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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*
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'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*
*
Fdo.:*Dra.*Mar*Vilanova*de*la*Torre*
*
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).
!
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
Tabla VI.1.7. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición de
las uvas de la cosecha 2010. ...................................................................................................................... 96
Tabla VI.1.8. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición de
las uvas de la cosecha 2011. ...................................................................................................................... 98
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.b. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición
fenólica de los vinos de la cosecha 2010. ................................................................................................. 106
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.b. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición
fenólica de los vinos de la cosecha 2011. ................................................................................................. 109
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!
Tabla VI.3.3. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de
antocianos del hollejo de uva en 2010 (mg kg-1 de uva fresca). ............................................................... 142!
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). .................................................... 148!
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). ........................................... 151!
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). .......................................... 153!
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). .................................................... 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!
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). .................................................. 172!
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). .................................................. 173!
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). ............................................................ 175!
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). ...................................... 176!
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). ............................... 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!
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
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Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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.
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.
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Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
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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.
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).
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*
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• 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*
Introducción!General!
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*
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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*
Introducción!General!
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).
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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*
Introducción!General!
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*
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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*
Introducción!General!
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*
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• 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*
Introducción!General!
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*
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• 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*
Introducción!General!
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*
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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*
Introducción!General!
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*
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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*
Introducción!General!
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*
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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*
Introducción!General!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Introducción!General!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Introducción!General!
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).
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Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Introducción!General!
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).
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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*
Introducción!General!
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
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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*
Introducción!General!
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).
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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*
Introducción!General!
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
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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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Introducción!General!
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.
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IV.4. Referencias
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63*
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*
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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
Postenvero 25.0 25.7 23.7
Total 21.9 22.5 21.8
Temperatura Mínima (ºC)
Preenvero 11.1 12.2 12.7
Postenvero 15.8 16.6 15.7
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*
Materiales!y!Métodos!
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*
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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*
Materiales!y!Métodos!
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
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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*
Materiales!y!Métodos!
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.
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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*
Materiales!y!Métodos!
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*
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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*
Materiales!y!Métodos!
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
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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.
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Materiales!y!Métodos!
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.
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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
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Materiales!y!Métodos!
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
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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
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Materiales!y!Métodos!
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?%
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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.
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Materiales!y!Métodos!
V.14. Referencias
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Resultados!y!Discusión!
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.
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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*
Resultados!y!Discusión!
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*
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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*
Resultados!y!Discusión!
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*
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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
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 y no significativo, respectivamente.
En una misma columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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 ** *** *** *** ***
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).
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Resultados!y!Discusión!
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*
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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 * ***
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).
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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
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).
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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).
Tabla VI.1.7. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición de las uvas de la cosecha 2010.
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 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 *
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).
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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).
Tabla VI.1.8. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición de las uvas de la cosecha 2011.
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 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
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).
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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 *** ** * ***
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).
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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
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).
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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 ** ** ** ** *
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).
105*
Resultados!y!Discusión!
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).
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.
Tratamiento Grado alcohólico
(% v/v) Ácido Málico
(mg L-1) Ácido Tartárico
(mg L-1) Acidez Total
(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 *
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).
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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.
Tabla VI.1.10.b. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición fenólica de los vinos de la cosecha 2010.
Tratamiento Polifenoles
totales (mg L-1) Antocianos
(mg L-1) Taninos (mg L-1)
Catequinas (mg L-1)
Astringencia (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 ***
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).
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*
Resultados!y!Discusión!
(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
Tratamiento Intensidad de color
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 ** ** ** ** **
RH*NC ns ns ns ns ns ns ns
TR * 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<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.
En una misma columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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.
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.
Tratamiento Grado alcohólico
(% v/v) Ácido Málico
(mg L-1) Ácido Tartárico
(mg L-1) Acidez Total
(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
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).
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*
Resultados!y!Discusión!
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).
Tabla VI.1.11.b. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos sobre la composición fenólica de los vinos de la cosecha 2011.
Tratamiento Polifenoles
totales (mg L-1) Antocianos
(mg L-1) Taninos (mg L-1)
Catequinas (mg L-1)
Astringencia (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 ** **
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).
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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.
Tratamiento Intensidad de color
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
RH*NC ns ns ns ns ns ns ns
TR ** 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).
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
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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
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
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 %)
Biplot (ejes CP1 y CP2: 70,04 %)
113*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
VI.1.9. Referencias
Avizcuri-Inac, J. M., Gonzalo-Diago, A., Sanz-Asensio, J., Martínez-Soria, M. T., López-Alonso, M., Dizy-Soto, M., Echávarri-Granado, J. F., Vaquero-Ferna ́ndez, L., y Fernández-Zurbano, P. (2013). Effect of cluster thinning and prohexadione calcium applications on phenolic composition and sensory properties of red wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(5), 1124–1137. doi: 10.1021/jf304257r.
