ab 1,7b 2,8c 0,2 C 0,6b 4,4 1,1 1,9b 3,4b 0,2 A 1,4a 4,9 1,0 2,9a 7,7a 0,2

T0-C 0,5d 1,4b 0,4b 1,6c 3,4bc 0,2 T0-A 1,2b 2,5b 0,6b 2,9ab 5,9b 0,3 T1-C 1,0bc 3,3b 1,1b 2,4bc 4,9b 0,3 T1-A 2,3a 8,7a 1,9a 3,7a 13,5a 0,2 T2-C 0,5cd 8,5a 1,8a 1,7c 2,0c 0,2 T2-A 0,8bcd 3,5b 0,7b 2,1bc 3,5bc 0,2 RH *** *** * ** *** ns NC *** ns ns *** *** ns

RH*NC ** *** ns ns *** ns TR *** *** * *** *** ns

RH en C ** ** ns ns ** ns RH en A *** ** * ** *** ns NC en T0 *** * ns *** ** ns NC en T1 ** * ns ** *** ns NC en T2 * ** ns ns ns ns

CF: cafeico, CU: cumárico y FE: ferúlico, CF-T, CU-T y FE-T: derivados de hidroxicinamil cafteril, cumaril y feruril tartárico, respectivamente.





152$


En el caso de CU-T, en ambos años se registraron interacciones significativas RH*NC,

debido al diferente efecto del nivel de carga en los distintos regímenes hídricos. El aclareo

únicamente provocó cambios significativos en T1 de mayor amplitud que las registradas en T0 y

T2 en 2009, mientras que en 2010 las diferencias fueron de mayor amplitud en T0 y T1. Las

variaciones supusieron descensos en 2009 y ascensos en 2010. Esto se reflejó en la

concentración global de esta familia, ya que, al comparar la concentración en los seis

tratamientos, los valores superiores se hallaron en T1-C en 2009 y en T1-A en 2010 (Figura

VI.3.1 y VI.3.2).

Otros autores han relacionado la biosíntesis de los ácidos hidroxicinamil tartáricos con la

ruta fenilpropanoide (Niggeweg et al., 2004; Cheynier et al., 2013), con lo que la variación de

estos compuestos indica que esta ruta podría haber sido afectada por los diferentes tratamientos

hídricos de la cepa. En lo que a efectos del aclareo se refiere, en estudios realizados en cv.

Malbec no se encontraron diferencias entre el aclareo realizado en el cuajado y el no aclareo

(Fanzone et al., 2011), sin embargo en otros estudios en cv. Merlot donde el aclareo fue

realizado después del cuajado, se encontró un efecto positivo (Karoglan et al., 2014).

En la Tabla VI.3.6, que muestra la variación en la concentración de trans-resveratrol en los

distintos tratamientos, se observó un incremento en los tratamientos T1 respecto a T0 y T2 en

ambos años.

Resultados similares a los encontrados por Deluc et al. (2011), que informaron del efecto

positivo de un cierto nivel de déficit hídrico durante preenvero respecto riego total en cv.

Cabernet Sauvignon sobre la concentración de esta sustancia. Por otra parte, se observó que el

efecto del NC varió en función del año y del RH. Así se observó que el aclareo de racimos

disminuyó en T0 y aumentó en T1 en 2009, lo que provocó interacción significativa en RH*NC,

además el efecto contrario se observó en T0 en 2010. Diferentes resultados se encuentran

respecto al efecto del aclareo de racimos temprano sobre esta sustancia, así Prajitna et al.

(2007) observaron un incremento en la concentración de los vinos de Chambourcin, mientras

que Fanzone et al. (2011), no encontraron efecto en los hollejos de uva Malbec.

153$


Tabla VI.3.6. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de trans-resveratrol del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca).

Tratamiento 2009 2010

T0 0,08b 0,06b

T1 0,18a 0,11a

T2 0,10b 0,07b

C 0,11 0,09

A 0,13 0,07

T0-C 0,10b 0,05

T0-A 0,07b 0,07

T1-C 0,13b 0,11

T1-A 0,22a 0,10

T2-C 0,10b 0,09

T2-A 0,10b 0,05

RH *** *

NC ns ns

RH*NC ** ns

TR *** *

RH en C ns ns

RH en A ** ns

NC en T0 * *

NC en T1 * ns

NC en T2 ns ns





VI.3.2.4. Flavanoles

La Tabla VI.3.7 muestra las concentraciones de flavanoles en los hollejos de los diferentes

tratamientos en los años 2009 y 2010.

Los flavanoles más abundantes fueron la procianidina B3 (PB3) (que contribuyó en un 60 %

al total de flavonoles en 2009 y a un 39 % en 2010), seguida de procianidina B1 (PB1) (31,5 %

en 2009 y 45,0 % en 2010) y (+)-catequina (CAT) (30,5 % en 2009 y 24,0 % en 2010) frente a la

(-)-epicatequina (EPI) que resultó el minoritario. Este perfil fue similar al encontrado por otros

autores en cv. Tempranillo (Rodríguez Montealegre et al., 2006).

En 2009, se observó la tendencia general T2>T1>T0 en los valores de todos los compuestos

de esta familia y en todos ellos la concentración en T2 fue significativamente superior a la de T0.

Además, se observó que el efecto del régimen hídrico fue más significativo en los hollejos A.

154$


Tabla VI.3.8. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de flavanoles del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca).

Año Tratamiento CAT EPI PB1 PB2 PB3

2009

T0 1,43b 0,03b 1,37c 0,44b 2,96b T1 1,87ab 0,04b 2,11b 0,60ab 3,53ab T2 2,26a 0,26a 2,63a 0,80a 3,95a C 1,74 0,06b 1,90b 0,67 3,66 A 1,97 0,16a 2,18a 0,56 3,30

T0-C 1,44b 0,04b 1,27c 0,52ab 3,26ab T0-A 1,41b 0,03b 1,47c 0,37b 2,66b T1-C 1,75ab 0,00b 1,82bc 0,66ab 3,66ab T1-A 1,99ab 0,08b 2,40ab 0,53ab 3,40ab T2-C 2,03ab 0,13b 2,60a 0,82a 4,06a T2-A 2,50a 0,38a 2,65a 0,79a 3,84a RH ** *** *** ** * NC ns * * ns ns

RH*NC ns * ns ns ns TR ** *** *** ** ns

RH en C ns ns ** ns ns RH en A ** ** *** *** ** NC en T0 ns ns ns ns * NC en T1 ns ns * ns ns NC en T2 ns * ns ns ns

2010

T0 1,54 0,41 3,25 0,41 3,46ab T1 1,61 0,49 3,19 0,44 3,26b T2 1,86 0,57 3,46 0,37 4,14a C 1,49 0,49 2,57b 0,38 3,11b A 1,85 0,49 4,03a 0,43 4,14a

T0-C 1,34 0,40 2,47b 0,39 3,46b T0-A 1,74 0,42 4,03a 0,42 3,47ab T1-C 1,36 0,53 2,53b 0,36 2,53b T1-A 1,86 0,45 3,84a 0,52 4,00ab T2-C 1,77 0,55 2,71b 0,40 3,34b T2-A 1,96 0,59 4,22a 0,34 4,95a RH ns ns ns ns * NC ns ns *** ns **

RH*NC ns ns ns ns * TR ns ns * ns **

RH en C ns ns ns ns ns RH en A ns ns ns * * NC en T0 ns ns ns ns ns NC en T1 ** ns * ns * NC en T2 ns ns * ns **

CAT: (+)-catequina; EPI: (-)-epicatequina; PB1: procianidina B1; PB2: procianidina B2; PB3: procianidina B3.





155$


En 2009, el efecto del aclareo en signo, amplitud y significancia varió en función de la

sustancia considerada (provocó disminuciones en PB2 y PB3, y aumentos de CAT, EPI y PB1,

únicamente fueron significativos en las dos últimas). En consecuencia, al comparar de forma

conjunta todos los tratamientos los máximos valores de CAT, EPI y PB1 se hallaron en T2-A,

mientras que de PB2 y PB3, en T2-C.

En 2010, el riego provocó un efecto de tendencia similar pero de menor amplitud y

significación estadística. De modo que mientras en 2009 el tratamiento T2 incrementó la

concentración total de esta familia un 38,7 % y 18,2 % respecto a T0 y T1, respectivamente, en

2010 fueron del 12,0 y 15,7 %.

Respecto del aclareo de racimos en 2010, se hallaron incrementos en los hollejos A

respecto de los C en la práctica totalidad de sustancias y regímenes hídricos, que provocaron un

incremento del 41,8 % su concentración global, en mayor amplitud que en 2009, en el que el

aumento global fue del 2,8 %.

Las investigaciones acerca de la acumulación de flavanoles en el hollejo durante la

maduración de uvas para vinificación mostraron que su biosíntesis se produce en las etapas

iniciales del desarrollo del fruto, finalizando su acumulación alrededor del envero, y

permaneciendo posteriormente constante (Kennedy et al., 2002; Ojeda et al., 2002; Downey et

al., 2004; Castellarin et al 2007b). Los resultados obtenidos en este trabajo son concordantes

con los hallazgos de Ojeda et al. (2002), quienes en uvas cv. Shiraz hallaron descensos de

flavanoles en los hollejos de cepas sometidas a estrés hídrico desde la antesis al envero

respecto a las regadas al 100 % de sus necesidades hídricas en el mismo periodo, además

confirmaron la importancia que tiene el estado hídrico preenvero en la concentración de estas

sustancias en vendimia, y encontraron la mayor concentración de estas sustancias en

tratamientos de mayor estrés hídrico en postenvero. Ollé et al. (2011) indicaron que el estrés

hídrico preenvero no condicionó la biosíntesis de flavanoles en cv. Shiraz respecto al riego al 100

% de sus necesidades, sin embargo observaron un ligero aumento en su concentración cuando

la viña fue estresada en postenvero.

El aumento en la concentración de flavanoles en el hollejo registrado en los tratamientos

aclareados en envero respecto a los no aclareados se observó en otros estudios en el cv. Syrah

(Peña-Neira et al., 2007). En otro estudio donde se analizó el efecto del aclareo de racimos en

distintos momentos para el cv. Malbec, solo se observaron incrementos en la concentración de

156$


los hollejos cuando el aclareo se realizó en cuajado (Fanzone et al., 2011). También se

encontraron aumentos en la concentración de flavanoles en vinos de tratamientos aclareados

realizados cuando la baya alcanzó tamaño guisante en cv. Merlot y Cabernet Sauvignon

(Karoglan et al., 2014) y también cuando el aclareo se realizó al empezar el envero en cv.

Tempranillo y Garnacha (Avizcuri-Inac et al., 2013).

VI.3.2.5. Análisis de componentes principales

Los valores medios obtenidos en cada tratamiento para cada una de las familias fenólicas

evaluadas, se sometieron a un análisis de componentes principales (ACP). En las figuras VI.3.3

y VI.3.4 se representan los ACP de 2009 y 2010, respectivamente.

Figura VI.3.3. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición de familias fenólicas en hollejo para diferentes tratamientos de régimen hídrico y de nivel de carga de racimos en 2009.



En el año 2009, las dos primeros componentes principales (CP1 y CP2, Figura VI.3.3)

representaron el 89,15 % de la varianza (57,82 % y 31,34 %, respectivamente). El ACP mostró

una buena clasificación de los hollejos de las bayas procedentes de los diferentes tratamientos

en función de la composición fenólica de los mismos. Los hollejos de los tratamientos T2-C y T2-

T0-A

T1-A

T2-A

T0-C

T1-C

T2-C

Antocianos

Flavonoles

Flavanoles Ácidos fenólicos

-2

-1

0

1

2

3

-3 -2 -1 0 1 2 3 4

PC2

(31,

34 %

)

PC1 (57,82 %)

Biplot 2009 (ejes CP1 y CP2: 89,15 %)

157$


A se posicionaron en el primer cuadrante (parte positiva de CP1 y CP2) y no estuvieron

asociados a ninguna familia fenólica. En el lado negativo de CP1 y positivo de CP2 se situaron

los hollejos T0-C y T0-A asociados a la mayor concentración de flavonoles y finalmente los T1-A

y T1-C, relacionados con los mayores niveles de antocianos y ácidos fenólicos, se situaron en el

tercer cuadrante. Esta distribución de los tratamientos muestra que en este año el efecto del

régimen hídrico modificó en mayor extensión la composición fenólica de los hollejos que el nivel

de carga de racimos.

Figura VI.3.4. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición de familias fenólicas en hollejo para diferentes tratamientos de régimen hídrico y de nivel de carga de racimos en 2010.

T0-A: secano aclareado, T0-C: secano control, T1-A: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y aclareado; T1-C: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control, T2-A: RDC 75%-25 % ETc en pre y

postenvero respectivamente y aclareado, T2-C: RDC 75%-25 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control.

En 2010, el ACP también produjo una buena clasificación de los hollejos de las bayas

Tempranillo procedentes de los diferentes tratamientos en función de la composición fenólica

pues CP1 y CP2 representaron el 64,26 % y el 27,21 % de la varianza respectivamente (Figura

VI.3.4). En el año 2010, los tratamientos se distribuyeron en función del nivel de carga de

racimos. El CP1 estuvo definido en su parte positiva por las concentraciones de antocianos,

flavonoles y flavanoles, y CP2 por las de ácidos fenólicos. Los hollejos A se situaron en la parte

positiva del CP1 y los C en la negativa. Los hollejos T0-A y T2-A se relacionaron con las

T0-A

T1-A

T2-A

T0-C

T1-C

T2-C

Antocianos Flavonoles

Flavanoles

Ácidos Fenólicos

-2

-1

0

1

2

3

-3 -2 -1 0 1 2 3 4

PC2

(27,

21 %

)

PC1 (64,26 %)

Biplot 2010 (ejes CP1 y CP2: 91,47 %)

158$


mayores concentraciones de antocianos, flavonoles y flavanoles, mientras que T1-A con las de

ácidos fenólicos.

Se ha demostrado que el color y el sabor de los vinos está relacionado con el contenido de

las diferentes familias fenólicas existentes en los hollejos (Monagas et al., 2006; Escudero-Gilete

et al., 2010; Gamero, 2016). Así la mayor concentración de antocianos, especialmente de las

formas trihidroxiladas encontradas en T1-A, se pudo manifestar en los vinos con una disminución

de los valores de hab relacionado con tonalidades más azuladas (Tabla.1.9.c, Capítulo 1), y en

2010, la mayor concentración de antocianos T0-A y principalmente de las formas dihidroxiladas,

favorecería la mayor intensidad de color, así como las tonalidades menos azuladas y más vivas

(mayor hab y C*ab, Tabla 1.10.c, Capítulo 1) (Castellarin et al., 2006), favorecido también por la

disminución de pH observada en los vinos de los tratamientos aclareados (Tabla 1.10.a, Capítulo

1). Por otra parte los flavonoles, que son descritos como los mejores copigmentos (Baranac et

al., 1996), mejorarían las reacciones de copigmentación y la intensidad de color en T0-C en 2009

(Tablas 1.9.b y c) y en los tratamientos aclareados en 2010 (Tablas 1.10.b y c). Además, el

aumento de estos compuestos junto con los ácidos fenólicos, podrían aumentar la capacidad

antioxidante, y su consumo podría ayudar a reducir los riesgos de cáncer y enfermedades

cardiovasculares (Hollman y Arts, 2000; Falchi et al., 2006; Flamini et al., 2013). Por otra parte, la

mayor concentración de ácidos fenólicos en T1-C en 2009 y T1-A en 2010, actuarían como

cofactores, mejorando y estabilizando las antocianinas (Markovic et al., 2000) y, por tanto, el

color del vino (Schwarz et al., 2003). El aumento de flavanoles estaría relacionado con el

aumento de la sensación de astringencia de los vinos, como ya se mostró en otros estudios

(Brossaud et al., 2001; Gonzalo-Diago et al., 2014). Además el aumento de flavanoles podría

estar relacionado con la estabilidad del color en los vinos (Hermosín et al., 2005), así las

mayores concentraciones también se relacionaron con los mayores valores de copigmentación

de los vinos T2-C en 2009 y T2-A en 2010 (Tablas VI.1.9.b y VI.10.b), y por lo tanto este

aumento mejoraría su color.


A la vista de los resultados, se puede concluir que el perfil fenólico de los hollejos cv.

