PERSPECTIVES AND LIMITS IN ENOLOGY RESEARCH

1. LAAE PERSPECTIVES AND LIMITS IN ENOLOGY RESEARCH Juan Cacho Laboratorio de Análisis del Aroma y Enología Departamento de Química Analítica, Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón. Facultad de Ciencias - Universidad de Zaragoza Benasque, 14 Noviembre 2008

2. PREGUNTAS SIN RESPUESTA LAAE .¿ A qué agrupación química es sensible un determinado receptor ? . ¿ Por qué pueden discriminarse dos odorantes distintos en una mezcla ? . ¿ A qué se debe la potencia odorífera de una molécula? . ¿ Por qué la imagen en el cerebro de un odorante refleja también el contexto, la experiencia y la emoción de quien percibe ?

3. Análisis del olor LAAE • El análisis del olor implica la determinación de un concepto fisiológico vía medidas físico-químicas de un sistema complejo y difuso • En análisis de olor el interés no está en los analitos “per se” sino en su correlación con la percepción humana de los odorantes

4. La investigación del aroma es muy compleja LAAE • Generalmente implica un número muy grande de compuestos volátiles, con diferentes estructuras químicas y propiedades • Concentraciones relativas muy diferentes y concentraciones extremadamente bajas • Generalmente son compuestos termolábiles • ¿Qué compuestos volátiles son efectivamente importantes para el aroma?

5. 101 C (g L-1) 100 100 10-1 101 10-2 10-3 10-4 102 10-5 10-6 10-7 103 10-8 10-9 10-10 104 Evaluación a posteriori de la dificultad LAAE Estos compuestos limitan la concentración alcanzable en el espacio de cabeza Sería preciso eliminar completamente estos componentes, 108 veces más concentrados Etanol Acético Alcoholes superiores, acetaldehído Límite de concentración para conseguir un buen espectro MS Ésteres de ácidos grasos Ácidos grasos, acetatos, diacetilo Vainillas, Whiskylactona Linalol, fenoles volátiles, sotolon, DMS Estos componentes son de manipulación problemática g-lactonas, aldehídos, óxido de rosa, mercaptanos Necesitaríamos concentrar 100.000 veces y separar más de 10.000 componentes Nor-isoprenoides Alquenales, pirazinas, TCA Tioles aromáticos nº componentes

6. Analitos considerados LAAE 2-metil-3-furantiol o 2-metil-3-mercaptofurano (MF) 2-furanmetanotiol o furfuriltiol (FFT) Olor: Café soluble Umbral: 0,4 ng l-1 Olor: Empireumático, extracto de carne Umbral: 1 ng l-1 4-metil-4-mercaptopentanona (MP) Acetato de 3-mercaptohexilo (AMH) 3-mercaptohexanol (MH) Olor: Verde, tropical, cítrico Olor: Boj, mango verde, pis de gato Olor: Boj, pomelo, fruta pasión Umbral: 4 ng l-1 Umbral: 60 ng l-1 Umbral: 0,8 ng l-1

7. LAAE PROBLEMAS ANALÍTICOS . Número de sustancias a analizar . Amplio intervalo de concentraciones . Disparidad de polaridades NO ES RAZONABLE INTENTAR ANALIZAR TODOS LOS COMPONENTES VOLÁTILES DE UN ALIMENTO COMPLEJO

8. VINO : MATRIZ MUY COMPLEJA (más de 800 compuestos aromáticos) ¿CÓMO SE ESTUDIA? OLFATOMETRÍA (sniffing) Cromatografía de Gases Detector = Nariz COMPUESTOS ACTIVOSAROMÁTICAMENTE • Olor • Tiempo de retención • Intensidad de olor INTRODUCCIÓN

9. LAAE

10. LAAE

11. fresa plátano floral fruta pasa boj-fruta tropical césped pimiento tostado verdura cocida queso alcohólico especiado fenólico LAAE NOTAS AROMÁTICAS APARECIDAS EN EL TRANSCURSO DE LA OLFATOMETRÍA

12. SORPRESAS EN EL ESTUDIO DEL AROMA DEL VINO LAAE .Número de odorantes activos. .Papel de los distintos odorantes en la mezcla: Tampon de aromas. .Contribucion al aroma por familias de odorantes. .Equilibrio aromático muy complejo y delicado. .Número de sustancias que deprecian el aroma

