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Evaluación y control de polifenoles enmosto y vino tinto

Evaluation and control of polyphenols ingrape must and red wine

R. Riquelme1, M. Berradre2, G. Páez3 y B. Sulbarán2

1Laboratorio de Investigaciones Piscícolas. Facultad Experimental deCiencias. Departamento de Biología. LUZ. Maracaibo. Venezuela.2Laboratorio de Alimentos. Facultad de Ciencias. LUZ. Maracaibo.Venezuela.3Laboratorio de Tecnología de Alimentos. Facultad de Ingeniería. LUZ.Maracaibo. Venezuela.

Resumen

Se evaluó el contenido de polifenoles totales y catequinas en el mosto de uva,Vitis vinífera, var Tempranillo, a diferentes tratamientos térmicos y el efecto deltratamiento sobre el contenido de estos en el vino obtenido y almacenado 20, 40 y60 días, para el control de la oxidación de los mostos. Los tratamientos térmicosaplicados al mosto consistieron en temperaturas de 45ºC, 55ºC y 65ºC durante 2y 5 minutos. El contenido de catequinas y polifenoles se determinó porespectrofotometría, el primero a una longitud de onda de 500 nm y el segundo porel método Folin-Ciocalteau a una longitud de onda de 765 nm. Los resultadosobtenidos fueron analizados a través del diseño de mediciones repetidas para unnivel de significancia del 1%. Se obtuvo un efecto altamente significativo deltiempo de almacenamiento sobre el contenido de catequinas y polifenoles totales.También se observó una interacción significativa entre la concentración depolifenoles totales, tiempo de almacenamiento y temperatura, así como entre laconcentración de polifenoles totales, tiempo de almacenamiento y tiempo de tra-tamiento térmico. La mejor combinación de tiempo-temperatura que garantizael control de la oxidación de las catequinas y polifenoles totales se obtuvo con5min a 65ºC.Palabras clave: polifenoles, catequinas, tempranillo, Vitis vinifera.

Recibido el 8-6-2012 Aceptado el 11-10-2012Autor de correspondencia e-mail: russetr@gmail.com; marinaty@gmail.com; gpaezr@gmail.com

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Abstract

The content of catechins and total polyphenols in must, Vitis vinifera, varTempranillo was evaluated, subjected to different heat treatments and thetreatment effect on the catechin´s content and polyphenols in the wine obtainedand stored in 20, 40 and 60 days, to control the oxidation of musts. The heattreatments were applied to the wort in temperatures of 45ºC, 55ºC and 65ºC for 2and 5 minutes. The content of catechins and polyphenols was determined byspectrophotometry, the first one at a wavelength of 500 nm, and the second usingthe Folin-Ciocalteau´s method at a wavelength of 765 nm. The results wereanalyzed through the design of repeated measurements to a significance level of1%. It won a highly significant effect of storage time on the content of catechinsand total polyphenols. There was also significant interaction between theconcentration of polyphenols total storage time and temperature, as well asbetween the concentration of polyphenols total storage time and time of heattreatment. The best combination of time-temperature ensures that the control ofthe oxidation of polyphenols and catechins was achieved with 5min at 65ºC.Key words: polyphenols, catechins, tempranillo, Vitis vinifera.

Introducción

El vino es la bebida que resultade la fermentación alcohólica del jugode uvas y por extensión la obtenida apartir de otros frutos o materiales ve-getales. Su elaboración consta de 3 fa-ses principales: obtención del mosto,su fermentación y por último su con-servación y envejecimiento (Martínez-Ortega et al., 2001).

El envejecimiento de un vino noes más que un proceso de oxidación,por lo que parece obvio pensar que estafase de envejecimiento depende de sucapacidad para hacer frente a dichaoxidación, esta no solo se encuentra ín-timamente relacionada con el conteni-do polifenólico, sino también con la ca-lidad y el equilibrio de sus componen-tes. Un vino con una gran cantidad depolifenoles no equilibrados perderá confacilidad su color con el tiempo(Martínez-Ortega et al., 2001). Exis-

Introduction

Wine is a beverage from theresult of the alcoholic fermentation ofgrape juice, thus, obtained after otherfruits and vegetal materials. Itselaboration has 3 important phases:obtaining of the must, its fermentationand finally, its conservation and ageing(Martínez-Ortega et al., 2001).