Tempranillo se vio modificado por los tratamientos de riego y el aclareo de racimos de diferente

forma en función de la climatología de cada año. En 2009, en el que las cepas estuvieron

sometidas a mayor nivel de estrés hídrico en preenvero, la aplicación de la estrategia T1

159$


favoreció la concentración de antocianos y ácidos fenólicos, lo cual significó una mejora

importante en el color de los vinos elaborados a partir de este tratamiento. En el año 2010, en el

que el estrés hídrico soportado por las cepas en preenvero fue menor, la aplicación de cualquier

tipo de riego deficitario (T1 o T2) no resultó interesante para obtener una producción de mayor

calidad, ya que la biosíntesis de las familias fenólicas de antocianos y flavonoles no se vieron

favorecidas. Por otra parte, el aclareo de racimos en 2009 no mejoró sustancialmente la

concentración de las familias fenólicas en la baya, incluso al realizarlo en algunos regímenes

hídricos, la concentración disminuyó. Sin embargo, en 2010 el aclareo de racimos aumentó la

concentración de todas las familias y por lo tanto también mejoró el color y el sabor de los vinos.

160$


VI.3.4. Referencias

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165$


Capítulo 4. Efecto del régimen hídrico de la cepa y su nivel de

carga de racimos en la composición volátil de los

vinos

Resumen

En este capítulo se evaluaron los efectos del estado hídrico de la cepa y su nivel de carga

de racimos en la composición volátil de vinos Tempranillo durante dos años consecutivos (2010-

2011). Para ello se establecieron tres regímenes hídricos en la cepa: secano (T0), riego

deficitario controlado preenvero (T1) y riego deficitario controlado postenvero (T2) y se

combinaron con dos niveles de carga de racimos: aclareado (A) y no aclareado o control (C).

El efecto de nivel de carga de racimos fue más importante sobre los compuestos volátiles

individuales del vino que el régimen hídrico de la cepa. La combinación de régimen hídrico y

nivel de carga de racimos mostró un efecto en todas las familias de compuestos con excepción

de acetatos y ácidos grasos volátiles. Las concentraciones más altas de alcoholes, fenoles

volátiles y compuestos en C6 se alcanzaron en el tratamiento con menor disposición de agua

para la cepa y aclareo de racimos (T0-A). Sin embargo, los ésteres etílicos y lactonas mostraron

concentraciones más altas cuando se aplicó riego deficitario pre y postenvero y sin aclareo de

racimos (T1-C y T2-C, respectivamente).

El efecto combinado de secano y aclareo de racimos (T0-A) aumentó la mayoría de los

compuestos aromáticos cuantificados en los vinos Tempranillo y además mostró el mayor valor

de actividad de olor (OAV).

Palabras clave: compuestos volátiles; aroma del vino; régimen hídrico; nivel la carga.

166$


VI.4.1. Composición química de los vinos

En la Tabla VI.4.1 se presentan los datos medios de la composición química de los vinos

elaborados a partir de los distintos tratamientos de régimen hídrico y nivel de carga de racimos

en el cv. Tempranillo durante campañas de 2010 y 2011. El análisis de resultados mostró un

mayor efecto del nivel de carga sobre la composición química del vino que el régimen hídrico de

la cepa. Además se observó que la combinación de ambos tratamientos también modificó la

composición aromática de los vinos.

Tabla VI.4.1. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la los parámetros enológicos de los vinos (datos medios campaña 2010 y 2011).

Tratamientos Grado alcohólico Acidez Total Ácido Málico Ácido Tartárico Polifenoles Totales

(% v/v) (g L-1) (g L-1) (g L-1) (mg L-1)

T0 14,1 5,5 1,5 2,9 1053,5

T1 13,4 5,7 1,7 2,6 1027,6

T2 13,7 5,7 1,6 2,9 1042,6

C 13,2b 5,8 1,5 2,8 979,4b

A 14,2a 5,4 1,7 2,8 1103,1a

T0-C 13,5bcd 5,7 1,4b 2,9 985,9ab

T0-A 14,7a 5,3 1,6ab 3,0 1121,1a

T1-C 12,9d 5,9 1,7a 2,6 1014,9ab

T1-A 13,8abc 5,5 1,7a 2,7 1040,3ab

T2-C 13,2cd 6,0 1,5ab 3,0 936,4b

T2-A 14,2ab 5,6 1,7a 2,8 1147,9a

RH ns ns ns ns ns

NC *** ns ns ns *

RH en C ns ns ns ns ns

RH en A ** ns ns ns ns

NC en T0 ** ns ns ns ns

NC en T1 ns ns ns ns ns

NC en T2 * ns ns ns *

RH: Régimen hídrico, NC: Nivel de carga de racimo.




Dentro de la composición química del vino, el grado alcohólico y concentración de

polifenoles totales se vieron afectados por el nivel de carga. Así, el aclareo de racimos

incrementó el grado alcohólico siendo mayor en los vinos T0-A y T2-A. Estos resultados

coinciden con los encontrados por otros autores en los que observaron que el aclareo de racimos

167$


provocó un adelanto en la maduración y un incremento en sólidos solubles totales en la uva, lo

que provocaría un incremento del grado alcohólico de los vinos (Bowen y Reynolds, 2015;

Chapman et al., 2004; Valdés et al., 2009). De la misma manera, cuando se realizó el aclareo de

racimos, la concentración de polifenoles totales también aumentó, coincidiendo este resultado

con el obtenido en trabajos previos llevados a cabo en el cv. Tempranillo (Gamero et al., 2014).

Otros estudios realizados en el norte y sur-oeste de España demostraron que el aclareo de

racimos mejoraba la composición fenólica y el color en los vinos Tempranillo (Valdés et al., 2009;

Santesteban et al., 2011). Además, estudios realizados en otros cultivares tintos Merlot,

Cabernet Franc y Cabernet Sauvignon, demostraron que el aclareo de racimos incrementó la

concentración de antocianos y fenoles en vinos (Di Profio et al., 2011).

En este estudio, los diferentes tratamientos de régimen hídrico no modificaron

significativamente los parámetros analizados en los vinos, mientras que otros autores que

realizaron estudios con el mismo cultivar en Valencia, encontraron que la concentración de ácido

málico se incrementó, disminuyó la del ácido tartárico, y como consecuencia aumentó el pH de

los vinos (Intrigliolo y Castel, 2011).

VI.4.2. Composición volátil de los vinos

En la Figura VI.4.1 se muestran las concentraciones correspondientes a las distintas familias

aromáticas en base a los efectos estudiados, es decir por un lado régimen hídrico y nivel de

carga de racimos por separado y por otro lado la combinación de cada uno de estos efectos. Los

datos mostrados son el promedio de las dos campañas estudiadas 2010 y 2011. Las distintas

familias aromáticas estudiadas han sido alcoholes, compuestos en C6, ésteres etílicos, acetatos,

ácidos grasos volátiles, lactonas y fenoles volátiles, que agrupan al total de los 20 compuestos

individuales, identificados y cuantificados en este estudio.

El régimen hídrico de la cepa afectó a la familia de los alcoholes, los compuestos en C6 y los

fenoles volátiles, donde las mayores concentraciones se registraron en los tratamientos de

mayor estrés hídrico (T0) (Figura VI.4.1), sin embargo no se observaron efectos en ésteres

etílicos, acetatos, ácidos grasos volátiles y lactonas. Otros autores encontraron que los

tratamientos de riego deficitario no tuvieron efecto en la concentración de las diferentes familias

de compuestos volátiles en vinos de cv. Cabernet Sauvignon (Bindon et al., 2007) y Merlot (Qian

et al., 2009).

168$


Figura VI.4.1. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en las familias de compuestos volátiles del vino.

Las letras diferentes para cada barra indican diferencias significativas (p<0,05).

0

15000

30000

45000

60000

75000

90000

T0 T1 T2 C A T0-C T0-A T1-C T1-A T2-C T2-A

Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Alcoholes

*

a

b b

0

500

1000

1500

2000

2500


Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Compuestos en C6 a

b ab

a

bbb b b

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000


Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Ésteres etílicos

*

bc bc

ab

c

a

bc

0

300

600

900

1200

1500

1800


Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Acetatos

0

400

800

1200

1600

2000

2400


Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Ácidos Grasos

0

200

400

600


Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Lactonas

ab

cd cd

bc

a

d

*

0

50

100

150

200


Régimen hídrico

Nivel de carga

Tratamientos

Conc

entra

cion

(µg

L-1)

Fenoles Volátiles

a ab b

a ab ab ab ab

b

169$


El aclareo de racimos provocó una disminución de ésteres etílicos y lactonas. Resultados

similares se encontraron en otros estudios realizados sobre la composición aromática de vinos

de hielo del cv. Vidal, al comparar tratamientos de aclareo de racimos realizados en cuajado

respecto a los tratamientos no aclareados (Bowen y Reynolds, 2015). Otros autores indicaron

que los tratamientos de poda de pretemporada tuvieron mayor efecto sobre las propiedades

sensoriales en vinos Cabernet Sauvignon que los tratamientos de aclareo de racimos en envero,

donde el atributo vegetal disminuyó en intensidad y el descriptor frutal incrementó a medida que

el número de yemas y la producción aumentó (Chapman et al., 2004). Por otra parte, Diago et al.

(2010), evaluaron los efectos del aclareo mecánico de racimos en los atributos sensoriales de

vinos de la variedad Garnacha y Tempranillo en La Rioja, donde se concluyó que las diferencias

sensoriales del aclareo dependían más de otros factores como la variedad.

La combinación de los tratamientos de régimen hídrico y el nivel de carga modificaron la

composición volátil en todas las familias aromáticas, excepto acetatos y ácidos grasos volátiles.

El tratamiento secano provocó las mayores concentraciones de alcoholes, compuestos en C6 y

fenoles volátiles. Sin embargo, los ésteres etílicos y lactonas mostraron las mayores

concentraciones cuando se aplicaron tratamientos de riego deficitario controlado combinado con

tratamientos de mayor nivel de carga de racimos o no aclareados (T1-C y T2-C,

respectivamente).

Desde la Tabla VI.4.2 hasta la VI.4.7, se muestran los resultados del efecto del régimen

hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de los 20 compuestos volátiles,

identificados y cuantificados, en base a las familias aromáticas estudiadas: alcoholes,

compuestos en C6, ésteres etílicos, acetatos, ácidos grasos volátiles, lactonas y fenoles volátiles.

En estas tablas además se presentan los resultados del análisis de la varianza de los diferentes

factores estudiados, régimen hídrico y nivel de carga de racimos.

VI.4.2.1. Alcoholes

El efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos sobre la composición en

alcoholes se muestra en la Tabla VI.4.2. Los alcoholes, representados por cinco compuestos, fue

cuantitativamente el mayor grupo de compuestos volátiles identificados en los vinos de

Tempranillo procedentes de los diferentes tratamientos estudiados.

170$


Los tratamientos de régimen hídrico modificaron la concentración de 2+3-metil-1-butanol y

2,3 butanodiol. El tratamiento de secano (T0) incrementó la concentración de estos alcoholes

respecto a los tratamientos de riego deficitario controlado (T1 y T2). El 2-feniletanol no estuvo

afectado por ningún tratamiento, lo cual ya fue observado por otros autores que estudiaron el

efecto de distintos regímenes hídricos en la variedad Merlot (Qian et al., 2009).

El aclareo de racimos provocó una reducción de 2-metil-1-propanol y un incremento de la

concentración de 2+3-metil-1butanol, 3-metil-1-pentanol y 2,3-butanodiol en los vinos

elaborados. Los valores máximos se observaron en el tratamiento T0-A y los mínimos en T2-C.

La combinación del régimen hídrico y el nivel de carga mostró que, cuando fue aplicado el

aclareo de racimos en el secano (T0-A), las concentraciones de 2+3-metil-1-butanol y 2,3

butanodiol incrementaron respecto a los riegos deficitarios controlados (T1 y T2).

Tabla VI.4.2. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de alcoholes (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).

Tratamientos 2-metil-1-propanol 2+3-metil-1-butanol 3-metil-1-pentanol 2,3 butanodiol 2-feniletanol

T0 3331 47757a 53,7 1308a 23800

T1 2927 40434b 50,3 1056ab 23120

T2 3018 40308b 46,2 949b 21476

C 3503a 40230b 45,9b 872b 23508

A 2681b 45436a 54,3a 1337a 22089

T0-C 3708a 43730b 48,3ab 1100bc 23244

T0-A 2953bc 51784a 59,1a 1517a 24356

T1-C 3309ab 39975bc 49,1ab 792cd 24671

T1-A 2545c 40893bc 51,4ab 1320ab 21570

T2-C 3491ab 36985c 39,9b 723d 22609

T2-A 2544c 43631b 52,5a 1174b 20342

RH ns ** ns *** ns

NC *** * * *** ns

RH en C ns * ns ** ns

RH en A ns * ns ns *

NC en T0 * * ns ** ns

NC en T1 ns ns ns ** ns

NC en T2 ** ns ns * ns





171$


Los resultados obtenidos en nuestro estudio coinciden con los obtenidos por Koundouras et

al. (2006). Estos autores observaron incrementos en la composición volátil en el cv. Agiorgitiko

cuando la cantidad de agua disponible para la cepa era menor. Así, la menor disponibilidad de

agua en la cepa pudo reducir el vigor y aumentar la exposición de los racimos al sol, provocando

una mayor síntesis de compuestos aromáticos en la uva, y por lo tanto, una mayor concentración

en los vinos.

Los alcoholes se forman, principalmente, durante la fermentación alcohólica por la acción de

las levaduras, y pueden ser producidos a partir del catabolismo de aminoácidos de cadena

ramificada o bien por la conversión anabólica de los azúcares (Nykänen, 1986). Rapp y

Versini (1995) demostraron una fuerte correlación entre los aminoácidos de mostos y los niveles

absolutos y relativos de la alcoholes superiores en el vino. Otras investigaciones han demostrado

que el aumento de contenido de amonio o aminoácidos en el mosto tiene un impacto importante

en la composición volátil del vino resultante, en particular en la concentración de alcoholes

superiores, Z-3-hexenol, lactato de etilo y diacetilo (Hernández-Orte et al., 2002; Hernández-Orte

et al., 2005). Además, Garde-Cerdán y Ancín-Azpilicueta, (2008) observaron que la

concentración de 2-feniletanol se mantuvo inalterada con el aumento de los aminoácidos.

VI.4.2.2. Compuestos C6

El efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos sobre la composición en los

compuestos C6 se muestra en la Tabla VI.4.3.

Los compuestos en C6, hexenoles y hexanoles, se caracterizan por aportar aromas

vegetales y herbáceos en los vinos (Gómez et al., 1995). Este grupo de aromas incluye

alcoholes y aldehídos, son formados por acción de la lipooxigenasa que cataliza la oxigenación

de los ácidos grasos que llevan a la formación de hidroperóxidos, los cuales mediante la enzima

liasa se trasforman en aldehídos y estos mediante la deshidrogenasa se reducen a alcoholes. A

lo largo de la maduración, la concentración de ácidos grasos disminuye y por lo tanto, la

concentración en compuestos C6 también será menor (Augustyn et al., 1982; Coelho et al.,

2007). En nuestro estudio, el grupo de los compuestos en C6 estuvo representado por dos

compuestos volátiles (1-hexanol y E-3-hexenol). La concentración de 1-hexanol se vio afectada

por el tratamiento de régimen hídrico, donde la concentración secano (T0) fue mayor que en T1 o

T2. A diferencia de nuestros resultados, otros autores han demostrado que el aumento de la

disponibilidad hídrica en las cepas aumenta la concentración de aromas vegetales, pimienta o

172$


herbáceos (Qian et al., 2009). Entre los distintos regímenes hídricos o entre los distintos

tratamientos de nivel de carga no se encontraron diferencias, sin embargo se observó ligero

incremento en ambos compuestos en los tratamientos aclareados.

Tabla VI.4.3. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de compuestos C6 (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).

