Humo en la botella: una amenaza al vino moderno
La llegada del verano anuncia la cercanía de la maduración de las uvas y el inicio de la vinificación en todas las regiones vitivinícolas. Aunado a esto, el incremento de la temperatura y la falta de precipitación incrementa la incidencia de incendios en zonas cercanas a los viñedos. En California y otras regiones del mundo se ha notado que incendios cercanos a las zonas de producción de uva resultan en un incremento en la percepción de aromas y sabores ahumados en el vino.
Este aroma a humo en el vino es percibido como un defecto organoléptico que se asocia a incendios causados como resultado del cambio climático global. En un principio se pensó que el causante de estos aromas se debía a partículas de humo en la parte externa de las uvas que podrían ser facilmente eliminadas mediante un enjuague antes de la vinificación. Después de varias cosechas en donde se lavaron las uvas impactadas por humo de incendios regionales, quedó claro que las moléculas causantes del aroma a humo en el vino provenían del interior de la uva y que era difícil o imposible eliminarlas con enjuagues de agua.
El cambio climático global ha propiciado un el desarrollo y la propagación de incendios forestales de gran intensidad. Estos incendios generan densas corrientes de humo que viajan a través de los valles e impactan los viñedos. Las bayas de uva poseen una sensibilidad biológica hacia el humo de estos incendios forestales cercanos, absorbiendo con gran rapidez compuestos volátiles que alteran irreversiblemente las características sensoriales del vino. Este defecto organoléptico en el vino, conocido contaminación por humo (“smoke taint”), se manifiesta a través de descriptores indeseables, tales como aromas de ceniza, notas medicinales, desinfectante, carne ahumada, tocino, llanta quemada y un persistente regusto a cenicero en boca.
Diversos tratamientos de lavado de las uvas en el viñedo, tanto durante como después de la exposición al humo, han demostrado ser ineficaces para suprimir la contaminación, lo que corrobora que las moléculas causantes del defecto penetran en la epidermis de la baya. Asimismo, se ha documentado que el defecto de la percepción del sabor a humo suele incrementarse notablemente con el paso del tiempo durante la guarda de los vinos. Lo que inicialmente se presenta como un mosto limpio o un vino joven con sutiles defectos a humo, evoluciona meses o años después en botella hacia un producto comercialmente inviable debido al inesperado incremento en el vino de compuestos con notas ahumadas muy dominantes.
Rastreando la absorción del humo
Para descifrar la dinámica de penetración del humo y la posterior síntesis de formas conjugadas en las bayas de uva, se diseñó un sofisticado (y elegante) estudio de trazabilidad molecular utilizando un isótopo de carbono estable: el Carbono-13. Los isótopos son variantes atómicas de un mismo elemento químico que poseen idéntico número de protones en su núcleo pero poseen un número distinto de neutrones, lo que altera su peso atómico. Por ejemplo, el Carbono-12 representa el isótopo más abundante y estable de la Tierra con 6 protones y 6 neutrones (98.9% de abundancia natural); el Carbono-13 es un isótopo estable un poco más pesado con 6 protones y 7 neutrones (1% de abundancia natural). Gracias a estas diferencias de masa, los isótopos pueden ser separados y medidos mediante un espectrómetro de masas.
El rastreo y detección de las moléculas responsables de los aromas de humo en las uvas y en los vinos se realizó de una manera genial en la Universidad Estatal de Oregón (Tomasino et al. 2013). Los investigadores incubaron plantas de cebada durante 8 a 10 días en un invernadero hermético con una atmósfera artificial enriquecida con dióxido de carbono marcado con Carbono-13. Durante la fotosíntesis, la cebada incorporó este carbono pesado en su estructura para producir azúcares, celulosa, almidón y polifenoles.
Una vez deshidratado el material vegetal, la cebada marcada fue quemada durante varias horas para generar un humo enriquecido en Carbono-13. Este humo fue conducido mediante tuberías en frío hacia invernaderos cerrados que contenían vides con uva Pinot noir y Chardonnay. El humo frío se dosificó replicando el impacto de un incendio forestal próximo a un viñedo comercial.