Ageing of a wine is not more thanan oxidation process, and it seemsobvious that this ageing phase dependson its capacity to face such oxidation,which is not only closely related to thepolyphenolic content but also to thequality and equilibrium of itscomponents. A wine with a greatquantity of unbalanced polyphenolswill easily lose its color with the time(Martínez-Ortega et al., 2001). Thereare researches carried out with the aimof avoiding the ageing of wine throughthe addition of lysozyme, which is

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ten estudios que buscan evitar el en-vejecimiento del vino a través de laadición de lisozima, la cual es eficazen corregir y prevenir la fermentaciónheteroláctica y para controlar el desa-rrollo de las bacterias del ácido lácticoy así prolongar la vida de los vinos(Lasanta et al. , 2010). Otras técnicascomo la microoxigenación antes de lafermentación maloláctica ha dado bue-nos resultados en la composiciónfenólica de vinos tintos (Perez-Magariño et al., 2008).

En este sentido, se hace necesa-rio evaluar el tipo y la concentraciónde componentes que intervienen direc-tamente en la capacidad de oxidacióny envejecimiento de los vinos, compo-nentes que son indicadores de que elproducto final, mantiene su calidad enel tiempo, siendo estos conocidos comopolifenoles. Este trabajo tuvo como ob-jetivo evaluar el contenido depolifenoles totales y catequinas presen-tes en el mosto de uva, Vitis vinifera,así como, establecer la mejor combi-nación de tiempo-temperatura para eltratamiento térmico en el mosto, paragarantizar la reducción de la oxidaciónde los vinos producidos, analizando suestabilidad a durante diferentes perio-dos de almacenamiento.

Materiales y métodos

Preparación del mostoEl mosto se preparó a partir de

uvas de la variedad Tempranillo pro-venientes de la granja los Cruces ubi-cada en el municipio Mara del estadoZulia, seleccionando las uvas en me-jor estado y con la madurez adecuada(20 °brix), para un total de 40 kilos deuvas. El mosto obtenido se maceró 2

effective in correcting and preventingthe heterolactic fermentation and tocontrol the development of the bacte-ria of the lactic acid to extend the lifeof wines (Lasanta et al., 2010). Othertechniques such as micro-oxygenationbefore the malolactic fermentationhave given good results in the phenoliccomposition of red wines (Perez-Magariño et al., 2008).

On this sense, it is necessary toevaluate the type and theconcentration of components thatintervene directly in the capacity ofoxygenation and ageing of wines,components which indicate that thefinal product keeps its quality in thetime, known as polyphenols. The aimof this research was to evaluate thecontent of total polyphenols andcatechins present in grape must, Vitisvinifera, as well as to establish the bestcombination of time-temperature forthe thermal treatment in must, toguarantee the oxidation reduction ofwines produced, analyzing theirstability during different storingperiods.

Materials and methods

Preparation of the mustThe must was prepared with

grapes of the variety Tempranillocoming from the farm Los Cruces,located in Mara county, Zulia state,selecting grapes in the best conditionsand with the adequate ripeness (20°brix), for a total of 40 kg of grapes.The must obtained was macerated for2 days with the skin (Gonzalez-Neveset al., 2003), later, the thermaltreatment was done and 2L of mustsamples were taken from 1L of each.

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días junto con el hollejo (Gonzalez-Neves et al., 2003) y luego se realizó eltratamiento térmico; luego se tomaron2L muestras de mosto, de 1 L cada una.Posterior a los tratamientos térmicosse maceró el mosto tratadotérmicamente durante 2 días más.

Preparación del “pie decuba”: Se emplearon 2,5 litros demosto sin tratar térmicamente, a loscuales se les midió previamente losºBrix. El mosto fue calentado con agi-tación hasta una temperatura de 40ºC,y se le agregó 0,3 g.L-1 de levadura S.cerevisiae. La preparación se tapó y sedejó reposar durante 24 horas a tem-peratura ambiente (25ºC) para la acti-vación de la levadura.