Tratamientos 1-hexenol E-3-hexenol

T0 2066a 91,3

T1 1832b 96,2

T2 1807b 93,2

C 1834 88,6

A 1970 98,6

T0-C 1897b 72,8b

T0-A 2235a 109,9a

T1-C 1734b 99,5ab

T1-A 1930ab 93,0ab

T2-C 1870b 93,5ab

T2-A 1744b 92,9ab

RH * ns

NC ns ns

RH en C ns *

RH en A * ns

NC en T0 ns ***

NC en T1 * ns

NC en T2 ns ns





VI.4.2.3. Ésteres etílicos

Los resultados obtenidos para los ésteres etílicos se muestran en la Tabla VI.4.4. Los

ésteres etílicos son importantes contribuyentes al aroma del vino, ya que están presentes en

altas concentraciones y sus umbrales de percepción son bajos, aportando aromas frutales en los

vinos (Ribéreau-Gayon et al., 2006). La concentración en ésteres etílicos puede depender de

distintos factores como las distintas cepas de levaduras, la temperatura de fermentación, la

aireación y el contenido en azúcares (Perestrelo et al., 2006). En nuestro estudio, el éster etílico

más abundante fue el succinato de etilo, seguido del lactato de etilo, hexanoato de etilo y

173$


octanoato de etilo (Tabla VI.4.4). Los ésteres etílicos permanecieron inalterados por el posible

efecto de los distintos regímenes hídricos. Sin embargo, el succinato de etilo y el hexanoato de

etilo se vieron afectados por el nivel de carga, aunque en sentido inverso, ya que en el succinato

de etilo decreció significativamente (p<0,01) en los tratamientos aclareados al compararlo con el

control, mientras que el hexanoato de etilo aumentó (p<0,05).

Tabla VI.4.4. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de ésteres etílicos (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).

Tratamiento Hexanoato de etilo Lactato de etilo Octanoato de etilo Succinato de etilo

T0 541 925 85,8 1845

T1 472 714 82,3 2748

T2 431 799 79,0 2159

C 425b 897 74,3 3246a

A 537a 728 90,4 1255b

T0-C 473ab 1123a 75,3ab 2042bc

T0-A 608a 727ab 96,2a 1647bc

T1-C 478ab 889ab 86,7ab 4363a

T1-A 467ab 540b 77,9ab 1132c

T2-C 325b 678ab 60,9b 3334ab

T2-A 536a 919ab 97,1a 985c

RH ns ns ns ns

NC * ns ns **

RH en C * * ns ns

RH en A ns ns ns *

NC en T0 ns ns ns ns

NC en T1 ns ns ns *

NC en T2 *** ns * ns





En la Tabla VI.4.4 también se muestra el efecto de los tratamientos de regímenes hídricos

con distinto nivel de carga de racimos. Así, cuando los distintos regímenes hídricos sin aclareo

de racimos se compararon, las concentraciones de hexanoato de etilo y lactato de etilo

disminuyeron cuando el tratamiento de riego deficitario controlado fue aplicado en postenvero

(T2-C). Del mismo modo, al comparar los diferentes regímenes hídricos con aclareo de racimos,

la concentración de succinato de etilo disminuyó cuando se aplicó riego deficitario pre y

postenvero (T1-A y T2-A).

174$


Además, cuando se estudió el efecto del nivel de carga en los distintos regímenes hídricos,

se observó que bajo el tratamiento de riego deficitario postenvero (T2), se establecieron

diferencias entre los dos niveles de carga, encontrándose mayores concentraciones en T2-A que

en T2-C, por lo tanto el efecto negativo en la concentración aromática de estos compuestos

puede verse mitigado cuando se aplica la técnica de aclareo de racimos. Contrariamente, el

succinato de etilo disminuyó en el tratamiento T1-A respecto al T1-C, ya que este último alcanzó

la mayor concentración respecto al resto de los tratamientos. El efecto del nivel de carga de

racimos fue distinto en función del régimen hídrico impuesto en la cepa, ya que bajo el régimen

hídrico T1, se observó una tendencia hacia el aumento de los ésteres etílicos en los tratamientos

T1-C en comparación con T1-A, menos el lactato de etilo que mostró las mayores

concentraciones en el tratamiento T0-C respecto al T0-A.

A la vista de los resultados podemos decir que los diferentes tratamientos de regímenes

hídricos y nivel de carga mostraron un efecto distinto en la concentración de ésteres etílicos,

siendo posible que las diferencias observadas entre tratamientos sean fruto de diferentes

respuestas metabólicas relacionadas con factores específicos del estado hídrico de la cepa.

VI.4.2.4. Acetatos

Con respecto a los acetatos, su formación depende de varios factores como la

concentración de ácidos grasos insaturados disponibles en el medio, el ratio carbono: nitrógeno

(Saerens et al., 2008) y el contenido de nutrientes en el mosto (Gambetta et al., 2014).

En la Tabla VI.4.5 se muestra el efecto del régimen hídrico y el nivel de carga sobre los tres

acetatos identificados (acetato de hexilo, acetato de isoamilo y acetato de 2-feniletilo).

Este tipo de compuestos también se han identificado como compuestos activos importantes

en el aroma del vino (Hayasaka et al., 2003; Martí et al., 2003). Dentro de los acetatos, solo el

acetato de 2-feniletilo se vio modificado por el efecto del régimen hídrico, donde el tratamiento de

riego deficitario controlado postenvero (T2) provocó el mayor incremento con respecto al resto de

los regímenes hídricos, además su concentración mejoró en los vinos cuando no se aplicó

aclareo de racimos en las cepas.

175$


Tabla VI.4.5. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de acetatos (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).

Tratamiento Acetato de hexilo Acetato de isoamilo Acetato de 2-feniletilo

T0 49,7 986 94,5b

T1 53,7 838 70,0b

T2 62,4 1161 202a

C 57,1 705 146

A 53,5 1285 98,6

T0-C 44,6 656 73,5b

T0-A 54,9 1316 116b

T1-C 59,2 823 72,1b

T1-A 48,2 853 67,9b

T2-C 67,4 636 292a

T2-A 57,4 1686 112b

RH ns ns *

NC ns ns ns

RH en C ns ns *

RH en A ns ns ns

NC en T0 ns ns ns

NC en T1 ns ns ns

NC en T2 ns ns ns





En la Tabla VI.4.5 se muestra el efecto del régimen hídrico y el nivel de carga sobre los tres

acetatos identificados (acetato de hexilo, acetato de isoamilo y acetato de 2-feniletilo). Este tipo

de compuestos también se han identificado como compuestos activos importantes en el aroma

del vino (Hayasaka et al., 2003; Martí et al., 2003). Dentro de los acetatos, solo el acetato de 2-

feniletilo se vio modificado por el efecto del régimen hídrico, donde el tratamiento de riego

deficitario controlado postenvero (T2) provocó el mayor incremento con respecto al resto de los

regímenes hídricos, además su concentración mejoró en los vinos cuando no se aplicó aclareo

de racimos en las cepas.

VI.4.2.5. Ácidos grasos volátiles

Los ácidos grasos volátiles en el vino aportan una sensación fresca y también ayudan a

modificar la percepción de otras sensaciones gustativas (Ribéreau-Gayon et al., 2006). Estos

176$


compuestos fueron estudiados por Kotseridis y Baumes (2000) y se describieron como

importantes sustancias odorantes de impacto en distintos vinos tintos de Burdeos.

Tabla VI.4.6. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de ácidos grasos volátiles (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).

Tratamientos Ácido hexanoico Ácido octanoico Ácido decanoico Ácido butanodioico

T0 646 443 92,4 1029

T1 558 469 105,3 923

T2 506 474 80,4 950

C 485b 433 108,0a 1120a

A 655a 491 77,4b 814b

T0-C 587a 418 104ab 1129a

T0-A 705ª 468 80,2ab 928ab

T1-C 551a 473 125a 1112a

T1-A 565a 466 85,1ab 734b

T2-C 317b 409 94,0ab 1120a

T2-A 695a 539 66,8b 780b

RH ns ns ns ns

NC ** ns * **

RH en C * ns ns ns

RH en A ns ns ns ns

NC en T0 ns ns ns ns

NC en T1 ns ns ns *

NC en T2 * ns ns *





En nuestro estudio, la concentración de ácidos grasos volátiles no se vio afectada por los

diferentes regímenes hídricos impuestos en el viñedo (Tabla VI.4.6). Sin embargo, el ácido

hexanoico, el ácido decanoico y el ácido butanodioico variaron su concentración con los

tratamientos de nivel de carga de racimos. De esta forma, la concentración de ácido hexanoico

aumentó (p<0,01) cuando se realizó el aclareo de racimos en las cepas, mientras que el ácido

decanoico (p<0,05) y el butanodioico (p<0,01) disminuyeron. Con respecto al efecto combinado

del régimen hídrico y nivel de carga de racimos en el viñedo, se observó una disminución de la

concentración de ácido butanodioico en los tratamientos de riego deficitario controlado pre y

postenvero cuando se aplicó el aclareo de racimos (T1-A y T2-A) respecto a cuándo este no fue

aplicado (T1-C y T2-C). El ácido hexanoico, bajo el tratamiento hídrico T2, mostró un

177$


comportamiento opuesto en función del nivel de carga de racimos, ya que cuando se realizó

aclareo de racimos incrementó su concentración, sin embargo disminuyó cuando no se realizó.

Por lo tanto, el efecto de nivel de carga en la concentración de ácidos grasos volátiles fue

diferente en función del régimen hídrico impuesto.

VI.4.2.6. Lactonas y fenoles volátiles

La única lactona identificada y cuantificada en nuestro estudio fue la γ-butirolactona (Tabla

VI.4.7). La γ-butirolactona es un importante compuesto de olor activo cuyo descriptor es dulce,

rancio o mantecoso (Etiévant, 1991, Lee y Noble, 2003). Estudios realizados en vinos tintos de

Galicia, la lactona más abundante fue la γ-butirolactona (Vilanova et al., 2012a). La

concentración de este compuesto se vio afectada por el nivel de carga de racimos, alcanzando el

mayor valor en los tratamientos control bajo el régimen hídrico T2 (T2-C), y por el contrario los

valores más bajos se observaron cuando se aplicó aclareo de racimos en el mismo régimen

hídrico (T2-A). Igualmente ocurrió en todos los tratamientos hídricos al comparar aclareo vs

control, por lo tanto, el aclareo de racimos disminuyó la concentración de γ-butirolactona,

independientemente del estado hídrico de la cepa.

En la Tabla VI.4.7 también se muestra el único fenol volátil (vainillina) identificado y

cuantificado en este estudio. El análisis de resultados mostró que la vainillina se vio afectada por

el efecto combinado régimen hídrico y nivel de carga de racimos, de forma que el valor más alto

se alcanzó en el tratamiento T0-A. Este resultado está en consonancia con los resultados

obtenidos por Bureau et al. (2000) en uvas Syrah, donde varios fenoles volátiles mostraron altos

valores en los tratamientos de aclareo de racimos. Esta observación se relaciona además con lo

anunciado por otros autores que indicaron que la mayor acumulación de fenoles solubles, tales

como las antocianinas, se encuentran en las uvas más maduras de los tratamientos de aclareo

de racimos (Dokoozlian y Hirschfelt, 1995; Reynolds et al.,1994). En contraposición, Iacono et al.

(1995) mostraron que estos compuestos no se vieron afectados por el aclareo de racimos.

El efecto del nivel de carga de racimos afectó más a la concentración de compuestos

volátiles en el vino que los diferentes regímenes hídricos, ya que 10 de los 20 compuestos

cuantificados (4 alcoholes, 2 ésteres etílicos, 3 ácidos grasos volátiles y 1 lactona) mostraron

diferencias entre los dos niveles de carga. Sin embargo, el régimen hídrico solo modificó 4

compuestos volátiles (2 alcoholes, 1 compuesto en C6, 1 acetato). El análisis de los efectos

178$


combinados régimen hídrico y el nivel de carga mostró efecto sobre 14 de los 20 compuestos

volátiles cuantificados, donde T0-A aumentó la concentración en 12 de ellos. Sin embargo T2-C

mostró los valores más bajos en 8 de los 20 compuestos volátiles identificados y cuantificados en

los vinos de Tempranillo.

Tabla VI.4.7. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de lactonas y fenoles volátiles (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).

Tratamientos Lactonas Fenoles volátiles

Butirolactona Vainillina

T0 476 154

T1 404 147

T2 471 136

C 542a 140

A 359b 152

T0-C 558ab 147ab

T0-A 394cd 161a

T1-C 447bc 141ab

T1-A 361cd 152ab

T2-C 621a 131b

T2-A 321d 142ab

RH ns ns

NC *** ns

RH en C ** ns

RH en A ns ns

NC en T0 * ns

NC en T1 * ns

NC en T2 *** ns





VI.4.2.7. Valor de la actividad odorífera (OAV) de los vinos

Con el fin de evaluar la influencia de cada compuesto volátil individual, se calculó el valor de

la actividad odorífica (OAV) como la relación entre la concentración del compuesto y su umbral

de olor (Tabla VI.4.8). Los resultados muestran que 8 de los 20 compuestos volátiles

cuantificados se encontraron por encima de sus umbrales correspondientes.

179$


Para todos los vinos, el OAV más alto fue el hexanoato de etilo (manzana y aroma afrutado)

seguido de acetato de isoamilo (banana) y octanoato de etilo (manzana, dulce), siempre por

encima de los umbrales de olor.

Tabla VI.4.8. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre el valor de actividad de odorífica (OAV) de los vinos (Datos medios de 2010 y 2011).

Compuestos Umbral de Percepción (µg L-1)

Descriptor T0-C T0-A T1-C T1-A T2-C T2-A

2-Metil-1-propanol 65000 Disolvente 0,057 0,045 0,051 0,039 0,054 0,039

2+3-Metil-1-butanol 30000 Whisky, malta, quemado 1,458 1,726 1,333 1,363 1,233 1,454 3-Metil-1-pentanol 500 Suelo, champiñón 0,097 0,118 0,098 0,103 0,080 0,105

2,3 Butanodiol 120000 Mantecoso, cremoso 0,009 0,013 0,007 0,011 0,006 0,010

2-feniletanol 14000 Miel, rosa, lirio 1,660 1,740 1,762 1,541 1,615 1,453 1-Hexanol 8000 Resina, floral 0,237 0,279 0,217 0,241 0,234 0,218

E-3-Hexenol 400 Verde, hierba 0,182 0,275 0,249 0,232 0,234 0,232

Hexanoato de etilo 5 Manzana, afrutado 94,703 121,541 95,529 93,369 65,078 107,297 Lactato de etilo 154700 Fresa, frambuesa 0,007 0,005 0,006 0,003 0,004 0,006

Octanoato de etilo 5 Manzana, dulce 15,064 19,245 17,334 15,584 12,190 19,423 Succinato de etilo 200000 Afrutado 0,010 0,008 0,022 0,006 0,017 0,005

Acetato de hexilo 670 Pera 0,067 0,082 0,088 0,072 0,101 0,086

Acetato de isoamilo 30 Plátano 21,868 43,866 27,439 28,433 21,207 56,186 Acetato de 2-feniletilo 250 Floral, miel, dulce 0,294 0,462 0,288 0,272 1,170 0,449

Ácido hexanoico 420 Sudor 1,398 1,678 1,311 1,346 0,754 1,654 Ácido octanoico 500 Sudor, queso 0,836 0,936 0,946 0,932 0,817 1,078 Ácido decanoico 1000 Graso 0,104 0,080 0,126 0,085 0,094 0,067

Ácido butanodioico - - - - - - - -

Butirolactona 35000 Rancio, mantecoso 0,016 0,011 0,013 0,010 0,018 0,009

Vainillina 200 Vainilla 0,736 0,807 0,708 0,760 0,653 0,712

Umbral de percepción y descriptor del compuesto volátil se encuentra en la literatura (Etiévant, 1991, Ferreira et al., 2000; Francis y Newton, 2005; Lee y Noble, 2003; Vilanova et al., 2010).

Los OAV> 1 se muestran en negrita.

Entre los alcoholes solo el 2+3-metil-1-butanol y 2-feniletanol, mostraron OAV > 1 en los

vinos de todos los tratamientos, y los mayores valores se encontraron en T0-A y T1-C,

respectivamente. Por lo tanto, el incremento de la concentración de 2+3-metil-1-butanol en T0-A

podría ser percibido sensorialmente. Sin embargo el incremento de 2,3-butanodiol no mostró una

posible influencia sensorial ya que su umbral de percepción fue mayor.

180$


El aumento de los compuestos en C6 (1-hexanol y E-3-hexenol) en el tratamiento T0-A, no

se apreció sensorialmente ya que la concentración de estos compuestos estuvo por debajo de su

umbral de percepción en todos los tratamientos.