Una vez finalizado el tratamiento de ahumado, las uvas expuestas fueron cosechadas y procesadas analíticamente. Este marcaje con Carbono-13 permitió identificar las transformaciones químicas de los fenoles del humo en la pulpa y la epidermis de la uva. Se detectó cómo los compuestos del humo son metabolizados por la uva y transformados rápidamente en otras moléculas que contenían un azúcar (compuestos glicoconjugados) no volátiles. Es decir, se demostró que las moléculas del humo penetran dentro de las uvas y forman compuestos no volátiles (que no huelen a humo). Sin embargo, después de un tiempo en botella, el enlace entre el azúcar y el fenol se rompe y el olor de humo se intensifica en el vino. A este fenómeno de incremento de aromas se le conoce como los “aromas escondidos” del vino.
Caracterización de los agentes químicos del humo en el vino
Para comprender la persistencia y la evolución organoléptica del aroma a vino en los vinos, es necesario entender la composición de las tres familias moleculares que configuran el defecto químico en el vino: los fenoles volátiles, los compuestos azufrados de tipo tiofenol y las formas conjugadas ligadas a azúcares.
Los fenoles volátiles se originan directamente a partir de la quema de la lignina presente en la madera vegetal durante los incendios (aroma de madera quemada) (Tomasino et al. 2013). Las moléculas responsables de estos aromas en las uvas y el vino son el guayacol y el 4-metilguayacol, cuya presencia se correlaciona con la exposición directa al humo. No obstante, el espectro de fenoles volátiles incluye también a los cresoles, responsables de aportar aromas de “llanta quemada” y notas medicinales; así como al siringol y 4-metilsiringol.
En menor medida, los vinos afectados también presentan trazas de 4-etilguayacol, 4-etilfenol y eugenol. Estas últimas moléculas son características en vinos contaminados por Brettanomyces, por lo que en muchas ocasiones los vinos contaminados con esta levadura huelen un poco a humo.
En segundo lugar, se ha determinado que el sabor a ceniza no es causado únicamente por los fenoles volátiles, sino por su interacción química directa con los tiofenoles y compuestos de azufre (Tomasino et al. 2013). El tioguayacol y los tiocresoles se encuentran en concentraciones significativamente más elevadas en vinos procedentes de viñedos expuestos al humo y constituyen la verdadera causa del persistente sabor a ceniza.
La tercera y más compleja dimensión química corresponde a los glicoconjugados o formas ligadas. Cuando los fenoles volátiles entran en contacto con la uva, son absorbidos por el hollejo (piel de la uva); inmediatamente, la vid activa enzimas que unen químicamente los fenoles volátiles libres con azúcares sencillos para dar origen a fenoles unidos a azúcares. Mientras estas moléculas permanecen unidas al azúcar, pierden su volatilidad y, por lo tanto, no poseen aroma ni sabor detectable, lo que hace que no sean detectados al probar una uva en el viñedo. Sin embargo, durante el proceso de fermentación por acción de las levaduras, o debido a la acidez natural del vino y el transcurso de la guarda, estos enlaces se rompen lentamente. Esta separación de los azúcares libera nuevamente los fenoles volátiles libres, provocando que el fuerte aroma a humo y ceniza aparezca de forma tardía en el vino embotellado.
Estrategias enológicas de mitigación
Cuando la exposición de las uvas en el viñedo es inevitable, el enólogo debe recurrir a prácticas de vinificación específicas con el fin de atenuar la severidad organoléptica de la contaminación del humo. Se ha demostrado que que la reducción del tiempo de maceración con las pieles, la selección de diferentes cepas de levadura y la adición de virutas de roble y taninos enológicos durante la fermentación reducen la percepción organoléptica de humo en el vino.
