Cervezal: Termovinificacion

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Termovinificación o Maceración Prefermentativa en Caliente

La termovinificación es una técnica que puede utilizarse para extraer más pigmento en los mostos. Consiste en un calentamiento (50-60 ºC) y un enfriamiento súbitos de las uvas estrujadas. Al quedar destruidas las células de la pulpa, los pigmentos pasan al mosto, aunque se hace también se puede hacer más ligero.

El calentamiento puede utilizarse también como técnica desesperada para inactivar la enzima lacasa que oxida las vendimias afectadas por la Botrytis cinera. También la tirosinasa o polifenoloxidasa queda inhibida por este calentamiento.

No se considera una técnica adecuada para elaborar vinos de gran calidad, ya que las variedades nobles bien maduras y sanas sólo necesitan las maceraciones de sus hollejos para proporcionar pigmento.

Ventajas:

Una mayor extracción de los polifenoles contenidos en las vendimias tintas.
La posibilidad de procesar vendimias podridas impidiendo su oxidación.
Obtener una importante reducción de la capacidad de los depósitos de la bodega al fermentar los mostos sin sus partes sólidas.
La utilización de una maquinaria de procesado en continuo.

Inconvenientes:

La apreciable pérdida de calidad de las vendimias procesadas, ha hecho que en la actualidad este sistema no este generalizado; Por otra parte el calor presenta para la extracción de polifenoles un interés, como lo demuestra la técnica de la maceración prefermentativa por “flash expansión” o “flash detente”.

La vendimia calentada de esta forma puede tratarse según distintos esquemas

Calentar la vendimia tinta hasta una temperatura de 40º a 50º C durante 8 a 12 horas, para después refrigerarla bruscamente hasta 20º a 25º C, y realizar la fermentación alcohólica en presencia de sus hollejos, con un tiempo de maceración de 8 a 10 días.
Refrigeración rápida, después de un calentamiento de 10-20 min., y a continuación prensado y fermentación del jugo claro para obtener un vino tinto rico en antocianos, pobre en taninos, coloreado pero ligero, destinado a un consumo rápido. Estos vinos con frecuencia tienen un aroma típico, a veces muy buscado, solo o mezclado.
Maceración a temperatura elevada, de 60-70 a 30-50 ºC, en un tanque de maceración específica o en una prensa horizontal con o sin reciclaje del mosto obtenido, durante 1 ó 2 h hasta 10 ó 12 h. Se obtiene un vino muy tánico de guarda muy larga.
Con o sin maceración en caliente, la vendimia se refrigera hasta 20-25 ºC, encubada y con fermentación clásica. Se obtienen entonces vinos muy coloreados, ricos en antocianos y en taninos, aptos para guardas muy largas.
El calentamiento de racimos enteros con vapor de agua a 100º C durante 3 o 4 minutos, seguido de una refrigeración mediante una corriente de aire, el calentamiento de las distintas partes del racimo es selectivo, y ello permite aunar la extracción de los polifenoles contenidos en el hollejo y mantener la calidad del resto de la vendimia. La vendimia se sitúa en bandejas de poca altura con el fondo perforado, por donde penetra en una primera fase el vapor de agua, y en una segunda fase la corriente de aire fresco de refrigeración; siendo a continuación estrujada y despalillada, realizando la fermentación alcohólica en presencia de los hollejos tintos como si de una elaboración tradicional se tratase.

