Christine Pascal¹

La literatura científica está repleta de artículos sobre los mecanismos de oxidación en el vino, su composición antioxidante, incluso su potencial redox.

La aparición de signos de oxidación o de reducción en los vinos es un tema esencial en la vinificación: uno de los grandes retos para el enólogo es evaluar la capacidad de un vino para resistir la aparición de signos de oxidación/reducción, para así, adaptar la trayectoria técnica, al perfil y duración de vida que quiere obtener.

Sin embargo, relacionar lo aprendido en la literatura y la práctica enológica no es fácil. Los términos utilizados a veces no tienen el mismo significado en la literatura científica y el vocabulario práctico, lo que puede llevar desde la confusión hasta la reflexión:

• Los polifenoles, ácido ascórbico, sulfitos ¿son antioxidantes u oxidadores potenciales?
• ¿Cuál es el potencial redox de un vino?
• Decir que un vino es sensible al oxígeno ¿significa que los signos de oxidación aparecerán rápidamente si se expone al aire o, al contrario, que desarrollará su capacidad para resistir la oxidación?
• Un alto contenido antioxidante en un vino ¿significa que el vino resistirá mejor la oxidación?

En una serie de pequeños artículos, nos proponemos intentar conciliar el conocimiento académico y el empirismo sobre conceptos como el potencial redox, oxidación, contenido de antioxidantes u oxidabilidad del vino. A continuación, intentaremos establecer un vínculo con la práctica en enología y sus consecuencias en la duración del ciclo de vida del vino.

Capítulo 1 : Los signos de oxidación del vino como se describen en la práctica

Para empezar con nuestra serie sobre la oxidación y oxidabilidad del vino, debemos recordar lo que se entienden en enología por oxidación. Los signos de oxidación del vino, en la práctica, se describen así:

• una evolución del color con aparición de tintes anaranjados
• un desarrollo aromático descrito como pérdida de notas varietales (boj, fruta exótica) y/o la aparición de las llamadas notas oxidativas (miel, cera, chocolate, fruta de hueso, frutos secos, hierba seca, nuez, etc.)
• a veces, una evolución del equilibrio gustativo con aumento de astringencia y/o pérdida de cuerpo.

Estos diferentes signos de oxidación pueden surgir sucesiva o simultáneamente sin que la aparición de uno de ellos, indique la posible aparición de otro.

El momento a partir del cual un vino se considera oxidado, está ligado a admitir estas características en relación al tipo de producto y la intención del enólogo. Por ejemplo, es aceptable, incluso deseable, tener notas de frutos secos en vinos dulces naturales, mientras que no lo es en los vinos secos de Sauvignon Blanc de ciertas denominaciones que deben retener notas de cítricos o fruta exótica.

El concepto de oxidación prematura, ampliamente utilizado hoy en día, es la prueba de la cuestión de lo que es aceptable. El término «prematuro» probablemente esté relacionado con la aparición de notas de oxidación antes de lo esperado.

Al final, la noción de aceptación de la presencia de notas oxidativas y los múltiples matices que conlleva, hacen que la determinación analítica del nivel de oxidación de un vino, tal y como describen los enólogos, sea aún más difícil.

En el próximo artículo, proporcionaremos un resumen del conocimiento científico sobre la oxidación del vino.

Recordar:

• Son muchos los signos de oxidación de un vino (color, aroma, equilibrio gustativo).
• El momento a partir del cual un vino se considera oxidado dependerá de los criterios de aceptación, relacionados a la intención del enólogo y el tipo de vino.

Capítulo 2: El estudio de los mecanismos de oxidación

En el capítulo anterior, recordamos los signos de oxidación del vino desde la práctica. También insistimos en el hecho, de que, un vino se considerado oxidado, según la aceptación de sus signos de oxidación. Intentaremos resumir lo que la teoría nos dice sobre oxidación. Hemos decidido quedarnos en un nivel de simple descripción del conocimiento actual y extraer el mensaje principal.