Tratamientos térmicos apli-cados al mosto y proceso de fer-mentación para elaboración devino tinto

A cada botella previamente este-rilizada e identificada se le agregó 1litro de mosto, tanto para el blanco (bo-tella control) como para las muestrasa las que se le aplicaron los tratamien-tos en un baño térmico (45ºC por 2 min,45ºC por 5 min, 55ºC por 2 min, 55ºCpor 5 min, 65ºC por 2 min, 65ºC por 5min). Cada uno de los tratamientos serealizó por triplicado, utilizando en to-tal 21 botellas. Luego de realizados lostratamientos térmicos se maceraronlas muestras por dos días más y serealizó la fermentación, la cual duró 8días. Se agregaron 90 mL de pie decuba a cada una de las botellas con elmosto. Durante el proceso de fermen-tación para corroborar la transforma-ción de azúcares en alcohol y asegurarla obtención del vino, se midieron losºBrix, con un refractómetro Bauschand Lomb.

After the thermal treatments, themust treated thermally for 2 days wasmacerated.

Preparation of the pre-ferment agent: 2.5 liters of mustwithout any thermal treatment wereemployed, to which were measured theºBrix. The must was heated withagitation until reaching a temperatureof 40ºC, and 0.3 g.L-1 of yeast S.cerevisiae was added. The preparationwas covered and set aside for 24 hoursat an environment temperature (25ºC)for activating the yeast.

Thermal treatments appliedto the must and fermentationprocess for elaborating the redwine

1 L of must was added to eachbottle, which were previously sterilizedand identified, for both the blank (con-trol bottle) and the samples to whichwere applied the treatments in athermal bath (45ºC for 2 min, 45ºC for5 min, 55ºC for 2 min, 55ºC for 5 min,65ºC for 2 min, 65ºC for 5 min). Allthe treatments were done by triplicate,using a total of 21 bottles. After carriedthe thermal treatments, the samplesmacerated for two more days and thefermentation were done, which lasted8 days. 90 ml of the pre-fermentedagent were added to each of the bottleswith the must. During thefermentation process, and in order tocorroborate the transformation ofsugar in alcohol and to affirm theobtaining of wine, were measured theºBrix, with a refractometer Baush andLomb.

Characterization of mustsand wines: the following parameterswere determined in the samples ofmusts and wine: pH, total acidity,

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Caracterización de mostos yvinos: A las muestras de mosto y vinose les determinaron los siguientesparámetros: pH, acidez total, gradoalcohólico, ºBrix, catequinas ypolifenoles totales.

Para la determinación del pH sesiguió el método establecido por la nor-ma COVENIN: 1315-79 (Covenin,1979). La determinación de la acideztotal se realizó siguiendo la normaCOVENIN: 3286:1997 (Covenin, 1997).El grado alcohólico se determinó a tra-vés de un cromatógrafo de gases PerkínElmer Autosystem XL, con una colum-na 0070V-225 de sílice fundida (30 mx 530 µm).

El contenido de catequinas sedeterminó por espectrofotometría a unalongitud de onda de 500 nm y el conte-nido de polifenoles totales por el méto-do Folin-Ciocalteau a una longitud deonda de 765 nm (Amerine y Ougth,1976). Las curvas de calibración reali-zadas tanto para el contenido decatequinas como para los polifenolestotales se realizaron una vez culmina-do el vino, luego a los 20, 40 y 60 díasde almacenamiento.

Diseño del ExperimentoSe diseñó el experimento para de-

terminar la mejor combinación de tiem-po-temperatura aplicada sobre las bote-llas con mosto de uva, buscando garan-tizar la inhibición de la enzimapolifenoloxidasa, mejorar la concentra-ción de polifenoles en el vino, con el finde controlar la oxidación, y obtener unvino con propiedades organolépticas ynutritivas recomendables. Se aplicarona las botellas con mosto de uva, seis tra-tamientos térmicos, además de un blan-co muestra control al cual no se le aplicóningún tratamiento (Kuehl, 2001).

alcoholic degree, ºBrix, catechins andtotal polyphenols.

For determining the pH wasfollowed the method established by theCOVENIN: 1315-79 norm (Covenin,1979). The determination of the totalacidity was done following theCOVENIN: 3286:1997 norm (Covenin,1997). The alcoholic degree wasdetermined after a gas chromatographPerkín Elmer Autosystem XL, with afused silica column 0070V-225 (30 mx 530 ìm).