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116*
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119*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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).
***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.
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*
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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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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 %)
Biplot (ejes CP1 y CP2: 85,84 %)
127*
Resultados!y!Discusión!
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.
***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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.
VI.2.4. Conclusiones
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*
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VI.2.5. Referencias
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133*
Resultados!y!Discusión!
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*
Resultados!y!Discusión!
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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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*
Resultados!y!Discusión!
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.
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.
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
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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*
Mejora!de!la!calidad!de!uvas!y!vinos!en!Extremadura!mediante!técnicas!vitícolas!!
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.
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.
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
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K
g -1
de
uva
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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*
Resultados!y!Discusión!
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*
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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#
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T2
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2 5,
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35
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*
ns
* *
* ns
*
ns
ns
* ns
ns
ns
ns
*
ns
* ns
R
H e
n C
ns
ns
*
ns
* ns
ns
ns
*
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
* ns
R
H e
n A
ns
ns
ns
ns
* ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
*
ns
ns
ns
* ns
*
ns
NC
en
T0
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
* ns
ns
N
C e
n T1
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
*
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
NC
en
T2
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
∑G
, ∑Ac
, y ∑
Cm
: Con
cent
raci
ones
tota
les
de a
ntoc
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s en
form
as m
onog
luco
sila
das;
ace
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luco
sila
das
y cu
mar
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s re
spec
tivam
ente
.
∑Tr
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Di:
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resp
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te.
RH
: Rég
imen
híd
rico,
NC
: Niv
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rga
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cim
os; T
R: C
ombi
naci
ón d
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gim
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ídric
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nive
l de
carg
a de
raci
mos
.
T0: S
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1 y
T2: R
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25-
75 %
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y 7
5-25
% E
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raci
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***,
**, *
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dica
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ifere
nte
supe
ríndi
ce in
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
* *
* *
ns **
** ns
* ns
** ns
* ns
ns *
**
NC
*
*** ***
ns **
*** **
ns *
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** ns
* ns
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**
RH
*NC
ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns
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ns ***
*** ns
* **
** ns
** **
ns *
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* **
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ns *
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ns *
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** ns
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ns ns
ns ns
ns ns
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*
NC
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* *
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ns *
** ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns ns
ns
NC
en T1 ns
ns *
ns *
* ns
ns ns
* ns
ns ns
* ns
* ns
ns *
ns
NC
en T2 ns
** **
ns ns
* 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$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
(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$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
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).
149$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
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.
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).
152$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
Tabla VI.3.6. Efecto del régimen hídrico y del nivel de carga de racimos en la concentración de trans-resveratrol del hollejo de uva en 2009 y 2010 (mg kg-1 de uva fresca).
Tratamiento 2009 2010
T0 0,08b 0,06b
T1 0,18a 0,11a
T2 0,10b 0,07b
C 0,11 0,09
A 0,13 0,07
T0-C 0,10b 0,05
T0-A 0,07b 0,07
T1-C 0,13b 0,11
T1-A 0,22a 0,10
T2-C 0,10b 0,09
T2-A 0,10b 0,05
RH *** *
NC ns ns
RH*NC ** ns
TR *** *
RH en C ns ns
RH en A ** ns
NC en T0 * *
NC en T1 * ns
NC en T2 ns ns
RH: Régimen hídrico, NC: Nivel de carga de racimos; TR: Combinación de régimen hídrico y nivel de carga de racimos.
T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75 % ETc y 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente. A: Aclareo de racimos, C: Control.
***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.
En una misma columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).
VI.3.2.4. Flavanoles
La Tabla VI.3.7 muestra las concentraciones de flavanoles en los hollejos de los diferentes
tratamientos en los años 2009 y 2010.
Los flavanoles más abundantes fueron la procianidina B3 (PB3) (que contribuyó en un 60 %
al total de flavonoles en 2009 y a un 39 % en 2010), seguida de procianidina B1 (PB1) (31,5 %
en 2009 y 45,0 % en 2010) y (+)-catequina (CAT) (30,5 % en 2009 y 24,0 % en 2010) frente a la
(-)-epicatequina (EPI) que resultó el minoritario. Este perfil fue similar al encontrado por otros
autores en cv. Tempranillo (Rodríguez Montealegre et al., 2006).
En 2009, se observó la tendencia general T2>T1>T0 en los valores de todos los compuestos
de esta familia y en todos ellos la concentración en T2 fue significativamente superior a la de T0.