El hexanoato de etilo fue uno de los compuestos aromáticos más potentes en todos los

tratamientos debido a su bajo umbral de percepción, seguido por el acetato de isoamilo y

octanoato de etilo. El hexanoato de etilo mostró el mayor OAV cuando se realizó el aclareo de

racimos en el tratamiento de secano (T0-A). Sin embargo, octanoato de etilo y acetato de

isoamilo contribuyeron más al aroma de los vinos Tempranillo (OAV> 1) elaborados a partir de

los tratamientos T2-A. Por último, el acetato de 2-feniletilo, identificado con descriptores florales

en vino (Lee y Noble, 2003), sólo contribuyó sensorialmente al aroma del vino elaborado a partir

del tratamiento T2-C.

Con respecto a la percepción sensorial de los ácidos grasos volátiles, el ácido hexanoico fue

el único que contribuyó al aroma de todos los vinos, excepto en los vinos elaborados a partir del

tratamiento T2-C. Por otra parte, el ácido octanoico solo contribuyó al aroma de los vinos T2-A

(OAV > 1).

El tratamiento de secano combinado con el aclareo de racimos (T0-A) mostró el valor total

más alto de OAV (191,19), seguido por T2-A (OAV = 188,99). El OAV más bajo se encontró en

T2-C (OAV = 104,06).

VI.4.2.8. Análisis de componentes principales

El análisis de componentes principales (ACP) se realizó utilizando los datos de composición

volátil de los vinos Tempanillo que mostraron diferencias significativas en la combinación de los

distintos tratamientos de régimen hídrico y nivel de carga de racimos (Figura VI.4.2). Los dos

primeros componentes principales (CP1 y CP2) representaron el 72,36 % de la varianza

(52,46 % y 19,90 %, respectivamente).

El ACP mostró una buena clasificación de los vinos de Tempranillo elaborados a partir de los

diferentes tratamientos. Los vinos de los tratamientos T0-C y T1-C se encuentran en el lado

negativo de CP1 y lado positivo de CP2, que se asoció con una alta concentración de

γ-butirolactona, ácido butanodioico, 2-metil-1-propanol y succinato de etilo. Sin embargo, los

vinos de los tratamientos T1-A y T2-A se localizaron en el cuadrante opuesto (parte positiva de

181$


CP1 y parte negativa de CP2) relacionados con un menor nivel de compuestos volátiles

cuantificados.

Por otro lado, los vinos de T0-A, situados en la parte positiva de CP1 y CP2, estuvieron

relacionados con altas concentraciones de alcoholes superiores (2+3-metil-1-butanol, 3-metil-1-

pentanol, 2,3-butanodiol), ésteres etílicos (hexanoato de etilo y octanoato de etilo) y ácido

hexanoico. Por último, la mayor concentración de 2-feniletanol contribuyó a la diferenciación de

T2-C, que se localizó en el lado negativo de CP1 y CP2.

Figura VI.4.2. Análisis de componentes principales (ACP) de los compuestos volátiles significativos en tratamientos de regímenes hídricos y nivel de carga de racimos en los vinos.




Los resultados de este estudio proporcionan información adicional sobre el efecto

combinado del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la composición volátil de los

vinos del cv. Tempranillo. El análisis de la composición volátil en los distintos tratamientos

T0-A

T1-A T2-A

T0-C T1-C

T2-C

2metil-1-propanol 2+3metil-1-butanol

3metil1pentanol

3,3 butanodiol

2 feniletanol

1 hexenol

E-3-hexenol

Hexanoato de etilo

Lactato de etilo

Octanoato de etilo

Succinato de etilo

Acetato de 2 feniletilo

Ácido hexanoico

Ácido decanoico Ácido butanedioico

Butirolactona

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

PC2

(19,

90 %

)

PC1 (52,46 %)

Biplot (ejes PC1 y PC2: 72,36 %)

182$


sugiere que el tratamiento de secano combinado con el aclareo de racimos (T0-A) provocó un

aumento de la mayoría de los compuestos aromáticos en el vino. La concentración de alcoholes

superiores, compuestos en C6 y fenoles volátiles fueron mayores en T0-A. Sin embargo, los

ésteres de etilo y lactonas mostraron mayor concentración cuando se aplicó riego deficitario

controlado en pre y postenvero sin aclareo de racimos (T1-C y T2-C). Los acetatos y ácidos

grasos volátiles no se vieron afectados por el efecto combinado del régimen hídrico y el nivel de

carga de racimos. El efecto de estos tratamientos también se pudo percibir en el valor de la

actividad odorífera (OAV), donde 8 compuestos volátiles alcanzaron valores superiores a 1. El

tratamiento T0-A fue el que alcanzó los mayores valores de OAV.

El conocimiento sobre cómo las diferentes prácticas vitícolas afectan a la composición volátil

de los vinos y los mecanismos que influyen en su formación, resulta esencial para el desarrollo

de estrategias de producción de vinos más aromáticos y con atributos sensoriales que mejoren

su percepción. La combinación de distintos tratamientos hídricos y el nivel carga de racimos

puede ser una herramienta valiosa para mejorar la composición volátil de los vinos Tempranillo

cultivados en regiones semiáridas como Extremadura.

183$


VI.4.4. Referencias

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187$


Capítulo 5. Efecto del régimen hídrico de la cepa y del nivel de

carga de racimos en las características sensoriales de

los vinos

Resumen

Este capítulo tiene por objeto evaluar a nivel sensorial la diferenciación, intensidad y

preferencia de los vinos elaborados a partir de los tratamientos de régimen hídrico (RH) [secano

(T0), riego deficitario controlado 25-75 % ETc (T1) y 75-25 % ETc (T2) en pre y postenvero,

respectivamente] y nivel de carga de racimos (NC) [control (C) y aclareado (A)]. Se compararon

los vinos elaborados en las cosechas 2010 y 2011 con técnicas de A y C para cada RH (T0-C vs

T0-A; T1-C vs T1-A y T2-C vs T2-A), así como la comparación de cada RH en cada NC (T0-C vs

T1-C; T0-C vs T2-C, T1-C vs T2-C, y T0-A vs T1-A; T0-A vs T2-A, T1-A vs T2-A). Tanto el

régimen hídrico como el nivel de carga de racimos modificaron las características sensoriales de

los vinos elaborados, de forma que los catadores diferenciaron la mayoría de las comparaciones

realizadas. Además, los catadores discriminaron entre vinos en base a su intensidad, lo que

contribuyó a su preferencia en todos los casos. De manera general los catadores apreciaron más

los vinos procedentes de tratamientos aclareados que los control y los secanos que los riegos.

Las regresiones por mínimos cuadrados parciales (PLSR) mostraron la existencia de altas

correlaciones entre los atributos sensoriales y la composición físico-química de los vinos en

ambas cosechas.

Palabras clave: vino, sensorial, preferencia, nivel de carga, régimen hídrico.

196$


VI.5.1. Influencia del nivel de carga de racimos en las

características sensoriales de los vinos

Los vinos elaborados a partir de cepas aclareadas (A) y control (C) para cada régimen

hídrico se analizaron sensorialmente en las cosechas 2010 y 2011. En la Tabla VI.5.1 se

presentan los resultados de las respuestas de los catadores en las pruebas de diferencia,

intensidad y preferencia de los vinos, mediante comparación por parejas para cada una de las

fases sensoriales, visual, olfativa y gustativa.

Tabla VI.5.1. Incidencia del nivel de carga en las características sensoriales de los vinos en 2010 y 2011.

Año Fase Régimen hídrico

Diferencia A-C Intensidad Preferencia

Sí No Sig. A C Sig. A C Sig.

2010

Visual

T0 32 4 *** 17 15 ns 30 2 ***

T1 29 7 *** 18 11 ns 19 10 ns

T2 31 5 *** 23 8 * 22 9 *

Olfativa

T0 31 5 *** 27 4 *** 24 7 **

T1 28 8 ** 11 17 ns 14 14 ns

T2 30 6 *** 20 10 ns 21 9 *

Gustativa

T0 32 4 *** 26 6 *** 18 14 ns

T1 27 9 ** 10 17 ns 15 12 ns

T2 32 4 *** 20 12 ns 18 14 ns

2011

Visual

T0 35 1 *** 35 0 *** 33 2 ***

T1 36 0 *** 35 1 *** 36 0 ***

T2 36 0 *** 36 0 *** 36 0 ***

Olfativa

T0 33 3 *** 26 7 *** 27 6 ***

T1 34 2 *** 25 9 ** 24 10 *

T2 34 2 *** 25 9 ** 22 12 ns

Gustativa

T0 36 0 *** 26 10 * 23 13 ns

T1 34 2 *** 31 3 *** 26 8 **

T2 33 3 *** 27 6 *** 29 4 **



A la vista de los resultados expuestos en la Tabla VI.5.1 se puede constatar que los

catadores encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los vinos A y C para

todos los regímenes hídricos propuestos en todas las fases del análisis sensorial y en las dos

cosechas estudiadas.

197$


Una vez establecidas las diferencias sensoriales de los vinos por parte de los catadores,

estos determinaron la mayor intensidad entre los vinos A y C en fase visual, olfativa y gustativa.

Los resultados muestran, que, salvo alguna excepción, vinos A fueron más intensos que los C en

todas las fases del análisis sensorial.

Finalmente, los catadores prefirieron los vinos procedentes de las cepas aclareadas a los de

cepas control, aunque de los resultados expuestos en la Tabla VI.5.1, se deduce que la

significación estadística varió en función de la fase sensorial analizada, y para una misma fase

también dependió del régimen hídrico y l de estudio.

Es de destacar que el análisis sensorial visual estableció más diferencias entre los vinos

comparados que cuando se evaluó la diferencia de color absoluta (∆Eab*) mediante análisis

espectrofotométrico (Tabla VI.1.12, Capítulo 1). Por otra parte, la mayor intensidad identificada

por los catadores en los vinos A, se relacionó con los resultados obtenidos en las características

cromáticas evaluadas (Tablas VI.1.10c y VI.1.11c), donde los vinos A obtuvieron la mayor

intensidad de color y saturación (C*ab) que los vinos C. Gamero et al. (2014) también señalaron

que la intensidad de color y el descriptor “color cereza” en el análisis sensorial de los vinos

elaborados con la variedad Tempranillo fue mayor en los vinos aclareados que los controles. Con

respecto a la preferencia visual y relacionado con los resultados obtenidos en intensidad, los

catadores prefirieron los vinos A, que se relacionaron con los mayores valores de C*ab y menores

de L* y hab, es decir los catadores prefirieron vinos más saturados, más oscuros y de tonalidad

más azulada, en ambas campañas. Es interesante resaltar que Somers y Evans (1977)

mostraron una correlación positiva entre la intensidad de color del vino y la preferencia de

catadores experimentados. Consecuentemente, en nuestro estudio, los efectos producidos por el

aclareo de racimos pueden ser considerados como positivos por los catadores a nivel visual.

Con respecto a la fase olfativa del análisis sensorial y con el fin de justificar los resultados

obtenidos, se calcularon los valores de actividad odorífica (OAV) de los vinos en cada una de las

campañas estudiadas (Tabla VI.5.2). El OAV puede aportar información acerca de qué aromas

percibieron los catadores en la fase olfativa y con qué intensidad. Aunque este ratio no tiene en

cuenta el efecto depresivo o sinérgico en el aroma que resulta de la interacción de las distintas

moléculas presentes en los vinos, puede servir como una primera aproximación a la posible

contribución de cada compuesto al aroma global (Aznar et al., 2001; Moyano et al., 2002). Así, la

diferenciación encontrada por los catadores en la fase olfativa (Tabla VI.5.1) se relacionó con los

198$


diferentes valores de los OAV de los compuestos volátiles hallados en los vinos de los

tratamientos A y C (Tabla VI.5.2). En otros estudios realizados con la misma variedad se

demostró que ocho atributos olfativos marcaron diferencias entre los vinos elaborados a partir de

cepas con distinto nivel de carga, por lo tanto vinos sensorialmente distintos (Diago et al., 2010).

Tabla VI.5.2. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en los OAV de los vinos de las cosechas 2010 y 2011.

Año Compuestos Umbrales Aroma T0-C T0-A T1-C T1-A T2-C T2-A

2010

2+3metil-1-butanol 30000 Whisky, malta, quemado 1,5 1,9 1,6 1,7 1,2 1,2

2 feniletanol 14000 Miel, rosa, lilas 1,4 1,6 1,5 1,4 1,7 1,3

Hexanoato de etilo 5 Manzana verde, afrutado 77,8 82,7 79,9 102,4 60,5 114,6

Octanoato de etilo 5 Manzana, dulce 13,9 14,3 15,8 21,8 16,3 24,5

Acetato de isoamilo 30 Plátano 49,3 78,9 39,5 103,1 37,8 49,1

Ácido hexanoico 420 Sudor 1,3 1,5 1,5 1,9 1,3 1,5

Ácido octanoico 500 Sudor, queso 0,9 0,7 0,9 1,3 1,0 1,2

Suma de OAV > 1 145,3 180,9 139,7 233,5 119,9 193,5

2011

2+3 metil-1-butanol 30000 Whisky, malta, quemado 1,2 1,6 1,4 1,2 1,2 1,4

2 feniletanol 14000 Miel, rosa, lilas 1,6 1,8 1,8 1,5 1,5 2,2

Hexanoato de etilo 5 Manzana verde, afrutado 108,9 160,3 109,5 112,2 69,7 76,4

Octanoato de etilo 5 Manzana, dulce 17,2 24,2 14,3 17,0 8,0 10,1

Acetato de isoamilo 30 Plátano 7,6 8,8 4,3 9,3 4,6 5,8

Ácido hexanoico 420 Sudor 1,3 1,9 1,3 1,4 0,2 1,2

Ácido octanoico 500 Sudor, queso 1,0 1,1 0,8 0,9 0,6 0,7

Suma de OAV > 1 137,92 199,81 132,5 142,7 87,0 97,1

T0-A: secano aclareado, T0-C: secano control, T1-A: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y aclareado; T1-C: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control, T2-A: RDC 75-25 % ETc en pre y postenvero

respectivamente y aclareado, T2-C: RDC 75-25 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control.

Por otra parte, con respecto a la intensidad aromática de los vinos a nivel sensorial, en los

casos donde fue percibida como mayor por los catadores (T0-A en 2010 y T0-A, T1-A y T2-A en

2011), la suma de las OAV > 1 también fue mayor que su pareja comparada, así los vinos

procedentes de tratamientos de aclareo de racimos se percibieron como más aromáticos que los

control en ambas cosechas. En la bibliografía consultada se observaron diferentes resultados,

así en trabajos realizados por Gamero et al. (2014) en cv. Tempranillo se observó que los

catadores percibieron con mayor intensidad los aromas lácticos de los vinos procedentes de

tratamientos aclareados, mientras que Diago et al. (2010) en el mismo cultivar observaron que el

aclareo de racimos disminuyó la intensidad de los aromas comparado con el control. Por otra

parte, Chapman et al. (2004) en cv. Cabernet Sauvignon mostraron que los tratamientos de

199$


aclareo de racimos tuvieron muy poco efecto en el aroma del vino y no establecieron regresiones

significativas entre los vinos procedentes de estos tratamientos y los atributos aromáticos. En lo

que respecta a la preferencia, los catadores siempre prefirieron los tratamientos aclareados, lo

que pudo estar relacionado con el incremento de OAV de los compuestos volátiles en los vinos A

frente a los C, salvo alguna excepción. A la vista de nuestros resultados podemos decir que la

aplicación de aclareo de racimos, independientemente del régimen hídrico, modifica las

características aromáticas de los vinos y son valoradas positivamente por los catadores a nivel

olfativo.