The catechins content wasdetermined by spectrophotometry at awavelength of 500 nm, and the contentof total polyphenols by the Folin-Ciocalteau method, at a wavelength of765 nm (Amerine and Ought, 1976).The calibration curves done for thecatechins content and the totalpolyphenols were made once finishedthe wine, and 20, 40 and 60 days afterthe storage.

Experimental designAn experimental design was

carried out to determine the bestcombination of time-temperatureapplied on the bottles with grape must,with the purpose of guaranteeing theinhibition of the polyphenoloxidaseenzyme in the wine, with the aim ofcontrolling the oxidation and obtaininga wine with organoleptic and nutritiverecommendable properties. Sixthermal treatments were applied to thebottles with grape must, besides of ablank control sample to which nonetreatment was applied (Kuehl, 2001).

The experiment was done atrandom with replicated measures; thebottles with grape must were assignedat random to the treatments in acompletely randomized design. A

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El experimento fue completamen-te al azar con medidas repetidas; lasbotellas de mosto de uva se asignaronal azar a los tratamientos en un dise-ño totalmente aleatorizado. Un bañotérmico ajustable a las temperaturasasignadas para los tratamientos fue elmedio que se utilizó para alcanzar latemperatura de cada tratamiento, con-siderando que la aplicación de tempe-raturas más elevadas y la obtenciónde alto contenido de polifenoles fue in-dicio de una completa inhibición de laenzima polifenoloxidasa. El contenidode polifenoles fue utilizado como varia-ble de respuesta.

Análisis de los datosLos resultados obtenidos fueron

analizados a través del diseño de me-diciones repetidas. Las mediciones re-petidas en cada unidad experimentalproporcionan información sobre la ten-dencia en tiempo de la variable res-puesta (polifenoles totales) bajo diferen-tes condiciones de tratamiento (com-binaciones de tiempo y temperatura).Las tendencias en el tiempo puedenrevelar que tan rápido responden lasunidades al tratamiento o en cuantotiempo se manifiestan los efectos deltratamiento en las unidades de estu-dio. Con esto también es posible eva-luar las diferencias entre las tenden-cias de los tratamientos (Kuehl, 2001).

Los diseños de mediciones repe-tidas se pueden escribir en términosdel diseño intersujetos y el diseñointrasujetos. Los diseños intersujetosse refieren a los diseños en que unaunidad experimental se asigna a untratamiento. En este específico el dise-ño tiene siete tratamientos, los cualesse realizaron por triplicado, en un di-seño totalmente aleatorizado para el

thermal bath adjusted to thetemperatures assigned for all thetreatments was the mean used to reachthe temperature of each treatment,considering that the application of thehighest temperatures and theobtaining of high content ofpolyphenols indicated a completeinhibition of the polyphenoloxidaseenzyme. The polyphenol content wasused as a response variable.

Analysis of the dataThe results obtained were

analyzed using the replicatedmeasurement design. The measuresreplicated on each experimental unitprovided the information about thetendency, in the time, of the responsevariable (total polyphenols) underdifferent treatment conditions(combinations of time andtemperature). The tendencies, in thetime, might reveal how fast the unitsrespond to the treatment or in howlong time the effects of the treatment,in the units under study, are shown.With this, it is possible to evaluate thedifferences between the tendencies ofthe treatments (Kuehl, 2001).

The designs of the replicatedmeasures can be set in terms of theinter-subject design and the intra-subject design. The inter-subjectsdesign refers to the designs where anexperimental unit is assigned to atreatment. On this matter, the designhas seven treatments, which weredone by triplicate in a completelyrandomized design for the inter-subjectdesign. The intra-subject design refersto the different measures on each ex-perimental unit. On this sense, itconsists on the replicated measures oftotal polyphenols done on each bottle

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diseño intersujetos. Los diseñosintrasujeto se refieren a las diferentesmediciones en cada unidad experimen-tal. El diseño intrasujetos en este es-pecífico consiste en las mediciones re-petidas de polifenoles totales realiza-das en cada botella para los 0, 20, 40 y60 días de almacenamiento (Kuehl,2001).

