La ingeniería sensorial o, al menos, las operaciones tecnológicas dirigidas a la mejora sensorial del vino, han existido desde el comienzo de los tiempos. Los avances más significativos en este sentido han venido siempre ligados a la comprensión del papel jugado por moléculas en las propiedades sensoriales del vino, porque las moléculas son las que han permitido lanzar una mejora tecnológica. Sin embargo, cabe no olvidar que, de forma inevitable, todos estos avances han llevado asociados operaciones de fraude y de especulación, aunque sea a pequeña escala.
Los antecedentes de lo que hoy en día entendemos como ingeniería sensorial aplicada a la mejora del vino los hallamos en el uso de resinas como antimicrobianos insaborizante, a las operaciones de soleo de uvas para producir vinos dulces, al descubrimiento del alcohol como antiséptico y, como forma de parar la fermentación, al desarrollo y tecnología de crianza oxidativa de vinos fortificados. La tecnología de crianza microbiológica, la tecnología de vino espumoso, son todos desarrollos que más o menos se han dado de forma fortuita, y en los cuales la experiencia ha desempeñado un papel primordial.
Los avances obtenidos en ingeniería sensorial
En la época moderna se realizan varios descubrimientos claves relacionados con las levaduras, las bacterias y el sulfuroso. Se implantan una serie de programas de desarrollo vitícola, que fueron los grandes detonantes del desarrollo de la industria del vino a comienzos del siglo XX. Lo más importante es que estos éxitos están basados en la ciencia, al fin y al cabo. No hay que olvidar que los descubrimientos de Pasteur eran muy recientes y que, en lo relativo al vino generaron una confianza ilimitada. Como Juan Cacho menciona en su artículo publicado en este mismo dossier, en la segunda mitad del siglo XX se alcanzan en este ámbito algunos éxitos relevantes, como la introducción de la cromatografía en introduce en 1952; la cromatografía gaseosa capilar se introduce en 1956 y, desde el primer momento, se pone hace evidente el potencial que tiene esta técnica para tratar de dilucidar la naturaleza química de los aromas, entre ellos los del vino. Hay un gran número de trabajos producidos en aquellos años en California, Francia, Italia, Alemania, Australia y Sudáfrica, pero el balance de todos ellos fue francamente pobre, a pesar de que en 1979, se conocieran ya 600 moléculas que participaban en la composición del vino, y que en 1989 el número ascendía a 800. Sin embargo, se conocía muy poco sobre el papel sensorial de las moléculas identificadas. Entre que sí se conocían se hallaba el linalol y su papel en el aroma de los moscateles, o el papel de los ésteres etílicos en la fermentación en las notas frutales, así como algunos componentes relacionados con defectos o características de algunas variedades que las hacían poco habituales o poco válidas para el consumo de vino normal, como el furanol o los mercaptanos.
Otro aspecto a tener en cuenta es que un descubrimiento desencadena un alud de trabajos, de calidades dispares, fruto de la impaciencia del tecnólogo por aplicar los resultados científicos. Así, por ejemplo, el linalol se descubre en los años sesenta del siglo pasado, como integrante del aroma del moscatel, y a principios de los setenta se documenta su presencia en forma de precursores glucosídicos inodoros en las uvas. Este hecho lanzó y estimuló una impresionante actividad investigadora, fundamentalmente en Francia y Australia, acerca de la composición en precursores y la posibilidad de intervenir tecnológicamente para mejorar el aroma del vino. Simultáneamente, hubo un abuso obsesivo, del cual todavía sufrimos hoy, de la capacidad de producir linalol como criterio de calidad en enzimas, levaduras, y otros procesos tecnológicos. Resulta incluso divertido comentar que hace unos diez años, cuando se hablaba del aroma varietal, lo único que se conocía era el linalol. Se dieron entonces casos de fraude al utilizar linalol para incrementar los aromas varietales; efectivamente, hay ciertos vinos que presentan unas características muy cercanas a las del linalol, a pesar de ser vinos tintos que no tienen nada que ver con el aroma del moscatel.