Por último, en fase gustativa, la marcada diferencia a nivel sensorial puede estar motivada

por los parámetros generales del vino, tales como graduación alcohólica, pH, ácidos orgánicos,

acidez total o compuestos fenólicos, analizados previamente en el Capítulo 1. En 2010, las

mayores intensidades en boca fueron percibidas en los vinos T0-A respecto a T0-C. Esta mayor

intensidad pudo ser debida a la mayor graduación alcohólica y a la mayor frescura en boca

aportada por menores pH y mayores concentraciones de ácidos orgánicos y acidez total (Tabla

VI.1.10.a, Capítulo 1). Además, las mayores concentraciones de compuestos fenólicos

(polifenoles totales, antocianos y catequinas, Tabla VI.1.10.b, Capítulo 1) pudieron aportar más

estructura en boca, ya que es bien sabido que estos compuestos juegan un papel importante en

los atributos sensoriales del vino, ya que son responsables del amargor y la astringencia (Gawel,

1998). Sin embargo, los catadores no llegaron a un consenso significativo respecto a la

preferencia, aunque la tendencia fue hacia los vinos aclareados. Con respecto a la intensidad

gustativa de los vinos de 2011, en todos los regímenes hídricos se observó una mayor intensidad

en los vinos A frente a C, debido probablemente al mayor grado alcohólico y la mayor

astringencia en estos vinos (Tabla VI.1.11.a y b, Capítulo 1). Estos resultados de intensidad

gustativa coinciden con los encontrados por otros autores donde la astringencia se percibió con

mayor intensidad en vinos de tratamientos aclareados de cv. Tempranillo (Diago et al., 2010;

Gamero et al., 2014) o cv. Cabernet Sauvignon (Chapman et al., 2004). Continuando con la

preferencia gustativa en esta misma cosecha 2011, se observa un resultado similar a la

intensidad, con mayores preferencias hacia los vinos A donde la mayor concentración de alcohol

compensa la astringencia del vino, lo que también proporciona sensaciones más agradables que

en los controles menos alcohólicos. En consecuencia, a la vista de nuestros resultados se podría

decir que los tratamientos de aclareo de racimos ejercen un efecto positivo en la sensación

gustativa de los vinos.

200$


VI.5.2. Influencia de los diferentes regímenes hídricos en las

características sensoriales de los vinos

La evaluación sensorial de los vinos elaborados en base a los regímenes hídricos

estudiados (T0, T1 y T2), fue realizada en combinación con cada tratamiento de nivel de carga

de racimos, aclareados (A) y control (C), de forma independiente para cada cosecha. En la

Tabla VI.5.3 se presentan los resultados de las respuestas de los catadores para las cosechas

2010 y 2011.

Los resultados de las comparaciones por pares de los vinos procedentes de los distintos

regímenes hídricos, sin o con aclareo de racimos, muestran que en el año 2010 existieron

diferencias significativas entre todas las comparaciones a nivel visual, olfativo y gustativo. Por

otra parte en 2011, los catadores establecieron más diferencias entre los vinos procedentes de

diferentes regímenes hídricos en tratamientos control que en los aclareados. Como se puede

observar en la Tabla VI.5.3, las diferencias significativas en los tratamientos C se observaron

entre regímenes hídricos T0-C vs T1-C y T0-C vs T2-C en todas las fases de análisis sensorial.

En las cepas aclareadas los catadores diferenciaron T0-A vs T1-A en todas las fases del análisis,

y T0-A vs T2-A en fase gustativa.

Con respecto a la percepción de mayor o menor intensidad en las distintas fases

sensoriales, se observó que en el año 2010 la tendencia general fue a una mayor intensidad en

los vinos T1 y T0 frente a T2 en cepas control (C) salvo alguna excepción, siendo T1-C el vino de

mayor intensidad visual y olfativa. En las combinaciones de los distintos regímenes hídricos con

aclareados de racimos en el año 2010, se observaron diferencias en intensidad al comparar

todos los regímenes hídricos por pares. En estas comparaciones, T0-A mostró la mayor

intensidad en todas las fases del análisis sensorial. Cuando comparamos T1-A y T2-A, mayor

intensidad la alcanzan los vinos T2-A también en todas las fases, aunque solo de forma

significativa en la fase visual. En la cosecha 2011, los vinos T0 se caracterizaron por alcanzar las

mayores intensidades en todas las fases de análisis independientemente de que las cepas estén

o no aclareadas. También se observó una tendencia a encontrar mayor intensidad en los

tratamientos T2 al compararlos con T1 independientemente del nivel de carga, siendo

significativo en la fase visual y olfativa.

201$


Tabla VI.5.3. Incidencia del régimen hídrico en las características sensoriales de los vinos en 2010 y 2011.

Año Fase Comparación Diferencias X-Y Intensidad Preferencia

X Y Si No Sig. X Y Sig. X Y Sig.

2010

Visual

T0-C T1-C 30 6 *** 15 15 ns 21 9 *

T0-C T2-C 33 3 *** 19 14 ns 23 10 *

T1-C T2-C 30 6 *** 21 9 * 20 10 ns

T0-A T1-A 35 1 *** 35 0 *** 34 1 ***

T0-A T2-A 35 1 *** 33 2 *** 30 5 ***

T1-A T2-A 31 5 *** 0 31 *** 1 30 ***

Olfativa

T0-C T1-C 26 10 * 10 16 ns 12 14 ns

T0-C T2-C 35 1 *** 16 19 ns 21 14 ns

T1-C T2-C 31 5 *** 22 9 * 21 10 ns

T0-A T1-A 34 2 *** 26 8 *** 31 3 ***

T0-A T2-A 33 3 *** 26 7 ** 25 8 **

T1-A T2-A 31 5 *** 15 16 ns 10 21 ns

Gustativa

T0-C T1-C 30 6 *** 11 19 ns 16 14 ns

T0-C T2-C 33 3 *** 19 14 ns 22 11 ns

T1-C T2-C 31 5 *** 20 11 ns 22 9 *

T0-A T1-A 31 5 *** 27 4 *** 27 4 ***

T0-A T2-A 32 4 *** 22 10 ns 24 8 **

T1-A T2-A 30 6 *** 12 18 ns 13 17 ns

2011

Visual

T0-C T1-C 34 2 *** 34 0 *** 33 1 ***

T0-C T2-C 33 3 *** 33 0 *** 33 0 ***

T1-C T2-C 16 17 ns 3 13 * 3 13 *

T0-A T1-A 29 7 *** 29 0 *** 25 4 ***

T0-A T2-A 20 16 ns 12 8 ns 12 8 ns

T1-A T2-A 24 12 ns 3 21 *** 4 20 **

Olfativa

T0-C T1-C 32 4 *** 25 7 ** 28 4 ***

T0-C T2-C 26 10 * 18 8 ns 21 5 **

T1-C T2-C 18 15 ns 3 15 * 5 13 ns

T0-A T1-A 25 11 * 18 7 * 19 6 *

T0-A T2-A 24 12 ns 17 7 ns 15 9 ns

T1-A T2-A 22 14 ns 3 19 *** 10 12 ns

Gustativa

T0-C T1-C 29 7 *** 21 8 * 24 5 ***

T0-C T2-C 25 11 * 16 9 ns 21 4 ***

T1-C T2-C 21 12 ns 6 15 ns 9 12 ns

T0-A T1-A 26 10 * 20 6 ** 19 7 *

T0-A T2-A 25 11 * 15 10 ns 8 17 ns

T1-A T2-A 21 15 ns 7 14 ns 10 11 ns

T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75% ETc y 75-25% ETc en pre y postenvero, respectivamente. A: Aclareo de racimos, C: Control.

X e Y: pareja de vinos comparada.


202$


En cuanto a la preferencia por los diferentes vinos de la cosecha 2010, se observó que los

catadores prefirieron los vinos procedentes de T0-C en fase visual, y los vinos de T0-A, en todas

las fases del análisis sensorial, además al compararse los dos tratamientos de riego en fase

visual se los catadores prefirieron T2-A y en gustativa T1-C. Del mismo modo, en el año 2011 los

catadores siguen mostrando preferencia por los vinos T0, tanto en las cepas aclareadas como en

las no aclareadas o control (T0-A y T0-C), y al comparar los riegos, prefirieron en fase visual el

T2 en ambos niveles de carga (T2-C y T2-A).

En lo que respecta a las diferencias visuales, los catadores mostraron mayor sensibilidad

para diferenciar vinos que los resultados analíticos basados en ∆Eab* (Tabla VI.1.12, Capítulo 1).

Además, la mayor intensidad visual en ambos años, se relacionó con la mayor intensidad de

color y/o saturación (C*ab), salvo en la comparación de T1-C vs T2-C en 2010, cuyos valores de

intensidad de color y C*ab fueron menores en el tratamiento elegido como más intenso

visualmente por los catadores (T1-C) (Tabla VI.1.10.c). Esto pudo ser debido a la mayor

tonalidad azulada (menor hab) y más claros (mayor L*), que podría provocar que los catadores lo

percibieran con mayor intensidad. En otros estudios realizados con el cv. Cabernet Sauvignon,

los catadores describieron los vinos de mayor saturación los que se elaboraron a partir de las

uvas de cepas más estresadas (Casassa et al., 2015), resultado similar a lo encontrado en

nuestros resultados cuando se compararon secanos con riegos deficitarios en ambos años. En

cuanto a la preferencia de los vinos, se observa que los catadores basaron su elección

influenciados por los valores de hab. Así, los catadores en la comparación de dos muestras,

prefirieron de manera significativa el vino con mayor hab, es decir los vinos menos azulados en

ambas campañas (Tabla VI.1.10.c y VI.1.11.c).

Las diferencias olfativas percibidas por los catadores están relacionadas con el diferente

perfil aromático que presentan los vinos en base a sus OAV (Tabla VI.5.2). Con respecto a la

intensidad, se observó que esta no estuvo relacionada con los valores de OAV, ya que en

algunos casos cuando los catadores determinaron diferencias estadísticamente significativas en

la intensidad, estas no se relacionaron con los mayores valores de OAV. Anteriormente, otros

autores mostraron que la matriz compleja del vino puede modificar los umbrales sensoriales de

los compuestos volátiles (Bowen y Reynolds, 2015), ya que el etanol y otros compuestos

producidos por las levaduras, tienen capacidad de influir en las propiedades físicas de otros

compuestos dentro de la matriz del vino. Así, los tratamientos regados y aclareados en 2010

muestran mayores valores de OAV que el secano aclareado, lo cual es contrario a la opinión de

203$


los catadores. De igual modo, en 2011 los mayores valores de OAV registrados en los

tratamientos T1 frente a los T2, en ambos niveles de carga de racimos, son inversos a las

mayores intensidades percibidas por los catadores. Esta mayor intensidad pudo estar

directamente relacionada con la mayor concentración de etanol en los vinos (Tabla VI.1.10.a y

VI.1.11.a). Existen numerosos estudios que indican como afecta el alcohol a la percepción de los

aromas del vino. Le Berre et al. (2007) observaron que los aromas son percibidos con más

intensidad en diluciones hidroalcohólicas que en disolución acuosa. Otros autores, sin embargo

(Escudero et al. 2007) demostraron que la percepción aromática de los ésteres frutales

disminuye a medida que aumenta la concentración de alcohol, de modo que la intensidad del

alcohol es más potente que la de los ésteres, los cuales son más sutiles. Sin embargo, Fischer y

Berger (1996) mostraron que la desalcoholización de vino condujo a la reducción de su carácter

frutal, mientras que aumentó la componente vegetal y los olores a rancio y sudor. La variación en

la percepción de las distintas familias aromáticas, puede ser debida a que el etanol del vino está

compitiendo con alcoholes y esteres, disminuyendo la capacidad de diferenciar los distintos

aromas de fondo, sin embargo para otras familias, el etanol puede ayudar a contractar aromas

(Petka et al., 2009). Además, la mayor concentración de etanol en nuestros vinos también puede

ayudar a acumular sustancias olorosas en la región de la mucosa olfatoria (Guth y Sies, 2002;

Tsachaki et al., 2006) y promover la activación de una gama más amplia de receptores olfativos,

posiblemente por la integración temporal (Kurtz et al., 2004; Wise et al., 2009). Así mismo, este

fenómeno puede haber influido en la preferencia de los vinos por parte de los catadores, ya que

su elección estuvo siempre relacionada con la intensidad, aunque el nivel de significancia de la

preferencia se encontró en menor número de combinaciones. Por lo tanto, los diferentes

regímenes hídricos aplicados en la cepa, modificaron la percepción aromática de los vinos y su

aceptabilidad, ya que los catadores prefirieron los tratamientos de secano respecto a los riegos

en ambos años. Estos resultados fueron similares a los encontrados en los vinos Cabernet

Sauvignon procedentes de diferentes regímenes hídricos, en los que se demostró que los vinos

con más aromas frutales fueron los elaborados con uvas de mínimo riego (Chapman et al.,

2005). De la misma manera, otros estudios realizados con el cv. Merlot indicaron que los

mayores volúmenes de riego aplicado en la cepa dieron lugar a la disminución de atributos

aromáticos frutales en sus vinos (Ou et al., 2010).

En lo que se refiere a la fase gustativa del análisis sensorial de los vinos, las diferencias

percibidas por los catadores pueden ser de distinta naturaleza. Así en 2010 las diferencias

204$


pudieron estar motivadas por el pH, la concentración de ácidos orgánicos, antocianos y

catequinas del vino (Tabla VI.1.10.a y VI.1.10.b, Capítulo 1), mientras que en 2011 las

diferencias se debieron al grado alcohólico, la acidez total, y la concentración de polifenoles

totales, taninos y el índice de astringencia, (Tablas VI.1.11.a y VI.1.11.b). En lo que respecta a la

intensidad gustativa de los vinos del 2010, la mayor intensidad determinada por los catadores en

los vinos T0-A respecto a T1-A, puede estar relacionada con la mayor concentración de ácido

tartárico, graduación alcohólica e índice de astringencia lo que provocaría vinos más intensos.

En 2011 la mayor intensidad gustativa de los vinos T0-C y T0-A pudo estar relacionada con su

mayor graduación alcohólica y además en T0-C por la mayor concentración de fenoles. La mayor

intensidad percibida en los vinos de mayor graduación alcohólica pudo estar relacionada con el

aumento la sensación de calor en la boca como se observó en otros estudios (King y Heymann,

2014). Nuestros resultados pueden estar relacionados con los de otros autores, que observaron

que los vinos cv. Tempranillo procedentes de riego deficitario tenían más estructura, persistencia

y amargor respecto a los de riego total (Gamero et al., 2014). En lo que se refiere a la

preferencia en fase gustativa, se observa que la elección de un vino u otro puede estar motivada

por la mayor concentración en polifenoles totales y la mayor graduación alcohólica.

VI.5.3. Correlación entre descriptores sensoriales y la

composición físico-química de los vinos mediante

regresión de mínimos cuadrados parciales

Con el fin de establecer una correlación entre las características sensoriales y las

físico-químicas, se aplicó la regresión por mínimos cuadrados parciales (PLSR).

Las variables explicativas utilizadas para la realización de el PLSR han sido los parámetros

relativos al color (intensidad de color, L*, C*ab y hab), los compuestos aromáticos cuyos OAVs >

1 (2+3 metil-1-butanol, 2 feniletanol, hexanoato de etilo, octanoato de etilo, acetato de isoamilo,

ácido hexanoico, ácido octanoico) y los parámetros enológicos del vino (grado alcohólico, pH,

acidez total, polifenoles totales, antocianos, taninos, catequinas, índice de astringencia y

porcentaje de copigmentación), que ayudaran a predecir las variables dependientes que marcan

preferencia de los catadores hacia los diferentes vinos en cada fase sensorial.

205$


Figura VI.5.1. Regresión de mínimos parciales cuadrados (PLSR) de la composición físico-química y

características sensoriales de vinos elaborados a partir de diferentes tratamientos (a: 2010, b: 2011).



Preferencia visual (PV), olfativa (PO) y gustativa (PG), Intensidad de color (IC), coordenadas CIELAB (L*, C*ab, hab), copigmentación (COP), 2+3 metil-1-butnaol (A1), 2 feniletanol (A2), hexanoato de etilo (A3), octanoato de etilo (A4), acetato de isoamilo (A5), ácido hexanoico (A6), ácido octanoico (A7), grado alcohólico (GA), pH, acidez total (AT), polifenoles totales (PT),

antocianos (ANT), taninos (T), catequinas (CAT), índice de astringencia (IA).

IC

L*

C*ab hab

COP

A1

A2

A3 A4 A5 A6 A7

GA

pH

AT TT

PT

ANT CAT

IA

PV PO

PG T0-C

T0-A

T1-C

T1-A

T2-C

T2-A

-1

-0.75

-0.5

-0.25

0

0.25

0.5

0.75

1

-1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1

t2

t1

Correlaciones sobre ejes t1 y t2 en 2010 (93,68 %) a)

IC

L*

C*ab

hab

COP A1

A2

A3 A4

A5

A6

A7

GA pH

AT T PT

ANT

CAT IA

PV PO

PG

T0-C

T0-A

T1-C T1-A

T2-C

T2-A

-1

-0.75

-0.5

-0.25

0

0.25

0.5

0.75

1

-1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1

t2

t1

Correlaciones sobre ejes t1 y t2 en 2011 (82,85 %) b)

206$


Se realizaron dos PLSR, uno para cada cosecha estudiada, considerando los valores

medios obtenidos para cada vino experimental combinando los tratamientos carga y régimen

hídrico. Previamente al análisis, los datos fueron normalizados.