La investigación académica ha demostrado en los últimos 50 años posibles mecanismos de oxidación y las moléculas que se forman o transforman en estos mecanismos. La dificultad del tema, radica en la diversidad de moléculas presentes en el vino. Así que el trabajo ha consistido en estudiar los mecanismos de oxidación:

• Moléculas simples, fácilmente accesibles en el circuito comercial o extraídas a partir de la uva/vino (polifenoles monoméricos como el ácido caftárico, catequina/epicatequina, malvidina-3-O-glucósido, tioles varietales como el 3-mercaptohexanol…)
• En medios que definen la matriz del mosto o vino (pH ácido de entre 3-3.5; 0-12% de etanol para aproximarse a las condiciones de mosto o vino, posible presencia de ácido tartárico)
• Probable presencia de moléculas descritas como antioxidantes (sulfitos, glutatión o ácido ascórbico)

Los mecanismos propuestos son a menudo hipotéticos, muy raramente demostrados formalmente debido a la fuerte reactividad y el corto “ciclo de vida” inducida por las moléculas involucradas en estas reacciones. Además, el comportamiento de moléculas más complejas como oligómeros o productos de reacciones de oxidación quedan completamente excluidos de estos mecanismos modelo.

En general, se acepta que el mecanismo de oxidación de los vinos comienza con la oxidación de ciertos polifenoles, los ortodifenoles, en presencia de iones Fe³⁺. En un mecanismo que presenta un buen número de similitudes, en el mosto, son las enzimas cuyo centro activo es un ion Cu²⁺ las que catalizan este primer paso.

Es en este punto del mecanismo donde todo se complica porque los dos productos de esta reacción de oxidación de polifenoles son inestables / reactivos. Y son los que conducirán a la aparición de signos manifiestos de oxidación creando reacciones en cadena:

• Las formas oxidadas de los polifenoles, quinonas, inestables, tienen una fuerte reactividad para nucleófilos como tioles, otros polifenoles…
• El peróxido de hidrógeno, en presencia de Fe²⁺, inicia la reacción de Fenton (Singleton 1987) y da lugar a radicales de muy alta energía, los radicales hidroxilo HO °. Se sabe que estos oxidan el etanol a etanal o ácido tartárico a ácido glioxílico pero, además, pueden atacar una gran cantidad de otros compuestos.

Estas reacciones son, de hecho, la razón de la aparición de los signos visibles de oxidación y es este enlace que trataremos de describir en el próximo artículo.

Recordar:

• Los mecanismos de oxidación han sido ampliamente estudiados por científicos y la hipótesis más aceptada es que las moléculas que primero se oxidan son los polifenoles.
• Los productos resultantes de esta oxidación son inestables y conducen, mediante reacciones en cadena, la aparición de signos de oxidación observados en la práctica.

Capítulo 3: Aparición de las moléculas que contribuyen a dar signos de oxidación: la «doble» función de los polifenoles

En el capítulo anterior, hemos recordado que, según las publicaciones, las moléculas que primero se oxidan en el vino son los polifenoles. El producto de esta reacción de oxidación, quinona y peróxido de hidrógeno, son inestables y conllevan, por reacciones en cadena, la aparición de signos de oxidación.

Así que volvamos a estas reacciones en cadena y los efectos que producen, siempre retomando la mayor parte de lo que nos dice la literatura.

La cual nos describe la formación o desaparición de moléculas que podrían explicar las manifestaciones de oxidación descritas en la práctica a partir de reacciones de la quinona, o H₂O₂ a través de la reacción de Fenton. Sin profundizar demasiado, citemos 3 ejemplos:

• La aparición de pigmentos marrones/amarillos/naranjas relacionados con reacciones de condensación de flavan-3-oles (taninos), en particular en presencia de ácido etanal o pirúvico (Oszmianski 1996, Fulcrand 1996, Guyot 1996) producido por la reacción de Fenton.
• La pérdida de tioles varietales, en particular 3MH, 4MMP debido a su reacción con las quinonas (Waterhouse y Laurie 2006, Nikolantonaki, 2010).
• La aparición de aromas denominados “de oxidación” (metional, fenilacetaldehído) probablemente debido al ataque de radicales hidroxilos producidos por la reacción de Fenton sobre los correspondientes alcoholes (Nikolantonaki y Waterhouse 2012).