En todo este proceso de identificación de los responsables de los aromas, se habla del papel, no documentado, de la glicerina en el sabor, y de muchos aromas irrelevantes que se han empleado como criterios de calidad. En realidad, sería muy instructivo estudiar cómo se generan o cómo se difunden estas inexactitudes en un mundo tan protocientífico como el de la enología.
La realidad es tozuda, sin embargo. Patrick Étievant realizó en 1991 una evaluación del avance obtenido en la comprensión de la base química de la percepción y concluyó que es un fracaso sin paliativos. De ahí surgen varias respuestas. Europa tarda en reaccionar a esta situación, pero Estados Unidos responde abandonando las investigaciones sobre la base química de la percepción para centrarse en el desarrollo del análisis sensorial y emplearlo como una herramienta potente para medir el efecto de distintas experimentaciones. Es lo que podríamos denominar una fase empírica cuantitativa. Poco después, Australia siguió el mismo camino.
Sin embargo, se producen una serie de hechos que han inducido un cambio de tendencia: a mediados de la década de los noventa del siglo pasado, se descubrieron una serie de mercaptanos, compuestos aromáticos que son una pieza fundamental en el puzzle del aroma de los vinos. Nuestro grupo ha encontrado que alguno de ellos, en concentraciones de 5 partes por trillón, es capaz de cambiar absolutamente la armonía de un vino, y hemos observado que otros de ellos, en concentraciones elevadas, generan aromas muy potentes, pero en bajas concentraciones son los responsables de las notas de frescura. Y esa pieza, precisamente esa pieza, es la que faltaba en el puzzle.
Simultáneamente, a mediados de los años noventa, varios grupos, entre los cuales figura el nuestro, empiezan a abordar de una forma sistemática y rigurosa el trabajo de clasificación de los aromas químicos. Es decir, la base química del aroma del vino. Y se consiguen varios éxitos: un investigador alemán, Guth, consigue en el año 1997 reconstituir un vino relativamente simple. Nuestro grupo lo consiguió en el año 2002, con un vino algo más complejo. Y, muy recientemente, hemos sido capaces de reconstituir un vino, todavía blanco, pero de aroma mucho más complejo, un vino macabeo. Simultáneamente, se han introducido estrategias estadísticas para obtener modelos del aroma del vino a partir de información química sensorialmente relevante. Hay varios trabajos, resultantes de tesis doctorales realizadas en nuestro grupo, que han sido pioneros en este tema. Últimamente, además, se ha conseguido un avance muy significativo gracias al desarrollo de herramientas para medir la relación entre la percepción retronasal, el posgusto y la composición química. En ello está trabajando el grupo de una investigadora alemana, Andrea Buetner y nuestro propio grupo.
Las nuevas claves
Los avances la aplicación de la ingeniería sensorial a la mejora de los vinos se enfrenta a un conjunto de nuevas claves que definen un marco de conocimiento sobre el que trabajar:
- se ha demostrado que las notas aromáticas pueden ser antagónicas entre sí en el aspecto sensorial.
- es más fácil definir los parámetros químicos negativos de la calidad que los positivos.
- en los vinos complejos los parámetros positivos de calidad, vienen siempre definidos por grupos de componentes que actúan de forma sinérgica. Incluso componentes subumbrales que actúan en familias químicas de olor similar pueden llegar a ser muy importantes.
- las percepciones bucales no pueden explicarse sin las moléculas del aroma, en contra de lo que se ha venido especulando hasta hace muy poco, porque hemos encontrado tanto interacciones en el ámbito cognitivo como físicoquímico entre odorantes, saborizantes, y astringentes.