En los dos años analizados, el PLSR explicó un 93,68 % de la variabilidad en 2010 (Figura

VI.5.1.a) y un 82,85 % en 2011 (Figura VI.5.1.b), lo que indica una fuerte correlación entre la

preferencia de los catadores y las características físico-químicas de los vinos analizados.

En el año 2010 (Figura VI.5.1.a) las preferencias visual (PV), olfativa (PO) y gustativa (PG),

muy próximas entre sí, se sitúan en la parte positiva del eje t1 donde los vinos procedentes de

tratamiento de aclareado T0-A resultó ser el preferido por los catadores. En este caso, esta

preferencia vino determinada fundamentalmente por la mayor intensidad de color, hab y C*ab, y

mayor concentración de 2+3 metil-1-butanol, grado alcohólico, polifenoles totales, así como

mayor índice de astringencia.

Por último en el año 2011 (Figura VI.5.1.b), la preferencia visual, olfativa y gustativa se

volvió a situar en la parte positiva del eje t1, donde los vinos procedentes de los tratamientos de

aclareado resultaron ser los más apreciados por los catadores, entre ellos el del tratamiento

T0-A. Esta preferencia estuvo marcada fundamentalmente por mayores intensidades de color,

mayor percepción de hexanoato de etilo, octanoato de etilo, acetato de isoamilo, ácido

hexanoico, ácido octanoico y mayor graduación alcohólica y alta concentración de polifenoles

totales, índice de astringencia y taninos. Además estas preferencias estuvieron asociadas a un

bajo índice de antocianos copigmentados, baja acidez total y menor claridad.


Los tratamientos de régimen hídrico y en nivel de carga aplicados en el viñedo modificaron

las características sensoriales de los vinos elaborados. Los resultados mostraron que los

distintos tratamientos marcaron diferencias sensoriales entre los vinos elaborados que se

percibieron por el panel de catadores, así como la mayor intensidad que estuvo relacionada con

la preferencia en las distintas fases del análisis sensorial. Cuando se analizaron los efectos de

carga y régimen hídrico de forma independiente se observó que, respecto al nivel de carga, la

preferencia estuvo claramente dirigida hacia los vinos elaborados a partir de tratamientos de

aclareado frente a los controles, y en los tratamientos de régimen hídrico, los catadores

prefirieron los de secano frente a los regados.

207$


Por otra parte, las altas correlaciones halladas en los dos PLSR entre las variables

explicativas o físico-químicas del vino y las variables dependientes o sensoriales, indicaron que

algunas de las variables físico-químicas analizadas podrían predecir la valoración sensorial de

los vinos por parte de los catadores. De esta forma, las preferencias del panel estuvieron

altamente relacionadas con la intensidad de color, L*, C*ab, los valores de actividad odorífera

(OAV) de algunos compuestos volátiles, así como con los parámetros enológicos de grado

alcohólico, acidez total, polifenoles totales, taninos, índice de astringencia o porcentaje de

copigmentación. Además, los vinos T0-A fueron los preferidos en todas las fases sensoriales por

los catadores en las dos cosechas estudiadas.

208$


VI.5.5. Referencias

Aznar, M., López, R., Cacho, J. F., y Ferreira, V. (2001). Identification and quantification of impact odorants of aged red wines from Rioja. GC-olfactometry, quantitative GC-MS, and odor evaluation of HPLC fractions. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(6), 2924–2929. doi: 10.1021/jf001372u.


Casassa, L., Keller, M., y Harbertson, J. (2015). Regulated deficit irrigation alters anthocyanins, tannins and sensory properties of Cabernet Sauvignon grapes and wines. Molecules, 20(5), 7820–7844. doi: 10.3390/molecules20057820.

Chapman, D. M., Matthews, M. A., y Guinard, J. (2004). Sensory attributes of Cabernet Sauvignon wines made from vines with different crop yields. American Journal of Enology and Viticulture, 55(4), 325–334.

Chapman, D. M., Matthews, M. A., y Guinard, J. X. (2005). Sensory attributes of Cabernet Sauvignon wines made from vines with different water status. American Journal of Enology and Viticulture, 11, 339–347. doi: 10.1111/j.1755-0238.2005.tb00033.x.


Escudero, A., Campo, E., Fariña, L., Cacho, J., y Ferreira, V. (2007). Analytical characterization of the aroma of five premium red wines. Insights into the role of odor families and the concept of fruitiness of wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55(11), 4501–4510. doi: 10.1021/jf0636418.


Gawel, R. (1998). Red wine astringency: a review. Australian Journal of Grape and Wine Research, 4(2), 74–95. doi: 10.1111/j.1755-0238.1998.tb00137.x.

King, E. S., y Heymann, H. (2014). The effect of reduced alcohol on the sensory profiles and consumer preferences of white wine. Journal of Sensory Studies, 29(1), 33–42. doi: 10.1111/joss.12079.

Kurtz, D. B., Zhao, K., Hornung, D. E., y Scherer, P. (2004). Experimental and numerical determination of odorant solubility in nasal and olfactory mucosa. Chemical Senses, 29(9), 763–773. doi: 10.1093/chemse/bjh079.

Le Berre, E., Atanasova, B., Langlois, D., Etiévant, P., y Thomas-Danguin, T. (2007). Impact of ethanol on the perception of wine odorant mixtures. Food Quality and Preference, 18(6), 901–908. doi: 10.1016/j.foodqual.2007.02.004.

Moyano, L., Zea, L., Moreno, J., y Medina, M. (2002). Analytical study of aromatic series in Sherry wines subjected to biological aging. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(25), 7356–7361. doi: 10.1021/jf020645d.

Ou, C., Du, X., Shellie, K., Ross, C., y Qian, M. C. (2010). Volatile compounds and sensory attributes of wine from Cv. Merlot (Vitis vinifera L.) Grown under differential levels of water deficit with or without a kaolin-based, foliar reflectant particle film. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(24), 12890–12898. doi: 10.1021/jf102587x.

Petka, J., Escudero, A., Sádecká, J., Kukurová, K., y Ferreira, V. (2009). Amplification of gas chromatographic-olfactometric signal by ethanol. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(3), 981–984. doi: 10.1021/jf8027254.

209$


Wise, P. M., Toczydlowski, S. E., Zhao, K., y Wysocki, C. J. (2009). Temporal Integration in Nasal Lateralization of Homologous Propionates. Inhalation Toxicology, 21(10), 819–827. doi: 10.1080/08958370802555880.

$

*

VII.*CONCLUSIONES

211$

Conclusiones**

VII. Conclusiones

Los estudios llevados a cabo en esta Tesis Doctoral contribuyen a determinar los efectos del

régimen hídrico, del nivel de carga de racimos de la cepa y la combinación de ambos aplicados

en cv. Tempranillo en condiciones semiáridas (Extremadura) en la calidad de la uva y del vino.

Las conclusiones se presentan a continuación:

1. En el año de mayor estrés hídrico (2009) el efecto del régimen hídrico fue más acusado

que del aclareo de racimos, mientras que en los años de menor estrés hídrico (2010 y 2011)

ocurrió lo contrario.

2. La aplicación de ambos tratamientos de riego deficitario controlado pre y postenvero (T1 y

T2) aumentó la producción de la cepa, retrasó la maduración, incrementó la concentración de los

ácidos tartárico y málico, la acidez total y los valores de pH de la uva, respecto al secano. El

aclareo de racimos provocó un aumento del número de uvas por racimo y del peso del mismo,

adelantó la maduración y aumentó la concentración de ácido málico y de la acidez total, al

compararlo con el no aclareo.

3. Las mayores concentraciones de antocianos en vinos se hallaron en los tratamientos que

estuvieron sometidos a mayor estrés hídrico durante el preenvero (T0 y T1) en el año más seco.

Sin embargo, este efecto únicamente tuvo repercusión en las características cromáticas de los

vinos secano (T0). En años de menor estrés hídrico, el aclareo de racimos incrementó la mayoría

de los compuestos fenólicos de los vinos, lo que repercutió en sus características cromáticas

(aumentos de intensidad de color, menor claridad y tonalidad más azulada).

4. La concentración de aminoácidos en las uvas aumentó en los tratamientos de menor

estrés hídrico en el periodo preenvero (T2). El efecto fue de mayor amplitud y significancia en el

año de mayor estrés hídrico durante preenvero (2009).

5. Bajo condiciones de mayor estrés hídrico (2009), la concentración de antocianos en el

hollejo incrementó al aplicar el riego deficitario del 25 % de la evapotranspiración de cultivo

durante preenvero (T1), pero al aportar el 75 % de la evapotranspiración de cultivo (T2) en el

mismo periodo, la concentración disminuyó. En circunstancias de menor estrés hídrico (2010),

ambos riegos deficitarios disminuyeron su concentración. Independientemente de las

condiciones climáticas especificas de cada año, la aplicación del 75 % de la evapotranspiración

212$


de cultivo en el preenvero y del 25 % en postenvero (T2) provocó incrementos en la

concentración de flavanoles del hollejo, mientras que la aplicación de las distintas dosis riego

deficitario controlado durante pre y postenvero (T1 y T2) disminuyó la concentración de

flavonoles.

6. El efecto del aclareo de racimos sobre la concentración de las distintas familias de

compuestos fenólicos estuvo relacionado con la alteración del balance fuente: sumidero, de

modo que en circunstancias donde el aclareo provocó un disminución de la producción sin alterar

el peso de baya, la concentración de flavonoides en el hollejo incrementó (2010), pero cuando

este balance no se vio modificado, el efecto no fue significativo e incluso el comportamiento fue

irregular en los distintos regímenes hídricos.

7. El régimen hídrico y nivel de carga generó efectos de distinto signo según la familia

considerada. De modo que el aclareo de racimos provocó una disminución de la concentración

de esteres etílicos y lactonas, mientras que el riego deficitario pre y postenvero (T1 y T2,

respectivamente), las incrementó. Sin embargo, bajo condiciones de mayor estrés hídrico como

el secano y aclareo de racimos (T0-A), las concentraciones de alcoholes, compuestos en C6 y

fenoles volátiles incrementaron, lo que provocó que estos tratamientos alcanzaran el mayor valor

de actividad de olor (OAV).

8. Los catadores prefirieron los vinos procedentes de los tratamientos secano y aclareado,

percibidos como más intensos. Esta preferencia se correlacionó significativamente con

parámetros como la intensidad de color, L*, C*ab, los valores de actividad odorífera (OAV) de

algunos compuestos volátiles, con parámetros enológicos como el grado alcohólico, la acidez

total, los polifenoles totales, los taninos, el índice de astringencia y el porcentaje de

copigmentación.

Conclusión final

La aplicación de riego deficitario controlado pre y postenvero aumenta la calidad de las uvas

y de los vinos ante situaciones de mayor estrés hídrico. Cuando el estado hídrico no es limitante,

el secano y el aclareo de racimos realizado después del cuajado mejora la calidad de las uvas y

de los vinos.

$

*

VIII.* ANEXOS*

1533

Research ArticleReceived: 21 January 2016 Revised: 7 July 2016 Accepted article published: 13 July 2016 Published online in Wiley Online Library: 18 August 2016

(wileyonlinelibrary.com) DOI 10.1002/jsfa.7898

The combined effect of water statusand crop level on Tempranillowine volatilesInmaculada Talaverano,a Esperanza Valdés,a Daniel Moreno,a

Esther Gamero,a Luis Manchab and Mar Vilanovac*

Abstract

BACKGROUND: The effect of water status and crop level on the volatile composition of Tempranillo wine was investigatedover two growing seasons (2010–2011) in Extremadura (Spain). Three water status treatments (T0, Rainfed control; T1, Earlyregulated deficit irrigation; T2, Late regulated deficit irrigation) were combined with two crop levels treatments (TH, clusterthinning; C, control).

RESULTS: Crop level treatment had a higher effect on individual volatiles analyzed in Tempranillo wine than water status. Thecombinations of water status and crop level treatments showed effects on all families of compounds with the exception ofacetates and volatile fatty acids. Alcohols, C6 compounds and phenol volatiles produced the highest concentrations at thelower level of available water and when cluster thinning was applied (T0–TH). However, ethyl ester and lactones showed higherconcentrations in regulated deficit irrigation (T1 and T2) and when cluster thinning was not applied.

CONCLUSION: The combined effect of rainfed and cluster-thinning treatments (T0–TH) increased the majority of individualaromatic compounds quantified in Tempranillo wines and also showed the highest total odor activity value.© 2016 Society of Chemical Industry

Keywords: volatile compounds; wine aroma; Tempranillo; water status; cluster thinning

INTRODUCTIONThe volatile composition responsible for wine aroma dependson several factors, including variety, degree of ripeness, grow-ing climate, vineyard management and winemaking ageingpractices.1 – 5

The volatile compounds are accumulated in the grape duringripening, although their content may decrease once optimal sugarlevels are attained, depending on temperature and water availabil-ity during ripening.6,7 Water management is a fundamental toolfor controlling reproductive growth and grape quality.8 – 11 Severalstudies have reported the effect of water stress on yield compo-nents and the grape and wine composition of red cultivars.12,13

In addition, the overall effect of irrigation might produce changesaccording to other cultural practices, particularly those associatedwith crop level.14 – 17 Some studies have demonstrated the effectsof water deficit and cluster thinning on berry composition.18 – 21

However, a few studies have also focused upon the effect of thesecultural practices on grape and wine volatile composition aromacompounds. 22 – 26

The present study aimed to determine the effects of water statusand cluster thinning after fruit set on Tempranillo wine volatiles.The combined effect of both cultural practices was also studiedover two seasons, with the aim of completing the study on Tem-pranillo wine composition affected by these practices. Therefore,the results obtained should be of interest to grapegrowers, wine-makers and other wine professionals.

MATERIALS AND METHODSVineyard siteThe present study was conducted from 2010 to 2011 in theexperimental vineyard of Tempranillo cultivar located in ‘FincaLa Orden-Valdesequera’ (latitude: 38∘N, longitude: 6∘W; elevation198 m), Agricultural Research Centre, belonging to the RegionalGovernment of Extremadura, in Badajoz, south-west Spain. Thevineyard had been planted in 2001 with vines grafted onto 110Richter rootstock with a double Royat cordon pruning system anda plot size of 2.5× 1.2 m (3333 vines ha−1) oriented north-westto south-east. Soil was loam to sandy-loam texture and> 2 mdeep. The climate at the vineyard was similar in both vintages,characterized by a growing season rainfall (from 1 April to 30September) of 123 mm in 2010 and 150 mm in 2011. The reference

∗ Correspondence to: M Vilanova, Misión Biológica de Galicia Spanish NationalResearch Council (CSIC), El Palacio-Salcedo, 36143, Pontevedra, Spain.E-mail: [email protected]

a CICYTEX-Technological Institute of Food and Agriculture-INTAEX (Junta deExtremadura), Av. Adolfo Suárez, s/n, 06071, Badajoz, Spain

b CICYTEX-Agricultural Research Center Finca La Orden-Valdesequera (Junta deExtremadura), Crta. A-V, Km 372, 06187, Guadajira, Spain

c Misión Biológica de Galicia Spanish National Research Council (CSIC), ElPalacio-Salcedo, 36143, Pontevedra, Spain

J Sci Food Agric 2017; 97: 1533–1542 www.soci.org © 2016 Society of Chemical Industry

1534

www.soci.org I Talaverano et al.

evapotranspiration (ETo) was 997 and 982 mm in 2011 and 2010,respectively.

Experimental design in the vineyardThe experiment design was a randomized block with three waterstatus treatments replicated across four blocks, with plots consist-ing of 108 vines aligned in six rows.

The treatments were rainfed control (T0) and two regulateddeficit irrigation strategies:

(1) Early regulated deficit irrigation (T1) involved the applicationof water at 19% of ETc from anthesis to véraison and 56% ofETc from véraison to harvest.

(2) Late regulated deficit irrigation (T2) consisted of the applica-tion of water at 56% of ETc from anthesis to véraison and 19%of ETc from véraison to harvest.

The crop level was fixed in winter pruning to 4 buds m−2 for alltreatments.