Si bien el primer paso del mecanismo de la reacción es la oxidación de polifenoles, le siguen diferentes tipos de reacciones químicas, algunas de las cuales (adiciones nucleofílicas, por ejemplo) no son reacciones de oxi-reducción. Por tanto, el término mecanismo de «oxidación» se simplifica para describir todas las reacciones químicas que tienen lugar en el vino como resultado de la oxidación de los polifenoles. En consecuencia:

• Razonar únicamente respecto a la «oxidabilidad» de los compuestos («potencial redox») no explica los signos manifiestos de oxidación. Razonar de esta manera debe limitarse a estudios del mecanismo que revela la formación de las primeras quinonas y oxidaciones conjuntas (Danilewicz 2012). Pero luego vienen las reacciones de adiciones nucleofílicas que se apartan del concepto de potencial redox, que causan compuestos de evolución identificados empíricamente. Volveremos ha mencionar el uso del potencial redox en enología en otro capítulo.
• Las cadenas de reacciones permiten que la mayoría de los polifenoles que tiene o no una función ortodifenol, participen en ellas. De esto hablaremos en otro capítulo, porque implica que, en la práctica, al razonar sobre el riesgo de oxidación del vino, debemos tener en cuenta la concentración general de los polifenoles.

Por último, en este contexto, el uso de la palabra «antioxidante» para referirse a los polifenoles parece algo impreciso para los enólogos. En química, un antioxidante es una molécula que ralentiza o evita una reacción de oxidación. Los polifenoles cumplen con la definición química del término porque al oxidarse primero, previenen la oxidación directa de otros compuestos. Sin embargo, su oxidación, en realidad, no detiene los desarrollos descritos como oxidantes. Es por eso que, a veces se les describe como pro-oxidantes, porque provocan la aparición de los llamados signos de oxidación. Por lo tanto, preferimos evitar el uso de estos 2 términos confusos. Simplemente determinaremos a los polifenoles como moléculas oxidables.

Recordar:

• Las reacciones en cadena resultantes de la oxidación de los polifenoles del vino, no son todas reacciones de oxidación, pero producen lo que se define como signos evidentes de “oxidación».
• El uso de la palabra «antioxidante» para describir los polifenoles parecer un tanto impreciso para los enólogos, ya que su oxidación no impide la aparición de rasgos oxidativos descritos en la práctica. Más bien, son su origen.
• Nosotros preferimos definir los polifenoles como moléculas oxidables

Capítulo 4: El concepto de antioxidante

Anteriormente hemos expuesto que el uso del término antioxidante para referirse a los polifenoles en enología, es engañoso, porque su oxidación no impide la aparición de signos de evolución descritos en la práctica. Al contrario, los provocan.

Por esto, creemos interesante repasar los antioxidantes exógenos usados en enología.

El SO₂

Empecemos por el más conocido, el más utilizado y el más criticado: el SO₂. Tiene la función más completa para limitar los mecanismos descritos anteriormente:

• Limita la formación de quinona enzimáticamente, desnaturalizando las oxidasas (polefenol-oxidasas y lacasa en menor medida) cuando están en dosis suficiente.
• Cuando la quinona se forma, puede reaccionar con ella, neutralizándola, pero también con el peróxido de hidrógeno, limitando así la reacción de Fenton.

Gracias a su acción en ambos compuestos de la reacción de oxidación de los polifenoles, el SO2 es el antioxidante más eficaz contra la oxidación del vino.