Además, se observó que el efecto del régimen hídrico fue más significativo en los hollejos A.
154$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
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).
155$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
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 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$
Resultados*y*Discusión$*
A se posicionaron en el primer cuadrante (parte positiva de CP1 y CP2) y no estuvieron
asociados a ninguna familia fenólica. En el lado negativo de CP1 y positivo de CP2 se situaron
los hollejos T0-C y T0-A asociados a la mayor concentración de flavonoles y finalmente los T1-A
y T1-C, relacionados con los mayores niveles de antocianos y ácidos fenólicos, se situaron en el
tercer cuadrante. Esta distribución de los tratamientos muestra que en este año el efecto del
régimen hídrico modificó en mayor extensión la composición fenólica de los hollejos que el nivel
de carga de racimos.
Figura VI.3.4. Análisis de componentes principales (ACP) de la composición de familias fenólicas en hollejo para diferentes tratamientos de régimen hídrico y de nivel de carga de racimos en 2010.
T0-A: secano aclareado, T0-C: secano control, T1-A: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y aclareado; T1-C: RDC 25-75 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control, T2-A: RDC 75%-25 % ETc en pre y
postenvero respectivamente y aclareado, T2-C: RDC 75%-25 % ETc en pre y postenvero respectivamente y control.
En 2010, el ACP también produjo una buena clasificación de los hollejos de las bayas
Tempranillo procedentes de los diferentes tratamientos en función de la composición fenólica
pues CP1 y CP2 representaron el 64,26 % y el 27,21 % de la varianza respectivamente (Figura
VI.3.4). En el año 2010, los tratamientos se distribuyeron en función del nivel de carga de
racimos. El CP1 estuvo definido en su parte positiva por las concentraciones de antocianos,
flavonoles y flavanoles, y CP2 por las de ácidos fenólicos. Los hollejos A se situaron en la parte
positiva del CP1 y los C en la negativa. Los hollejos T0-A y T2-A se relacionaron con las
T0-A
T1-A
T2-A
T0-C
T1-C
T2-C
Antocianos Flavonoles
Flavanoles
Ácidos Fenólicos
-2
-1
0
1
2
3
-3 -2 -1 0 1 2 3 4
PC2
(27,
21 %
)
PC1 (64,26 %)
Biplot 2010 (ejes CP1 y CP2: 91,47 %)
158$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
VI.3.3. Conclusiones
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$
Resultados*y*Discusión$*
favoreció la concentración de antocianos y ácidos fenólicos, lo cual significó una mejora
importante en el color de los vinos elaborados a partir de este tratamiento. En el año 2010, en el
que el estrés hídrico soportado por las cepas en preenvero fue menor, la aplicación de cualquier
tipo de riego deficitario (T1 o T2) no resultó interesante para obtener una producción de mayor
calidad, ya que la biosíntesis de las familias fenólicas de antocianos y flavonoles no se vieron
favorecidas. Por otra parte, el aclareo de racimos en 2009 no mejoró sustancialmente la
concentración de las familias fenólicas en la baya, incluso al realizarlo en algunos regímenes
hídricos, la concentración disminuyó. Sin embargo, en 2010 el aclareo de racimos aumentó la
concentración de todas las familias y por lo tanto también mejoró el color y el sabor de los vinos.
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Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
VI.3.4. Referencias
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Resultados*y*Discusión$*
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.
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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.
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).
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$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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
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)
Compuestos en C6 a
b ab
a
bbb b b
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
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)
Ésteres etílicos
*
bc bc
ab
c
a
bc
0
300
600
900
1200
1500
1800
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)
Acetatos
0
400
800
1200
1600
2000
2400
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)
Ácidos Grasos
0
200
400
600
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)
Lactonas
ab
cd cd
bc
a
d
*
0
50
100
150
200
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)
Fenoles Volátiles
a ab b
a ab ab ab ab
b
169$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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
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).
171$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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
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).
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$
Resultados*y*Discusión$*
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
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).
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
Tabla VI.4.5. Efecto del régimen hídrico y el nivel de carga de racimos en la concentración de acetatos (Datos medios de 2010 y 2011, expresados en µg L-1).
Tratamiento Acetato de hexilo Acetato de isoamilo Acetato de 2-feniletilo
T0 49,7 986 94,5b
T1 53,7 838 70,0b
T2 62,4 1161 202a
C 57,1 705 146
A 53,5 1285 98,6
T0-C 44,6 656 73,5b
T0-A 54,9 1316 116b
T1-C 59,2 823 72,1b
T1-A 48,2 853 67,9b
T2-C 67,4 636 292a
T2-A 57,4 1686 112b
RH ns ns *
NC ns ns ns
RH en C ns ns *
RH en A ns ns ns
NC en T0 ns ns ns
NC en T1 ns ns ns
NC en T2 ns ns ns
RH: Régimen hídrico, NC: Nivel de carga de racimos; TR: Combinación de régimen hídrico y nivel de carga de racimos.