En estas condiciones cuando la atmósfera permanece a 100º C, el hollejo como parte más externa de las bayas alcanza una temperatura de 80º a 90º C, mientras que la pulpa situada en el interior tan solo llega hasta unos 30º C, y las pepitas incluso no llegan a sufrir incremento alguno de temperatura. Los raspones alcanzan una temperatura de 70º a 80º C, pero al ser eliminados posteriormente, no suponen problema para la calidad de los vinos elaborados. Las levaduras autóctonas situadas sobre el hollejo desparecen totalmente, mientras que el complejo enzimático contenido en el mosto permanece inalterado, destacando las enzimas pectolíticas; mientras que las enzimas oxidantes tirosinasa y eventualmente lacasa de las vendimias podridas, desaparecen por localizarse en el hollejo e inactivándose por el efecto de la alta temperatura.
Esta técnica logra obtener vinos con una mayor riqueza polifenolica, especialmente en lo referente al contenido en antocianos, que por el calentamiento se rompen los tejidos del hollejo y sus componentes pasan a teñir la pulpa; con una graduación alcohólica algo más elevada debido a una pequeña evaporación del agua contenida en la uva, y un incremento en la concentración del resto de componentes. Sensorialmente los vinos son más coloreados y con sensaciones gustativas de mayor cuerpo y astringencia; mejorando a las vendimias podridas.

El calentamiento de racimos estrujados y despalillados o termovinificación, es la técnica de maceración prefermentativa en caliente por excelencia y la que se utiliza mayoritariamente; donde la vendimia tinta estrujada, despalillada y sulfitada, es calentada hasta 60º a 80º C de temperatura durante un tiempo variable de 10 a 30 minutos; produciendo la muerte y rotura de las células de los tejidos vegetales por plasmolisis de su protoplasma, lo que provoca una total degradación de las partes sólidas, y en consecuencia una importante extracción y difusión de las sustancias que contienen.

En el mercado existen numerosos modelos de líneas de maquinaria de termovinificación, caracterizados por procesar la vendimia de manera continua, y siguiendo una secuencia de tratamiento:

Recepción de vendimia tinta, seguida de un despalillado y estrujado enérgico, siendo a veces fuertemente sulfitada para aumentar la degradación de los tejidos del hollejo durante la maceración en caliente.
Calentamiento de la vendimia hasta 60º a 80º C mediante un generador de calor auxiliar y empleando dos posibles sistemas:

Calentamiento directo de la vendimia por circulación dentro de un intercambiador tubular de calor, siendo transferido el calor a través de una pared, donde en el otro lado circula vapor o agua caliente.
Calentamiento indirecto o por inmersión con mosto previamente escurrido y calentado con un intercambiador de calor tubular auxiliar. El propio mosto separado temporalmente de la vendimia, es quien en circuito cerrado, calienta el resto de la misma.

Maceración en caliente, realizada en un depósito especial, donde la vendimia permanece en tratamiento durante un tiempo variable de 10 a 30 minutos.
Escurrido y prensado de la vendimia tratada, utilizando en primer lugar una semiprensa o desvinador, y luego una prensa continua de tornillo. El mosto de escurrido o de prensado son generalmente mezclados, y antes de su conducción a los depósitos de fermentación, se hacen pasar por un intercambiador tubular de calor, para transferir en calor que contienen, enfriándose y precalentando el mosto o la vendimia que entra en la instalación.

En algunas líneas existe la opción de separar una fracción de mosto antes de su calentamiento, para añadirlo al mosto una vez tratado; permitiendo de este modo ajustar la cantidad de color extraído y sobre todo preservar una buena proporción de enzimas pectolíticas naturales, que mejorarán la clarificación de los vinos.

Fermentación alcohólica de los mostos en ausencia de sus partes sólidas.

Estas líneas de procesado requieren un calentamiento de la vendimia rápido y homogéneo, un proceso continuo y al abrigo del aire para evitar las oxidaciones de la vendimia y posibles pérdidas por evaporaciones, y una flexibilidad en su funcionamiento.

Las ventajas son:

Procesado de la vendimia de manera continua y automática.
Desaparición de los vinos de prensa.
Menor capacidad de los depósitos de fermentación o mejor aprovechamiento de la misma.
Obtención de vinos con una gran cantidad y gama de colores.
Sistema óptimo para el procesado de vendimias tintas podridas.

Los inconvenientes son:

Elevado coste de los equipos y gastos de elaboración.
Vinos de peor calidad que los elaborados por otros sistemas.