El ácido ascórbico

Por el contrario, la acción benéfica del ácido ascórbico en conservar el vino contra la oxidación es más cuestionable. Este compuesto tiene la capacidad de oxidarse en lugar de los polifenoles (Danilewicz 2012). Sin embargo, el producto de la oxidación es inestable y propicia la formación de pigmentos marrones, tan indeseable como los relacionados con la reacción de flavan-3-oles (en el capítulo anterior). Además, también se forma peróxido de hidrógeno, cuando se oxida, abriendo la vía a la reacción de Fenton (Barril et al. 2009, Bradshaw et al. 2011). Por lo tanto, el ácido ascórbico limita la formación de quinona, pero favorece la formación de pigmento amarillento y, también, deja vía libre a la reacción de Fenton. Así que, su comportamiento es parecido al de los polifenoles. Por eso, se recomienda la acción conjunta del SO2 y el ácido ascórbico.

El glutatión

El glutatión tiene la capacidad de reaccionar con la quinona para neutralizarla (así se forma la Grape Reaction Product- Cheynier 1989). También se puede oxidar directamente. El producto de esa oxidación no se pone en evidencia en el vino, excepto en su forma sulfonada, visiblemente producto de su reacción con el SO₂ (Arapitsas 2016). Esto demuestra que, añadir 2 antioxidantes no lleva a una doble protección contra la oxidación. De hecho, en comparación con el SO₂, no actúa sobre las enzimas que forman la quinona, y su comportamiento hacia los productos resultantes de la reacción de Fenton, no se conoce. Dicho esto, la teoría, de momento, no tiene datos que indiquen que el glutatión lleve a la formación de compuestos que puedan relacionarse con manifestaciones de oxidación (color amarillento/naranja, pérdida de aromas varietales, aparición de aromas de oxidación). Su función para retrasar la aparición de marcadores de oxidación, ha sido ampliamente descrita (Nikolantonaki 2018, Kritzinger 2013, Lavigne and Dubourdieu, 2002; Roussis et al., 2007; Ugliano et al., 2011). Por lo que es una alternativa a la acción antioxidantes del SO₂, a pesar de que su mecanismo de acción, esté mucho menos documentada. Desde un punto de vista práctico, el glutatión está en la uva, en diferentes niveles, además de producirse en la fermentación alcohólica o en las lías. Sin embargo, no es fácil analizarlo. La adición de glutatión puro no está autorizada por la OIV. Puede obtenerse a través de productos enológicos, definidos como ricos en glutatión. Conocer su proporción, así como su forma (reducida u oxidada) sería toda una ventaja (Kritzinger 2013).

Todos los compuestos denominados “antioxidantes” presentes en el vino o utilizados como tales en la enología, no tienen necesariamente el mismo impacto en la aparición de los signos de oxidación (color, disminución de aromas varietales, aparición de signos de evolución). En el próximo capítulo nos preguntaremos si medir el contenido de “antioxidantes” proporciona información sobre el potencial de duración de la vida útil del vino, o incluso, su resistencia a la oxidación.

Recordar:

• Entre todos los antioxidantes exógenos empleados en enología, el SO₂ es el más completo: previene la formación de quinona por vía enzimática y neutraliza los productos de oxidación de los polifenoles, reduciendo así, la reacciones en cadena que siguen.
• El ácido ascórbico se comporta de manera similar a la de los polifenoles respecto a la oxidación. Su oxidación conlleva la formación de pigmentos pardos, sin detener las reacciones en cadena.
• El glutatión consigue reducir las reacciones en cadena neutralizando la quinona. Podría ser una potencial alternativa al SO₂, incluso si los mecanismos necesitan ser más estudiados.

Capítulo 5: El contenido de «antioxidantes» ¿podría indicar la duración del ciclo de vida del vino?

Ya hemos revisado la acción de los “antioxidantes” endógenos y exógenos (adicionados al vino) como polifenoles, SO₂, ácido ascórbico y el glutatión para concluir que el uso del término antioxidante para describir su acción, es ambiguo para el enólogo.

El contenido de antioxidante puede evaluarse por diferentes métodos que, en general, consisten en valorar la capacidad del vino a captar radicales, en reaccionar con diferentes oxidantes (test DPPH, ABTS, FRAP. e incluso el análisis de Folin Ciocalteu), o en oxidarse en electrodos específicos (Voltametría). El contenido de antioxidantes de un vino está altamente relacionado con la concentración de polifenoles (Büyüktuncel et al. 2014; Romanet et al. 2019; de Beer et al. 2004, 2006; Kilmartin 2001).