After fruit set, two-load levels were established for each waterstatus:

(1) Control treatment (C)(2) Cluster-thinning (TH) treatment in which the crop level was

adjusted to 4 cluster m−2 of planting area by removing clustersafter fruit set.

MicrovinificationsVines were manually harvested when reached total soluble solidsconcentration (TSS) of 23–24 ∘Brix (common harvesting criterionfor this variety in this area) in each treatment, on different datesin 2010 and 2011. The grapes were transported to the Technologi-cal Institute of Food and Agriculture (INTAEX) experimental winery.Samples of approximately 60 kg from each plot (four replicates pertreatment) were used for independent microvinification. Grapeswere mechanically crushed, de-stemmed and fermented in stain-less steel containers (50 L) at a temperature maintained at 22 ∘C.The musts from each experimental block were sulfited at 30 mg L−1

and inoculated with 30 g hL−1 with a commercial Saccharomycescerevisiae Viniferm CR from Agrovin Company (Alcazar de SanJuan, Spain). During vatting, fermenting musts were puncheddown automatically twice per day. Fermentation was monitoredwith respect to daily density control and total phenolic index.Wines were racked off when the increase in the total phenolicindex leveled off. Fermentation was monitored with respect todaily density control until the total glucose and fructose con-centration was lower than 0.5 g L−1. Once fermentation was com-pleted, the wines were settled at 4 ∘C and total sulphur contentwas adjusted to 75 mg L−1, preventing malolactic fermentation.The wine was bottled (0.75-L bottles) and stored at 15 ∘C until itsanalysis.

Wine chemical compositionWines were analyzed in triplicate 3 months after bottling forethanol, titratable acidity (TA), malic, tartaric acid and total phe-nolic substances (index of total polyphenols). Analysis for alcohol,density and TA were performed in accordance with OIV OfficialMethods.27 Malic and tartaric acids were analyzed using a multi-detector SYSTEA (Easychem, Madrid, Spain). Total phenolic com-position of wines was determined by measuring the total phenoliccontent (PT, expressed as gallic acid; mg L−1).28

Extraction of wine volatiles and gas chromatography–massspectrometry (GC-MS) analysisThe volatile compounds were extracted according to the methodproposed by Oliveira et al.3 In a 10-mL culture tube (Pyrex, ref.1636/26MP), 8 mL of wine, 2.4 μg of internal standard (4-nonanol;PubChem CID: 22217) and a magnetic stir bar (22.2× 4.8 mm) wereadded. Extraction was carried out by stirring the sample with400 μL of dichloromethane (PubChem CID: 6344) for 15 min at18 ∘C. After cooling at 0 ∘C for 10 min, the magnetic stir bar wasremoved and the organic phase was detached by centrifugation(relative centrifugal force= 5118, 5 min, 4 ∘C). The extract (400 μL)was recovered into a vial using a Pasteur pipette. Next, the aro-matic extract was dried with anhydrous sodium sulphate (Pub-Chem CID: 24436) and transferred into a new vial. Extractions ofvolatiles from each wine were made in triplicate.

Gas chromatographic analysis of volatile compounds was per-formed using a GC-MS system comprising an Agilent Technolo-gies 6890 N gas chromatograph (Agilent Technologies Inc., SantaClara, CA, USA) and an ion-trap mass spectrometer. A 1-μL injec-tion was made into a capillary column, coated with CP-Wax 52 CB(inner diameter 50× 0.25 mm, film thickness 0.2 μm; Chrompack(Chrompack International BV, Middleberg, The Netherlands). Thetemperature of the injector (7683) was programmed from 20 ∘C to250 ∘C, at 180 ∘C min−1. The oven temperature was held at 40 ∘Cfor 5 min, and then programmed to rise from 40 ∘C to 250 ∘C, at3 ∘C min−1, then held for 20 min at 250 ∘C and finally programmedto go from 250 ∘C to 255 ∘C at 1 ∘C min−1. The carrier gas washelium N60 (Air Liquide, Paris, France) at 103 kPa, which corre-sponds to a linear speed of 180 cm s−1 at 150 ∘C. The detector wasset to electronic impact mode (70 eV), with an acquisition rangefrom m/z 29 to 360, and an acquisition rate of 610 ms.

Identification was performed using the Wsearch32 softwarehttp://www.wsearch.com.au by comparing mass spectra andretention indices with those of pure standard compounds. All ofthe compounds were quantified as 4-nonanol equivalents.

Odour activity value (OAV)To assess the influence of each single volatile compound, theOAV was calculated as the ratio between the concentration of thecompound and its odor threshold found in the literature.29 – 32 TheOAV was determined to evaluate the potential contribution of achemical compound to the aroma of a wine.1,30,33 – 35 Compoundswith OAV> 1 were considered to contribute individually to winearoma.

Analysis of the dataThe data analyses were performed using XLstat-Pro (Addinsoft,Paris, France). The data were subjected to one-way analysis of vari-ance. The mean differences between treatments were calculatedaccording to the least significant difference from Fisher’s least sig-nificant difference (LSD) test, with a confidence interval of 95%.Principal component analysis (PCA) was applied to the significantwine volatile compounds to study the possible grouping of thevarietal wines from water status and cluster-thinning treatments.

RESULTS AND DISCUSSIONChemical composition of winesThe chemical composition of Tempranillo wines (as the means ofthe 2009–2010 vintages) is summarized in Table 1. There werehigher effects of crop level than water status on wine chemical

wileyonlinelibrary.com/jsfa © 2016 Society of Chemical Industry J Sci Food Agric 2017; 97: 1533–1542

1535

Status and level of Tempranillo wine volatiles www.soci.org

Table 1. Effect of water status and crop level on chemical composition in Tempranillo wine (average of 2010 and 2011 vintages)

Ethanol Total acidity Malic acid Tartaric acid PT(% vol) (g L−1) (g L−1) (g L−1) (mg L−1)

T0–C 13.50 bcd 5.66 1.36 b 2.89 985.90 abT0–TH 14.71 a 5.30 1.59 ab 2.98 1121.14 aT1–C 12.91 d 5.94 1.71 a 2.57 1014.89 abT1–TH 13.84 abc 5.46 1.69 a 2.72 1040.29 abT2–C 13.22 cd 6.00 1.51 ab 2.98 936.37 bT2–TH 14.17 ab 5.60 1.74 a 2.79 1147.87 aT0 14.10 5.48 1.48 2.94 1053.52T1 13.37 5.70 1.70 2.65 1027.59T2 13.70 5.73 1.62 2.88 1042.62C 13.21 b 5.84 1.53 2.81 979.39 bTH 14.24a 5.45 1.67 2.83 1103.10 aANOVAWater status NS NS NS NS NSCrop level *** NS NS NS *

Water status in C NS NS NS NS NSWater status in TH ** NS NS NS NSCluster thinning in T0 ** NS NS NS NSCluster thinning in T1 NS NS NS NS NSCluster thinning in T2 * NS NS NS *

Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among treatments (P< 0.05).Level of significance: *P< 0.05, **P< 0.01 and ***P< 0.001 respectively. NS, no significant difference.

composition. The combined effect of both vine treatments onTempranillo wine composition is also shown. Ethanol and PT werethe only variables influenced by the crop level. The application ofa cluster-thinning technique increased the value of wine ethanol(P < 0.001). The highest ethanol value was found in T0–TH andT2–TH. These results are, in general, in agreement with previousreports where cluster thinning tends to accelerate grape ripening,thus leading to increased TSS values.16,36,37

The overall values of PT were higher for TH wines in line withprevious studies performed by our group in Tempranillo wines.19

Cluster thinning has been shown to improve the phenolic com-position and colour of Tempranillo grapes located in north andsouth-west Spain.12,13 Also, another study38 demonstrated thatcluster thinning increased anthocyanins and phenols in Merlot,Cabernet Franc and Cabernet Sauvignon wines. Studies per-formed with cv. Tempranillo from Spain, irrigation increased malicacid, and decreased the tartaric acid level as a consequence.14

In the present study, no differences were found in thesecompounds.

Wine volatile compositionThe total wine volatile composition by families (as average of2010–2011 vintages) from different treatments, and groupedaccording their crop level and water deficit treatments, is shownin Fig. 1. The data have been arranged into seven chemical fam-ilies (alcohols, C6 compounds, ethyl esters, acetates, volatile fattyacids, lactones and phenol volatiles) with a total of 20 compoundsidentified and quantified.

Cluster-thinning treatment only modified ethyl esters and lac-tones decreasing the total concentration of both families ver-sus control. Veraison-thinned and fruit set thinned modified thevolatile composition of Vidal ice wines, where almost all com-pounds differed between the treatments reported by Bowen andReynolds.39 However, Chapman et al.40 report that pre-season

pruning treatments had a larger effect on the sensory propertiesof the resulting Cabernet Sauvignon wines than the midseasonthinning treatments. In general, veggie attributes decreased inintensity and fruity attributes increased in intensity as bud numberand yield increased. There were a few sensory differences detectedin wines made from the various cluster-thinning treatments.40 Bycontrast, Diago et al.41 evaluated the effect of cluster thinning onsensory attributes of Grenache and Tempranillo wines from Spain,where the sensory implications of mechanical thinning were moredependent, such as on other factors (e.g. variety).

The water status in vine showed an effect on total alcohols, C6

compounds and phenol volatiles families, producing the high-est concentrations at the lower level of water availability (Fig. 1);however, there was no effect on ethyl esters, acetates volatilefatty acids and lactones. Other studies found that deficit irri-gation had no effect on the concentration of different fami-lies of volatiles compounds in Cabernet Sauvignon grapes42 andMerlot wine.43

The combination of water status and crop level treatments onTempranillo wine volatiles showed an effect on all families ofcompounds with the exception of acetates and volatile fatty acids(Fig. 1). Alcohols, C6 compounds and volatile phenols producedthe highest concentrations at the lower level of water availabilityand when cluster thinning was applied. However, ethyl estersand lactones showed higher concentrations with regulated deficitirrigation, T1 and T2 strategies, respectively, and when clusterthinning was not applied (C). Acetates and volatile fatty acids werenot affected by the combined effect of water status and clusterthinning.

Tables 2, 3 and 4 shows the influence of the water status and croplevel on the individual concentration of 20 volatile compoundsidentified and quantified and grouped into different families:alcohols, C6 compounds, ethyl esters, acetates, volatile fatty acids,lactones and phenol volatiles.

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1536


01000020000300004000050000600007000080000

T0-TH

90000

T1-TH T0-CT2-TH T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH

Treatments WaterStatus CropLoadLevel

Alcohols

Con

cent

raon

(μg

L-1)

Con

cent

raon

(μg

L-1)

Con

cent

raon

(μg

L-1)

Con

cent

raon

(μg

L-1)

Con

cent

raon

(μg

L-1)

Con

cent

raon

(μg

L-1)

Con

cent

raon

(μg

L-1)

0

500

1000

1500

2000

2500

T1-THT0-TH T2-TH T1-CT0-C T2-C T0 T1 T2 C TH

Treatments WaterStatusLevel

CropLoad

C6 compounds

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

T0-TH T2-THT1-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH


Ethyl Esters

0200400600800

10001200140016001800

T0-TH

2000

T1-TH T2-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH


CropLoad

Acetates

0

500

1000

1500

2000

2500

T0-TH T2-THT1-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH


Vola le Fa y Acids

0

100

200

300

400

500

600

700

T0-TH T1-TH T2-TH T0-C T1-C T0T2-C T1 T2 C TH


CropLoad

Lactones

020406080

100120140160180

T0-TH T1-TH T2-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH


CropLoad

Vola le Phenols

a b b

a b a b b b b

a ab b

a b b b b b

a b

bc c bc bc a ab

a b

cd cd d ab bc a

a ab b

a ab ab ab ab b

Figure 1. Volatile compounds in Tempranillo wines grouped by families with respect to different water status and crop level. Different lowercase lettersfor each bar indicate significant differences (P< 0.05).

Alcohols and C6-compoundsThe effect of water status and crop level treatments on alcoholsand C6 compounds is shown in Table 2. Alcohols, as representedby five compounds, were quantitatively the largest group of thevolatile compounds identified in Tempranillo wines from differentwater status and thinning treatments. The water status affected2+ 3-methyl-1-butanol and 2,3 butanediol concentrations in wine.No irrigation (T0) increased the concentration of those alcoholswith respect to irrigation treatments (T1 and T2). 2-Phenylethanolwas generally unaffected by any of the treatments, which was inagreement with other studies investigating Merlot cultivar underdifferent levels of water status.23

Cluster thinning (TH) induced a reduction in2-methyl-1-propanol and increased the concentrations of2+ 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-pentanol and 2,3-butanediolin the wines. Maximum values were observed in T0–TH andminimum values in T2–C.

The combined effect of water status and cluster thinning showedthat, when cluster thinning was applied to the T0 treatment(T0–TH), there was an increased 2+ 3-methyl-1-butanol and 2,3butanediol concentration with respect T1 and T2 applied in TH.

Our results are consistent with those reported by Koundouraset al.22 who observed increases in volatile composition in Agiorgi-tiko when water availability decreased. It is possible that the higher


1537


Table 2. Effect of water status and crop level on alcohols and C6 compounds in Tempranillo wine (average of 2010 and 2011vintages)

Alcohols (μg L−1) C6 Compounds (μg L−1)

Treatments2-Methyl-1-

propanol2+ 3-Methyl-1-

butanol3-Methyl-1-

pentanol 2,3 butanediol 2-Phenylethanol 1-hexanol E-3-hexenol

T0–C 3708 a 43729 b 48.3 ab 1099 bc 23243 1897 b 72.8 bT0–TH 2953 bc 51784 a 59.1 a 1516 a 24356 2234 a 109 aT1–C 3309 ab 39975 bc 49.1 ab 791 cd 24670 1733 b 99.5 abT1–TH 2545 c 40892 bc 51.4 ab 1320 ab 21569 1930 ab 93.0 abT2–C 3490 ab 36984 c 39.9 b 723 d 22609 1869 b 93.5 abT2–TH 2544 c 43631 b 52.5 a 1174 b 20342 1743 b 92.9 abT0 3330 47757 a 53.7 1308 a 23799 2066 a 91.3T1 2927 40433 b 50.3 1056 ab 23120 1831 b 96.2T2 3017 40307 b 46.2 948 b 21475 1806b 93.2C 3502 a 40229 b 45.8 b 871 b 23507 1833 88.6TH 2681 b 45435 a 54.3 a 1337 a 22089 1969 98.6ANOVAWater status NS ** NS *** NS * NSCrop level *** * * *** NS NS NSWater status in C NS * NS ** NS NS *

Water status in TH NS * NS NS * * NSCluster thinning in T0 * * NS ** NS NS ***

Cluster thinning in T1 NS NS NS ** NS * NSCluster thinning in T2 ** NS NS * NS NS NS


levels observed under a limited water supply are related to highercluster exposure as a result of reduced vine vigor.

When the sensory effect of volatile concentration was analyzedwith respect to OAV (Table 5), only 2+ 3-methyl-1-butanol and2-phenylethanol from the alcohol group showed OAV> 1 for theTempranillo wines for all treatments, with the highest values forT0–TH and T1–C, respectively (Table 5). Therefore, an increased2+ 3-methyl-1-butanol concentration in T0–TH could be per-ceived. However, the increase in 2,3-butanediol did not show asensory influence because of the high corresponding threshold.

Alcohols are mainly produced during the fermentation of sugarby yeast. Higher alcohols may be produced either by catabolictransformation of branched-chain amino acids or anabolic con-version of a sugar substrate.40 In addition, Rapp and Versini44 demonstrated a strong correlation between the amino acidspectrum in must and the absolute and relative levels of thehigher alcohols in wine. Other research has shown that theincrease of ammonium or amino acid content in must has animportant impact on the volatile composition of the resultingwine, particularly in higher alcohols, Z-3-hexenol, ethyl lactateand diacetyl contents.45,46 Garde-Cerdán et al.47 showed that2-phenylethanol remained unaltered with increased amino acids.In the present study, a direct correlation was found betweentotal amino acid content and 2+ 3-methyl-1-butanol (r2 = 0.426,P< 0.01), 3 methyl-1-pentanol (r2 = 0.403, P< 0.01) and 2,3,butanediol (r2 = 0.539, P< 0.001), and an indirect correlation wasobserved in 2-methyl-1-propanol (r2 = 0.490, P< 0.001) (data notshown).