Observaciones

Aniones orgánicos y cationes. Se observa en los mostos termotratados un aumento del ácido tartárico y uno más débil de ácido málico; así como también en cuanto a los cationes mayoritarios. Pero durante la fermentación alcohólica se produce una reducción de estas sustancias, llegando a alcanzar unas concentraciones similares a los vinos elaborados por métodos tradicionales.
Acidez total. La variación de la acidez total es consecuencia de los cambios de los aniones y cationes, incrementándose en un valor estimado de un 20 a 40 %. Durante la fermentación alcohólica del mosto termotratado, su acidez disminuye hasta llegar a un valor aproximadamente igual a otro elaborado por un sistema tradicional. Se producen en esta fase unas precipitaciones muy importantes de sales del ácido tartárico con los cationes calcio y potasio.
Antocianos. Durante el calentamiento de la vendimia estrujada y su posterior maceración, el mosto extrae de la vendimia una gran cantidad de antocianos; alcanzando valores muy elevados de intensidad de color, estando este fenómeno ligado a la temperatura y al tiempo de maceración.

Hasta los 40º C la ganancia en antocianos es pequeña, para después de sobrepasar esta temperatura poder subir, siendo los 60º C el nivel mínimo exigible en una termovinificación, y los 80º C el nivel máximo; pues por encima de este valor la extracción se estabiliza. En cuanto al tiempo de maceración, la mayor cesión de polifenoles se produce durante los 10 primeros minutos, por lo que no se debe superar los 30 minutos de contacto. Otro factor que también interviene en la maceración en caliente es el anhídrido sulfuroso, haciendo subir de una manera apreciable el nivel de polifenoles en el mosto tratado.

Durante la fermentación alcohólica de los mostos termomacerados y sobre todo en las primeras 12 a 24 horas, se produce una importante caída de los antocianos y por lo tanto de la intensidad de color, debido a la precipitación en forma coloidal a partir de un cierto nivel de alcohol en el medio, hidrólisis enzimática de la molécula de los antocianos producida por las levaduras, combinación de los antocianos con las proteínas, refijación en partes sólidas, etc. Al terminar la fermentación alcohólica, los vinos resultan con más color que los elaborados por el sistema tradicional, y teniendo una mayor estabilidad; considerándose por lo tanto a los antocianos como inestables antes y durante la fermentación alcohólica, para luego resultar más estables que un vino normal.

Polifenoles no coloreados. De la misma forma que con los antocianos, el calentamiento por encima de los 40º C eleva notablemente la cantidad extraída del resto de los compuestos fenólicos de la vendimia. Durante la fermentación alcohólica, dichas sustancias también disminuyen, resultando los vinos al final de la misma, con una cantidad bastante superior a la de una vinificación normal y estimada en más de 20 a 30 %.
Sustancias nitrogenadas. Los mostos termotratados realizan la fermentación alcohólica más rápidamente que los de una elaboración tradicional, debido a una mayor disponibilidad de sustancias nitrogenadas para las levaduras. El calentamiento de la vendimia hace que el mosto se enriquezca especialmente en nitrógeno mineral o amoniacal, con incrementos en nitrógeno total en un 20 a 40 %; estando esta extracción ligada a la temperatura de tratamiento de la vendimia, según una correlación lineal en función del calentamiento. Sin embargo, el contenido de estas sustancias en los vinos una vez elaborados es siempre menor para los procedentes de termovinificación.
Microorganismos. A pesar de producirse temperaturas de destrucción de levaduras, la fermentación alcohólica de los mostos calentados se inicia sin dificultad e incluso de forma brutal:

Durante el proceso de calentamiento, la masa de vendimia se encuentra a diferentes temperaturas, esterilizándose parcialmente una fracción, mientras que otras no lo están, e incluso en ellas se seleccionan levaduras termoresistentes.
Una contaminación de levaduras en el mosto tratado y refrigerado en las instalaciones y maquinaria de la bodega.
La extracción de nutrientes o factores de crecimiento producidos por el calentamiento, tales como las sustancias nitrogenadas, esteroles y ácidos grasos contenidos en la pruina de la vendimia entre otros.
La aparición en el mosto calentado de una importante cantidad de acetaldehído o etanal de hasta 80 a 120 mg/litro, procedente de una reacción de Maillard entre los aminoácidos y los azúcares del mosto; siendo esta sustancia precursora del etanol en el mecanismo de la fermentación alcohólica, produciendo una rapida. El acetaldehído es una sustancia muy volátil, con un punto de ebullición de 20,6º C; por lo que para evitar su pérdida durante el tratamiento, la maquinaria de procesado debe estar totalmente cerrada.