T0: Secano, T1 y T2: RDC 25-75 % ETc y 75-25 % ETc en pre y postenvero, respectivamente. A: Aclareo de racimos, C: Control.
***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.
En una misma columna valores con diferente superíndice indican diferencias significativas (p<0,05).
En la Tabla VI.4.5 se muestra el efecto del régimen hídrico y el nivel de carga sobre los tres
acetatos identificados (acetato de hexilo, acetato de isoamilo y acetato de 2-feniletilo). Este tipo
de compuestos también se han identificado como compuestos activos importantes en el aroma
del vino (Hayasaka et al., 2003; Martí et al., 2003). Dentro de los acetatos, solo el acetato de 2-
feniletilo se vio modificado por el efecto del régimen hídrico, donde el tratamiento de riego
deficitario controlado postenvero (T2) provocó el mayor incremento con respecto al resto de los
regímenes hídricos, además su concentración mejoró en los vinos cuando no se aplicó aclareo
de racimos en las cepas.
VI.4.2.5. Ácidos grasos volátiles
Los ácidos grasos volátiles en el vino aportan una sensación fresca y también ayudan a
modificar la percepción de otras sensaciones gustativas (Ribéreau-Gayon et al., 2006). Estos
176$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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 *
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).
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
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Resultados*y*Discusión$*
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
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Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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
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).
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$
Resultados*y*Discusión$*
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.
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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
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Resultados*y*Discusión$*
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.
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.
VI.4.3. Conclusiones
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 %)
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Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
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Resultados*y*Discusión$*
VI.4.4. Referencias
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187$
Resultados*y*Discusión$*
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.
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Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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 **
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.
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$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
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.
***, **, * y ns indican valores estadísticamente diferentes p<0,001, p<0,01, p<0,05 y no significativo, respectivamente.
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Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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$
Resultados*y*Discusión$*
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).
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.
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)
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Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
VI.5.4. Conclusiones
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$
Resultados*y*Discusión$*
Por otra parte, las altas correlaciones halladas en los dos PLSR entre las variables
explicativas o físico-químicas del vino y las variables dependientes o sensoriales, indicaron que
algunas de las variables físico-químicas analizadas podrían predecir la valoración sensorial de
los vinos por parte de los catadores. De esta forma, las preferencias del panel estuvieron
altamente relacionadas con la intensidad de color, L*, C*ab, los valores de actividad odorífera
(OAV) de algunos compuestos volátiles, así como con los parámetros enológicos de grado
alcohólico, acidez total, polifenoles totales, taninos, índice de astringencia o porcentaje de
copigmentación. Además, los vinos T0-A fueron los preferidos en todas las fases sensoriales por
los catadores en las dos cosechas estudiadas.
208$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
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Gamero, E., Moreno, D., Vilanova, M., Uriarte, D., Prieto, M. H., y Valdés, M. E. (2014). Effect of bunch thinning and water stress on chemical and sensory characteristics of Tempranillo wines. Australian Journal of Grape and Wine Research, 20(3), 394–400. doi: 10.1111/ajgw.12088.
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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.
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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$
Resultados*y*Discusión$*
Wise, P. M., Toczydlowski, S. E., Zhao, K., y Wysocki, C. J. (2009). Temporal Integration in Nasal Lateralization of Homologous Propionates. Inhalation Toxicology, 21(10), 819–827. doi: 10.1080/08958370802555880.
211$
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$
Mejora*de*la*calidad*de*uvas*y*vinos*en*Extremadura*mediante*técnicas*vitícolas**
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.
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
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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
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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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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
Treatments WaterStatus CropLoadLevel
Ethyl Esters
0200400600800
10001200140016001800
T0-TH
2000
T1-TH T2-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH
Treatments WaterStatusLevel
CropLoad
Acetates
0
500
1000
1500
2000
2500
T0-TH T2-THT1-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH
Treatments WaterStatus CropLoadLevel
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
Treatments WaterStatusLevel
CropLoad
Lactones
020406080
100120140160180
T0-TH T1-TH T2-TH T0-C T1-C T2-C T0 T1 T2 C TH
Treatments WaterStatusLevel
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
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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
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.
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
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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
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.
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
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.
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).
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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
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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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Status and level of Tempranillo wine volatiles www.soci.org
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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