13. El aroma del vino. Datos básicos Nº de aromas que pueden ser activos: 60 AROMAS SUTILES: 15/20 AROMAS AROMAS IMPACTO 12 Y 9 FAMILIAS DE AROMAS BASE DEL AROMA 12/15 AROMAS DEFECTOS

14. La base del aroma 1 Aromas con OUV > 20 • octanoato y hexanoato de etilo • b-damascenona • acetato de isoamilo • ácido isovaleriánico 2Aromas con OUV > 5 • ácidos butírico, hexanoico y octanoico • alcoholes de fusel • acetaldehído, acetato de etilo, diacetilo • ésteres etílicos de los isoácidos

15. Aromas sutiles Contribuyen a la percepción de una nota genérica del aroma del vino: frutal, floral, dulce Se produce una acción conjunta de varios compuestos flores blancas Nota floral de algunos vinos blancos españoles, acción conjunta de 20 aromas Melocotón

16. Odorantes sutiles Cinamato de etilo y dihidrocinamato de etilo Terpenos: Citronelol, a-terpineol, nerol, -lactonas Vainillas Norisoprenoides Concentraciones bajas Ninguno destaca individualmente

17. Aromas especiales y compuestos impacto •Son compuestos que dominan por sí mismos la percepción global • Generan una nueva armonía aromática • No necesitan altos valores de aroma para incidir en la percepción • Son los causantes de los aromas especiales de los vinos particulares • Tienen aromas muy característicos y diferenciados (las especias del vino)

18. Aromas que pueden llegar a ser compuestos impacto TERPENOS:Linalol, óxido de rosa cis y rotundona. TIOLES SUPERIORES:4-SH-4-Metil-pentanona; 3-SH-hexanol; acetato de 3-mercaptohexilo; furfuriltiol; bencil mercaptano. LACTONAS POLARES:furaneol y sotolon LACTONAS DE LA MADERA:wiskylactonas OTROS:Acetato de isoamilo, diacetilo, sulfuro de dimetilo GRUPOS DE COMPUESTOS IMPACTO

19. Familias de aromas 1.-Ésteres etílicos de ácidos grasos: notas frutales 2.-Acetatos de alcoholes de fusel: frutales-florales 3.-Aldehídos alifáticos de 8-10 átomos de carbono:notas grasas 4.-Aldehídos ramificados: notas rancias 5.-Fenoles volátiles: notas a regaliz, medicinal, especiado 6.--Lactonas (coco y melocotón) 7.-Etil ésteres ramificados o de ácidos grasos cíclicos: fresa ácida 8.-Vainillas 9.-Compuestos con notas a azúcar quemado (furaneol, maltol, homofuraneol)

20. Iinalol 7 6 RANGO COMO ADITIVO 5 RANGO NATURAL EN VINO Intensidad de olor 4 3 2 1 0 10 100 1000 10000 Concentration (mg/L) Concentración vs impacto El Linalol puede pertenecer a todas las categorias ! Moscatel muy intenso Dulce-floral (con ayuda) Curva de intensidad/ concentración Dulce-floral (solo) impacto sutil Moscatel No efecto Floral base

21. 3.5 3.0 d 2.5 2.0 1.5 Mean Intensity c 1.0 b 0.5 a a 0.0 Desaromatizado 11,6 ppt 58 ppt 116 ppt 1160 ppt 3-MHA concentration Las columnas con letra diferente son significativamente distintas

22. INTENSIDAD DE LA NOTA FLORAL 2.0 1.8 Adiciones de Acetato de 3-mercaptohexilo (A-3-MH) 1.6 LINALOOL + ACETATO FENILETILO A-3-MH 1.4 Sin adición 1.2 Intensidad media A-3-MH A-3-MH 1.0 0.0116 µg/L 0.8 0.6 0.4 0.116 µg/L 0.2 0.0 VINO DESAROMATIZADO + 10.4 µg/L Linalool + 336 µg/L Acetato Feniletilo VINO DESAROMATIZADO + 104 µg/L Linalool + 672 µg/L Acetato feniletilo VINO DESAROMATIZADO MATRIZ 3 MATRIZ 1 MATRIZ 2 CUANTIFICACIÓN SENSORIAL