Por otra parte, la población de las bacterias lácticas y acéticas en los mostos termotratados prácticamente desaparecen; encontrándose sin embargo en los vinos elaborados niveles normales o algo inferiores de estos microorganismos, debido a las contaminaciones del mosto o vino con las instalaciones de la bodega. La fermentación maloláctica de estos vinos se hace difícil e incluso a veces imposible, debido no solo a la merma de población microbiana, si no también a la mayor riqueza en alcohol y polifenoles que presentan un conocido efecto inhibitorio, y sobre todo a los altos niveles de anhídrido sulfuroso cuando se utiliza esta sustancia masivamente en el procesado de la vendimia.

Clarificación de los vinos. Los vinos elaborados con calentamiento de la vendimia son más turbios que los obtenidos mediante una elaboración tradicional, e incluso permanecen turbios durante más tiempo. Debido a la destrucción por el calor de las enzimas pectolíticas naturales de la vendimia, que hidrolizan las sustancias pécticas con propiedades de coloides protectores que impiden la sedimentación de otros coloides. Por otra parte, el calor aplicado a la vendimia es capaz de extraer no solo sustancias que tienen esta propiedad protectora, como las citadas sustancias pécticas o determinados lípidos de las pepitas; si no también de formar nuevas sustancias o estructuras que poseen la misma propiedad.

La adición de enzimas pectolíticas comerciales o exógenas, permite suprimir el problema de la clarificación de los vinos; existiendo además en algunas líneas de elaboración, la posibilidad de separar una fracción de mosto antes del calentamiento, para mantener intacto su complejo enzimático, y así poder mezclarlo con el mosto tratado y refrigerado que sale del proceso.

Caracteres sensoriales de los vinos. En general los vinos tintos de termovinificación se elaboran para obtener una gran cantidad de color y así poder ser destinados a enriquecer por mezcla otros vinos; con este motivo normalmente se aplica la máxima extracción posible, que hace estos vinos casi imbebibles. Los gustos a quemado o tostado son bastante frecuentes, con sabores herbáceos, desprovistos de frescura, agresivos y bastante groseros. Cuando los calentamientos son moderados e incluso aplicándose con una maquinaria menos desfavorable, pueden entonces aparecer unos vinos interesantes, de mayor extracto y de caracteres gustativos carnosos, redondos y untuosos. El desarrollo de la técnica de maceración prefermentativa por “flash expansión” o “flash detente”, se basa precisamente en este concepto, de armonizar la extracción de los polifenoles por el calor y la obtención de vinos de calidad.

La ventaja de este sistema se encuentra sin duda en el procesado de vendimias tintas podridas, donde las altas temperaturas prefermentativas inhiben los graves inconvenientes que ésta presenta; obteniéndose vinos de una calidad muy superior a los elaborados por otros sistemas.

La termovinificación favorece el desarrollo de la fermentación alcohólica, permite con alguna dificultad la fermentación maloláctica, y los vinos resultantes son biológicamente bastante estables.

Detalles técnicos. Una instalación de termovinificación puede ocupar un volumen de unos 500 m3, con una superficie en planta de unos 100 a 120 m2, y dos personas en funcionamiento automático. Para un rendimiento de 40.000 kg / hora de vendimia, la potencia eléctrica instalada es aproximadamente de unos 30 kW. El consumo de combustible puede ser estimado en 65 a 70 litros de gas oil por hora.