Para determinar el efecto del tiempo de maceración sobre la percepción organoléptica del humo en el vino se emplearon uvas Grenache en el valle de Barossa (Australia del Sur), expuestas previamente a humo de combustión de paja durante un lapso de 20 minutos (Ristic et al. 2011). El protocolo en tinto consistió en fermentar el mosto con un contacto con las pieles durante 3 o 7 días a 0°C. El jugo resultante se clarificó y se fermentó libre de pieles utilizando la misma levadura. Los análisis mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas (GC-MS) demostraron que la reducción de contacto del jugo con las pieles de la uva reduce considerablemente la concentración final de fenoles volátiles libres y glicoconjugados en el vino, disminuyendo de forma notable la percepción sensorial del carácter ahumado.
Este mismo estudio evaluó la selección de levaduras como un medio para modular el perfil aromático y la retención de compuestos contaminantes (Ristic et al. 2011). Se analizaron de forma sistemática y por triplicado ocho cepas de levaduras en lotes de Grenache afectada: cuatro cepas de Saccharomyces cerevisiae (Lalvin ICV D254, Lalvin ICV GRE, Enoferm BDX y SIHA Aktiv hefe 3), una de S. uvarum (Lalvin S6U), una de S. bayanus (AWRI 1176) y dos híbridos de laboratorio (S. cerevisiae x S. kudriavzevii AWRI 1503 y S. cerevisiae x S. cariocanus AWRI Fusion). Las conclusiones indicaron que la selección de la cepa de levadura es una herramienta enológica eficaz para reducir la sensación de humo en el vino.
Finalmente, se evaluó la adición de madera y taninos enológicos (taninos añadidos) durante la fermentación de uvas Syrah altamente contaminadas por los incendios de Yarra Valley (Australia) (Ristic et al. 2011). Se realizaron nueve tratamientos experimentales por triplicado, ensayando la fermentación con 5 g/kg de virutas de roble americano (sin tostar, tostado medio y tostado fuerte) o 0.5 g/kg de cinco tipos de taninos comerciales. Los paneles de análisis sensorial concluyeron que tanto la madera como los taninos aumentan notablemente la complejidad estructural y el perfil de aromas del vino, actuando de manera efectiva como agentes de enmascaramiento del humo y de los descriptores medicinales.
Conclusiones
La contaminación por humo constituye un desafío para la viticultura global bajo el escenario actual del cambio climático. El entender la composición de las moléculas que causan el problema organoléptico ha permitido avanzar hacia soluciones científicas. Las investigaciones con trazabilidad molecular mediante Carbono-13 han sido determinantes para confirmar el rápido metabolismo de absorción y la síntesis de glicoconjugados que tiene lugar dentro de la baya de uva expuesta.
El control del tiempo de contacto con las pieles, la selección de levaduras con perfiles enzimáticos específicos y la adición sistemática de virutas de roble y taninos son los primeros intentos para mitigar el problema del aroma de humo en el vino.
Literatura Citada
Ristic, R., Osidacz, P., Pinchbeck, K. A., Hayasaka, Y., Fudge, A. L., & Wilkinson, K. L. (2011). The effect of winemaking techniques on the intensity of smoke taint in wine. Australian Journal of Grape and Wine Research, 17(2), S29-S40.
Summerson, V., Gonzalez Viejo, C., Pang, A., Torrico, D. D., & Fuentes, S. (2021). Review of the effects of grapevine smoke exposure and technologies to assess smoke contamination and taint in grapes and wine. Beverages, 7(1), 7.
Tomasino, E., Cerrato, D. C., Aragon, M., Fryer, J., Garcia, L., Ashmore, P. L., & Collins, T. S. (2023). A combination of thiophenols and volatile phenols cause the ashy flavor of smoke taint in wine. Food chemistry advances, 2, 100256.
Ward, G., Kennison, K., & Fisher, D. (2009). Bushfire generated smoke taint in grapes and wine (Project No. RD 05/02-3). Wine Australia. https://www.wineaustralia.com/research_and_innovation/projects/bushfire-generated-smoke-taint-in-grapes-and-wine