Gracias a estas claves, los vectores químicos de calidad están ya, o pueden serlo en breve, completamente descritos. ¿Qué nuevas posibilidades se abren? El descubrimiento de la relación entre los aminoácidos y el aroma abre unas nuevas vías tecnológicas; el descubrimiento de los vectores de calidad de la uva también permite unas nuevas posibilidades tecnológicas, tanto de evaluación de calidad in situ o de prácticas vitícolas, como de prácticas enológicas posteriores; y el disponer de todas estas herramientas permitirá reoptimizar la mayor parte de las herramientas biotecnológicas y químicas con los vectores de calidad, para modificar aromas según necesidades. Vamos a un mercado cambiante, en el que podremos optimizar persistencia o aumentar volumen en boca.
Vectores de calidad
Lamentablemente, el descubrimiento de los vectores de calidad facilita la mejora fraudulenta del vino. En uno de nuestros trabajos más recientes hemos hallado un componente, uno solo, que si se añade en determinada proporción convierte un vino tinto vulgar en un cabernet franc, con un olor a casís impresionante, lo que en sí mismo podría llegar a ser una invitación al fraude, aunque este riesgo ha existido siempre. Hay, además, una competencia desigual entre sistemas vitivinícolas, lo cual representa un problema para los europeos. Europa se halla totalmente constreñida por la reglamentación y la tradición, mientras que el nuevo mundo, en comparación, tiene una libertad absoluta. En Australia se puede pasar el vino por una columna intercambio iónico, regenerar y añadir iones; se puede aromatizar el vino con chips, se pueden emplear muchas técnicas que aquí ni siquiera se pueden soñar. Aquí estamos incluso limitando el tipo de variedades. Este modelo europeo puede ser válido para Europa, pero no puede competir en otros países en los que queramos exportar, por ejemplo en China, donde la gente está familiarizada con el aroma a cassís y nuestros Grand Cru o Gran Reserva no podrán competir en precios. Además, dentro de Europa se detecta un trato de favor hacia los tecnólogos y científicos más cercanos a los centros de decisión.
Resultados del Laboratorio de Aromas y Enología
Los trabajos más recientes realizados por nuestro grupo se dirigen a la elaboración de modelos predictivos del aroma de los vinos.
Modelos de vinos tintos españoles
En este estudio se ha partido de 57 vinos crianza y reserva españoles. Un grupo de 51 catadores expertos describen su aroma, tras lo cual se realiza una determinación cuantitativa de 69 componentes aromáticos. Por cuadrados mínimos parciales (PLS) se lleva a cabo una modelización quimiométrica. En la figura 1 se muestran los resultados de esta modelización. Con flechas amarillas se indican los componentes que contribuyen de una forma más intensa a un aroma considerado favorable, como es el madera / vainilla: la wiskylactona, la vainilla y el eugenol. Estos resultados están de acuerdo con la experiencia química, pero en todos los modelos hay siempre unos componentes que juegan en contra, y en este caso son los etilfenoles: etilguayacol, etilfenol, etilacetaldehído y acetaldehído. Cuando observamos lo que ocurre con un descriptor negativo para la calidad, nos encontramos la estructura inversa (figura 2). Tal es el caso del descriptor animal / cuero / fenólico, causado por los aromas de los etilfenoles; aquí el etilguayacol y el etilfenol están marcados con la flecha amarilla. Y, en su contra, hallamos justamente la vainillina y la beta-damascenona, es decir que encontramos un antagonismo en las notas, en las estructuras aromáticas, tanto en las positivas como en las negativas.