Otras moléculas presentes en el vino como las de glutatión, la cisteína o la metanotiol presentan una capacidad antioxidante (Romanet et al. 2019) al mismo nivel que el de los polifenoles como la catequina o el ácido cafeico. Sin embargo, su concentración en el vino, es del orden de unos 10 mg/L contra varios centenares de mg/L de los polifenoles. Por lo tanto, lógicamente, son los polifenoles lo que contribuyen principalmente a la concentración de antioxidantes.

Diversos estudios han demostrado que la concentración de antioxidantes disminuye durante la oxidación del vino (Rodrigues et al. 2007, Ugliano 2013 et 2019). En general, los vinos envejecidos contienen menos antioxidantes que los jóvenes (Rodrigues et al. 2007) pero la variabilidad entre añadas y el tipo de vinificación (especialmente las fases de extracción de polifenoles) no dejan determinar el potencial de guarda de un vino a partir de su concentración en antioxidantes (Romanet et al. 2019). En definitiva, no sorprende que el bajo contenido en antioxidantes, este relacionado con la presencia de notas asociadas a la evolución oxidativa en el perfil sensorial (Romanet et al. 2019).

Lo que demuestran estos resultados es, que el contenido de moléculas oxidables de un vino, retomando el vocabulario que hemos elegido, disminuye con el tiempo, es decir, con la oxidación del vino durante la vinificación y crianza. Cuanto más disminuye la concentración, mayor es el riesgo de presencia de signos de oxidación.

La medida del contenido de “antioxidantes” ¿podría evaluar la duración del ciclo de vida del vino, potencial de guarda o su resistencia a la oxidación?

Es tentador decir que cuantos más antioxidantes tenga un vino, más resistente a la oxidación será. Pero, que sepamos, la relación entre el contenido de moléculas oxidables y el tiempo o la cantidad de oxígeno consumida antes que los signos de oxidación aparezcan, no está establecida.

Recopilando los datos de las publicaciones científicas, parece que el contenido de antioxidantes es más bien la suma del contenido de los polifenoles de la uva (modelado por las etapas de vinificación, crianza, conservación) y los antioxidantes endógenos o añadidos durante la elaboración, presentes en menor cantidad que los polifenoles.

Los métodos de medida de antioxidantes sin separar los diferentes tipos de moléculas que protegen contra la oxidación (SO₂, glutatión) o responsables de la aparición de los signos de oxidación (polifenoles) ¡no proporciona información fiable sobre la capacidad del vino a envejecer! Para establecer una conexión con la práctica de elaboración del vino, si el contenido intrínseco de polifenoles (principal aporte de contenido antioxidante) fuera una prueba de la resistencia del vino a la aparición de notas oxidativas, los enólogos hubieran recurrido desde hace tiempo al índice de Folin o el IPT con este propósito.

Sabemos que en la profesión se sigue buscando una prueba que pueda predecir la resistencia a la oxidación. Como “Reducción al absurdo”, podríamos incluso decir que los vinos de Tannat del Sudoeste, ricos en polifenoles, tendrían sistemáticamente una mayor capacidad de guarda que los Pinot noir de Borgoña, menos polifenólicos…

En próximos capítulos, explicaremos en qué momento de la elaboración y con qué objetivo el contenido de moléculas oxidables puede utilizarse para orientar las opciones enológicas. También presentaremos los métodos de medida.

Recordar:

El contenido de antioxidantes del vino, cualquiera que sea el método de medida usado, está muy influenciada por el contenido polifenólico. En consecuencia, no proporciona la información directa sobre la resistencia del vino a la oxidación o su capacidad de envejecer, ni su potencial de guarda.

¹Vinventions, Equipo de enología, 7 Avenue Yves Cazeaux, 30230 Rodilhan. Francia