The C6 compounds, hexenols and hexanols, supply vegetal andherbaceous nuances to grape and wine.48 This group comprisesalcohols and aldehydes, which derive from membrane lipids viathe lipoxygenase pathway.3 Fruit maturity has been previously

associated with lower levels of C6 compounds.49,50 In the presentstudy, the C6-compounds group was represented by two volatilecompounds (1-hexanol and E-3-hexenol). 1-Hexanol was affectedby water status, where the concentration in no irrigation treat-ment (T0) was higher than in T1 or T2. By contrast to the results ofthe present study, other studies have shown that excessive waterresults in wine with a more vegetal, bell pepper and herbaceousaroma.23 No differences were found among cluster-thinningand control treatments; however, there was a trend to anincrease in the amounts of both compounds in cluster-thinningtreatments.

When the combined effects of water status and thinningwere studied, higher values were observed in 1-hexanol andE-3-hexenol for T0–TH treatment. However, the sensory influenceof water status and cluster thinning on C6 compounds (1-hexanoland E-3-hexenol) was not shown because the concentration ofthese compounds was lower than their threshold in all irrigationtreatments (Table 5).

Ethyl esters and acetatesThe results obtained for ethyl esters and acetates are shown inTable 3. Ethyl esters are important contributors to wine flavorbecause they are present in high concentrations and show lowthresholds, contributing to the enhancement of sweet-fruity aro-mas in wines.7 Ethyl esters are by far some of the most impor-tant volatile compounds in wine and their concentration dependson several factors, such as yeast strain, fermentation temper-ature, aeration and sugar content.51 In the present study, themost abundant ethyl ester was ethyl succinate followed by ethyllactate, ethyl hexanoate and ethyl octanoate (Table 3). Ethylesters remained unaffected by water status treatments. However,ethyl succinate and ethyl hexanoate were affected by cluster


1538


Table 3. Effect of water status and crop level on ethyl esters and acetates in Tempranillo wines (average of 2010 and 2011vintages)

Ethyl esters (μg L−1) Acetates (μg L−1)

Treatments Ethyl hexanoate Ethyl lactate Ethyl octanoate Ethyl succinate Hexyl acetate Isoamyl acetate 2-Phenylethyl acetate

T0–C 473 ab 1123 a 75.3 ab 2042 bc 44.6 656 73.5 bT0–TH 607 a 727 ab 96.2 a 1647 bc 54.9 1316 115 bT1–C 477 ab 889 ab 86.7 ab 4363 a 59.2 823 72.1 bT1–TH 466 ab 540 b 77.9 ab 1132 c 48.2 853 67.9 bT2–C 325 b 678 ab 60.9 b 3333 ab 67.4 636 292 aT2–TH 536 a 918 ab 97.1 a 984 c 57.4 1686 112 bT0 540 925 85.8 1845 49.7 986 94.5 bT1 472 714 82.3 2748 53.7 838 70.0 bT2 430 799 79.0 2159 62.4 1161 202 aC 425b 897 74.3 3246 a 57.1 705 146TH 537a 728 90.4 1255 b 53.5 1285 98.6

ANOVAWater status NS NS NS NS NS NS *

Crop level * NS NS ** NS NS NSWater status in C * * NS NS NS NS *

Water status in TH NS NS NS * NS NS NSCluster thinning in T0 NS NS NS NS NS NS NSCluster thinning in T1 NS NS NS * NS NS NSCluster thinning in T2 *** NS * NS NS NS NS


Table 4. Effect of water status and crop level on volatile fatty acids, lactones and phenol volatiles in Tempranillo wines (average of 2010 and2011vintages)

Volatile fatty acids (μg L−1) Lactones (μg L−1) Phenol volatiles (μg L−1)

Treatments Hexanoic acid Octanoic acid Decanoic acid Butanedioic acid Butyrolactone Vanilline

T0–C 587 a 418 104 ab 1129 a 558 ab 147 abT0–TH 705 a 468 80.2 ab 928 ab 394 cd 161 aT1–C 551 a 473 125 a 1112 a 447 bc 141 abT1–TH 565 a 466 85.1 ab 734 b 361 cd 152 abT2–C 317 b 409 94.0 ab 1120 a 621 a 131 bT2–TH 695 a 539 66.8 b 780 b 321 d 142 abT0 646 443 92.4 1028 476 154T1 558 469 105 923 404 147T2 506 474 80.4 950 471 136C 485 b 433 108 a 1120 a 542 a 140TH 655 a 491 77.4 b 814 b 359 b 152Water status NS NS NS NS NS NSCrop level ** NS * ** *** NSWater status in C * NS NS NS ** NSWater status in TH NS NS NS NS NS NSCluster thinning in T0 NS NS NS NS * NSCluster thinning in T1 NS NS NS * * NSCluster thinning in T2 * NS NS * *** NS


thinning differently because ethyl succinate decreased when clus-ter thinning was applied versus Control, whereas ethyl hexanoateincreased.

Table 3 shows differences among water status treatments whendifferent crop levels (TH or C) were applied. Different water status

treatments applied on C vines affected ethyl hexanoate and ethyllactate, decreasing the concentration when late regulated deficitirrigation was applied (T2). Also, ethyl succinate was affected bythe different water status in TH, which decreased in concentrationunder early and late deficit irrigation (T1 and T2).


1539


Table 5. Effect of water status and crop level on OAV in Tempranillo wines (average of 2010 and 2011vintages)

Compounds Threshold (μg L−1) Descriptor T0–C T0–TH T1–C T1–TH T2–C T2–TH

2-Methyl-1-propanol 65,000 Solvent 0.057 0.045 0.051 0.039 0.054 0.0392+ 3-Methyl-1-butanol 30,000 Whisky, malt, burned 1.458 1.726 1.333 1.363 1.233 1.4543-Methyl-1-pentanol 500 Soil, mushroom 0.097 0.118 0.098 0.103 0.080 0.1052,3 Butanediol 120,000 Butter, creamy 0.009 0.013 0.007 0.011 0.006 0.0102-Phenylethanol 14,000 Honey, rose, lily 1.660 1.740 1.762 1.541 1.615 1.4531-Hexanol 8,000 Resin, foral 0.237 0.279 0.217 0.241 0.234 0.218E-3-Hexenol 400 Green, grass 0.182 0.275 0.249 0.232 0.234 0.232Ethyl hexanoate 5 Apple, fruity 94.703 121.541 95.529 93.369 65.078 107.297Ethyl lactate 154,700 Strawberry, raspberry 0.007 0.005 0.006 0.003 0.004 0.006Ethyl octanoate 5 Apple, sweet 15.064 19.245 17.334 15.584 12.190 19.423Ethyl succinate 200,000 Fruity 0.010 0.008 0.022 0.006 0.017 0.005Hexyl acetate 670 Pear 0.067 0.082 0.088 0.072 0.101 0.086Isoamyl acetate 30 Banana 21.868 43.866 27.439 28.433 21.207 56.1862-Phenylethyl acetate 250 Floral, honey, sweet 0.294 0,462 0.288 0.272 1.170 0.449Hexanoic acid 420 Sweat 1.398 1.678 1.311 1.346 0.754 1.654Octanoic acid 500 Sweat, cheese 0.836 0.936 0.946 0.932 0.817 1.078Decanoic acid 1,000 Fatty 0.104 0.080 0.126 0.085 0.094 0.067Butanedioic acid – – - - - - - -Butyrolactone 35,000 Dairy, sweet 0.016 0.011 0.013 0.010 0.018 0.009Vanilline 200 Vanilla 0.736 0.807 0.708 0.760 0.653 0.712

Descriptor and flavor threshold of volatile compound found in the literature.29–32,48,56

OAV> 1 is indicated in bold.

In addition, the effect of cluster thinning on ethyl hexanoate andethyl octanoate was shown when late regulated deficit irrigationwas applied (T2). Higher values in T2-TH versus T2-C were exhib-ited. Thus, the negative effect of irrigation could be mitigated by acluster-thinning technique. Conversely, ethyl succinate decreasedin T1–TH treatments compared to T1–C, where it reached thehighest concentration. The effect of crop level was diverse in dif-ferent water status treatments, showing a tendency to increasethe ethyl ester concentrations in T1–C versus T1–TH. Hence, T1–Cvines improved ethyl ester concentrations in wine, except for ethyllactate, for which the highest concentration was shown in T0–C.The results of the water deficit and cluster-thinning treatmentsshowed a different effect on the ethyl ether concentration. It ispossible that the differences observed among the irrigation andcluster-thinning treatments arose from the differential responsesof their specific metabolic pathways to water-related factors.

With respect to the acetates, their formation depends of the con-centration of unsaturated fatty acids available in the medium andcarbon-to-nitrogen ratio52 and must nutrient content.53 Amongthe acetates, Table 3 shows the effect of water status and thin-ning on the three acetates identified (hexyl acetate, isoamylacetate and 2-phenylethylacetate). They have also been identi-fied as being important aroma-active compounds in wines.54,55

Only 2-phenylethylacetate varied with irrigation treatment, wherewater status T2 reached the highest value. This value was increasedwhen a thinning treatment was not applied to the vines.

Ethyl hexanoate, the most odor-potent compound in all treat-ments because its lower threshold, was followed by isoamylacetate and ethyl octanoate. Ethyl hexanoate showed the highestOAV when cluster thinning was applied in a no irrigation treatment(T0–TH). However, ethyl octanote and isoamyl acetate contributedto the aroma of Tempranillo wines (OAV> 1) in all treatments, withthe highest values of OAV in T2–TH. Finally, 2-phenylethylacetate,as identified with floral descriptors in wine,56 only contributed

to the odor of Tempranillo wine in T2–TC, demonstratingthe sensory effect of an increase of concentration in thistreatment.

Fatty acidsFatty acids contribute to wine fresh flavour and they also helpto modify the perception of other taste sensations.57 Thesecompounds were studied by Kotseridis and Baumes58 and werereported as impact odorants in several red Bordeaux wines. Inthe present study, the volatile fatty acids concentration was notaffected by water status in the vineyards (Table 4). Howeverhexanoic, decanoic and butanedioic acids varied when clusterthinning was applied in vines. The hexanoic acid concentrationincreased (P < 0 .01) when cluster thinning was applied, whereasdecanoic acid (P< 0.05) and butanedioic acid (P< 0.01) decreased.The combined effect of cluster thinning and irrigation in the vine-yard also showed a decreased butanedioic acid concentrationwhen irrigation (T1 and T2) and thinning treatment (TH) wereapplied compared to T1–C and T2–C. Hexanoic acid showedthe opposite behavior, where the combined effect of late regu-lated deficit irrigation applied with thinning (T2–TH) increasedthe concentration compared to T2–C treatments. Therefore, theeffect of thinning on wine fatty acids concentration was different,depending on the water status of the vines. Among volatile acids,hexanoic acid contributes to the aroma of Tempranillo wines in alltreatments, with exception of T2–C; however, octanoic acid onlycontributed to the aroma of Tempranillo wines (OAV> 1) in T2–TH(Table 5).

Lactones and volatile phenols!-Butyrolactone was the single lactone identified and quantified(Table 4). !-Butyrolactone is a major odor-active lactone com-pound with a sweet and dairy flavor in wine.56 Among the group


1540


T0-CT0-TH

T1-C

T1-TH

T2-C T2-TH

2-Methyl-1-proanol

2+3-Methyl-1-butanol

3-Methyl-1-pentanol

2,3-butanediol

2-Phenylethanol

1-Hexanol

E-3-Hexenol

Ethyl hexanoateEthyl lactate

Ethyl octanoateEthyl succinate

2-Phenylethyl acetate

Hexanoic acid

Decanoic acid Butanedioic acid

Butyrolactone

-5

-3

-1

1

3

5

-15 -10 -5 0 5 10 15

F2 (1

9.90

%)

F1 (52.46%)

Biplot (axes F1 and F2:72.36%)

Figure 2. Principal component analysis (PCA) of significant volatiles from different water status and crop level in Tempranillo wines.

of lactones, !-butyrolactone was the most abundant lactone in redwines from Galicia, Spain.59 This compound was affected by croplevel, reaching the highest concentration in control (C) when irri-gation T2 was applied (T2–C). The lowest values were observedwhen irrigation T2 and cluster thinning (T2–TH) were applied.Therefore, cluster thinning decreased the !-butyrolactone con-centration and this behavior was independent of water statustreatments.

Table 4 also showed the only volatile phenol (vanillin) identifiedand quantified in Tempranillo wines affected by cluster-thinningand irrigation treatments. Fisher’s LSD showed that vanillin wasaffected by the combined effect of thinning and irrigation. Thehighest level was observed for T0–TH. This result was coincidentwith the results of a study in Syrah grapes by Bureau et al.60,where higher values of several volatile phenols were found inthe berries from the thinning treatments, with small differencesbetween treatments. This observation was consistent with studiesby Reynolds et al. 61 and Dokoozlian and Hirschfelt,62 where ahigher accumulation of soluble phenols such as anthocyaninswas found in mature berries from cluster-thinning treatments.However, Iacono et al.63 reported that these compounds were notaffected by cluster thinning.

Cluster-thinning treatment had a higher effect on individualvolatiles than water status because 10 compounds quantified (fouralcohols, two ethyl esters, three volatile fatty acids and one lac-tone) showed differences between two crop levels. However, thewater status only modified the four volatile compounds from Tem-pranillo wines (two alcohols, one C6-compound, one acetate).The analysis of the combined effects of water status and clusterthinning showed an effect on 14 of 20 volatile compounds ana-lyzed, where T0–TH increased the concentration of 12 volatilecompounds analyzed. However, T2–C showed the lowest valuesfor eight of 20 volatile compounds identified and quantified inTempranillo wines.

Rainfed treatmment combined with cluster-thinning treatment(T0–TH) showed the highest total OAV value (191.19) followed byT2–TH (OAV= 188.99). The lowest total OAV was shown by T2–C(OAV= 104.06).

PCAPCA was performed on Tempranillo wine volatile compounds withsignificant differences among water status and cluster-thinningtreatments (Fig. 2). The first two principal components (PC1 andPC2) accounted for 72.36 % of the variance (52.46% and 19.90%,respectively).

The PCA plot showed a good classification of Tempranillo winesfrom different treatments. Wines from T0–C and T1–C treat-ments were located in the negative side of PC1 and the positiveside of PC2, which were associated with a high concentration of!-butyrolactone, butanedioic acid, 2-methyl-1-propanol and ethylsuccinate. However, wines from T1–TH and T2–TH treatmentswere located in opposite quadrant (positive site of PC1 and neg-ative site of PC2) with a lower level of volatile compounds quanti-fied.

By contrast, wines from T0–TH, positioned on the positive sidesof PC1 and PC2, were strongly associated with high concentrationsof higher alcohols (2+ 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-pentanol,2,3-butanediol), ethyl esters (ethyl hexanoate and ethyl octanoate)and hexanoic acid. Finally, the presence of a high level of2-phenylethylacetate contributed to the discrimination of T2–C,located in the negative side of PC1 and PC2.

CONCLUSIONSThe results of the present study provide further evidence ofa combined effect of water status and cluster-thinning treat-ments on volatile compounds from Tempranillo wines. Analysisof volatile components suggested that no irrigation and clus-ter thinning led to an increase in the majority of wine aromaticcompounds analyzed. Total alcohols, C6-compounds and phenolsvolatiles produced the highest concentrations at the lower level ofwater availability and when cluster-thinning was applied (T0–TH).However, ethyl ester and lactones showed a higher concentrationwhen regulated deficit irrigation strategies and cluster thinningwere not applied (T1–C and T2–C). Total acetates and volatile fattyacid were not affected by the combined effect of water status andcluster thinning. The effect of these treatments was also shown


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in the OAV, where eight volatile compounds reached values> 1,accounting for the highest total OAV for T0–TH.

To enable an understanding of the source of wine volatilecompounds and the mechanisms that influence their formation,several cultural practices might prove to be essential for the devel-opment of strategies with respect to the production of aromaticwines with sensory attributes that improve their perception by themarkets. The combined water status and crop level could be a valu-able tool for improving the volatile composition of Tempranillowines from semiarid terroir (Extremadura, Spain).

ACKNOWLEDGEMENTSThis research was supported in part by the National Institute forAgricultural and Food Research and Technology (INIA) researchproject RTA-2008-0037, GOBEX GR10006 Hortofruenol, and theConsejería de Economía, Innovación, Spain. M. Inmaculada Talav-erano thanks the Government of Extremadura and INIA for herscholarship. We also thank DrManuel Marcos from CACTI (VigoUniversity).

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