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Marcadores de calidad del merlot
Otro de los estudios que hemos realizado recientemente, en colaboración con las bodegas Miguel Torres, se centra en los parámetros de calidad de los vinos de merlot. Se seleccionaron seis vinos de esta variedad, de alta gama, procedentes de distintas partes del mundo, y se llevó a cabo un análisis sensorial con cromatografía gaseosa acopada a olfatometría cuantitativa (y cualitativa) de los extractos de vino. Los resultados se muestran en la figura 3, en la que se indican los descriptores y los componentes asociados, por determinación cuantitativa de los odorantes del vino. Es un análisis de componentes principales, en el que la preferencia sigue la línea marcada en verde. Los compuestos marcados en azul están correlacionados de forma positiva con la preferencia, mientras que los marcados en rojo están relacionados de forma negativa con ésta. Se formuló una hipótesis acerca del papel de los odorantes en el aroma, mediante técnicas de Análisis Multivariante de Datos y se confirmaron mediante estudios sensoriales (tests de adición). Las figuras 4 a 7 muestran los resultados de superponer las muestras de vino de vino de los distintos orígenes al mapa de preferencias anterior. Los vinos de Chile (dos muestras), Nueva Zelanda, California, Australia y España se contrastaron con la una evaluación de la importancia de un compuesto como el diacetilo. Para ello, se seleccionó la muestra con menor cantidad de diacetilo, el de Nueva Zelanda (NZ), que en la figura 4 aparece en la zona más lejana del plano, y añadirle la cantidad de diacetilo necesario para igualar su concentración a la del vino español, que es el que más tiene. La evaluación sensorial de la muestra adicionada (NZ + diacetyl) fue significativamente distinta de la anterior, y sus atributos sensoriales estaban más desplazados hacia la zona donde estaba el vino español, aunque no mucho, con lo cual podemos concluir que el diacetilo es un compuesto que tiene una cierta importancia en la nota frutal. Hicimos lo mismo con el etil-4-fenol (figura 4), en este caso, con un vino de Chile (CH2), añadiéndole la cantidad de etil-4-fenol necesaria para igualar la concentración hallada en el vino Australiano. En este caso, el cambio fue radical. No solamente cambiaron significativamente los atributos, sino que la muestra «CH2 + et4phenol» se sitúa en el espacio sensorial vino muy cerca del vino australiano; por lo tanto, el etil-4-fenol es un componente definitivo y necesario en la nota de eucalipto. Y así sucesivamente, se hizo lo mismo con el resto de los componentes, obteniéndose unos resultados sorprendentes: todos los componentes que estaban relacionados negativamente con la calidad juegan un papel muy importante, mientras que todos los componentes relacionados positivamente con la calidad aparentemente no juegan ningún papel.
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Nos planteamos otra estrategia, consistente en añadir grupos de compuestos, por afinidad aromática (figuras 5 a 7), repitiendo de nuevo la experiencia. Por ejemplo, al añadir los grupos responsables de la nota “tostado” (toasted, en la figura) sí se obtuvo un pequeño resultado, y de nuevo podemos decir por tanto que estos tres componentes tienen una cierta importancia en el aroma a tostado. Se hizo lo mismo con la beta-damascenona sola y el resultado fue de nuevo frustrante. Como concusión de este trabajo, podemos decir que cuando un compuesto es capaz de alterar el aroma, generalmente produce un efecto no deseado, al menos en un vino complejo, aunque tal vez no en un vino de aroma simple. Sin embargo, hay atributos de calidad de los vinos complejos, que pueden mejorar el aroma, pero deben modificarse en grupo. Así, los compuestos del vino se clasificarían en:
- compuestos discriminantes:
- compuestos individuales, que cambian el aroma, generalmente a peor
- compuestos constitutivos: compuestos o grupos de ellos que se perciben, pero no pueden cambiar aroma; y
- compuestos irrelevantes: compuestos que no se perciben
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Conclusiones
Definimos así los parámetros de calidad de los vinos. Somos conscientes de que su conocimiento puede impulsar una serie de procesos de desarrollo tecnológico que generarán a medio plazo una nueva contribución de la enología, pero que invitarán, inevitablemente, a nuevos fraudes. No sabemos qué empresas, qué modelos se beneficiarán de ello, pero sí que estamos seguros de que todos veremos mejores y más diferentes vinos, que disfrutaremos con placer, porque al fin y al cabo, la calidad de un gran vino es dada por la armonía. Como en una orquesta, es muy fácil descubrir si un componente desafina. En ésta, la complejidad del sonido aumenta con el tamaño de la orquesta, y cuanta más alta es la complejidad, más pequeño tiene que ser el papel de los compuestos individuales.