Resultados y discusión

El cuadro 1 muestra el consumode azúcares (°Brix) durante el procesode vinificación del mosto tratado y notratado (Blanco) y el grado alcohólicoen el vino. El mayor consumo de azú-car y la mayor producción de alcoholse obtuvo con el mosto tratado a 65ºCpor 2 min.

La concentración final del azú-car en los vinos estuvo entre 7,20 y8,07 ºbrix lo que define a estos comovinos semisecos según la normaCOVENIN 3285-97 (Covenin, 1997).Además Patz et al. (2004), obtuvo va-lores similares de azúcar que variaronentre 6,5-23,8 g.L-1 en 327 vinos típi-

Cuadro 1. Consumo de azúcar por la levadura S. cerevisae durante elproceso de vinificación del mosto.

Table 1. Consumption of sugar by yeast S. cerevisae during thewinemaking process of the must.

Tratamientos %de consumo °G.L.

Blanco 63,83±4,69 11±0,81645°C, 2 min 59,04±4,28 11±0,00045°C, 5 min 61,35±1,23 12±0,81655°C, 2 min 56,14±1,02 12±0,00055°C, 5 min 65,23±3,95 12±0,81665°C, 2 min 66,29±1,06 13±0,81665°C, 5 min 64,59±1,93 12±0,471

at 0, 20, 40 and 60 days of storage(Kuehl, 2001).

Results and discussion

Table 1 shows the consumptionof sugars (°Brix) during thewinemaking process of the treated anduntreated must (blank), and thealcoholic degree in the wine. Thehighest consumption of the sugar andthe highest production of the alcoholwere obtained with the treated mustat 65°C for 2 min.

The final concentration of thesugar in the wines was from 7.20 to8.07 °brix, which defines these asdemi-sec wines, according to theCOVENIN 3285-97 norm (Covenin,1997). Also, Patz et al., (2004) obtainedsimilar values of sugar, which variedfrom 6.5-23.8 g.L-1 in typical Germanwines evaluated during the period1989-2001. The alcoholic degreeobtained at the end of the fermentation,averaged in 12°G.L, are accepted bythe minimal requirements accordingto the COVENIN 3042-93 norm, which

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cos alemanes evaluados durante el pe-riodo 1989-2001.

El grado alcohólico obtenido alfinalizar la fermentación, valor que enpromedio es 12ºG.L, son aceptados porlos requisitos mínimos según la nor-ma COVENIN 3042-93 que estableceque el grado alcohólico de un vino debetener un rango entre 7ºG.L. y 14ºG.L(Covenin, 1993). Estos valores tambiéncoinciden con los obtenidos por Orte-ga-Herasa et al. (2007), el cual fue13,27.

Las figuras 1 y 2 muestran el con-sumo de azúcar por la levadura S.cerevisae durante el proceso devinificación en el mosto tratado a 2 miny 5min, respectivamente. El consumodel azúcar en los primeros dos días fuerápido, la cual se corresponde con la faseexponencial de crecimiento de la leva-dura a una velocidad de crecimientomáxima. Esta velocidad de consumo se

Figura 1. Consumo de sustrato de la levadura S. cerevisae en el procesode vinificación en mosto tratado térmicamente por 2 min.

Figure 1. Substrate Consumption of S. cerevisae yeast in thewinemaking process in must treated thermally for 2 min.

establishes that the alcoholic degree ofa wine must have a rank from 7°G.L.and 14°G.L (Covenin, 1993). Thesevalues also agree to those obtained byOrtega-Herasa et al. (2007), which was13.27.

Figures 1 and 2 show theconsumption of sugar by the S.cerevisae yeast, during thewinemaking process in the musttreated at 2 min and 5 min,respectively. The consumption of sugarin the first two days was very fast,which corresponds to the exponentialphase of the yeast growth at amaximum grow velocity. Thisconsumption velocity reduced in thefollowing three days until reaching astationary phase. The total time offermentation was of 8 days (Peynau,1977).

On table 02 are observed the valuesof acidity and pH at the beginning and

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redujo en los siguientes tres días hastaque finalmente se alcanza una fase es-tacionaria. El tiempo total de la fermen-tación fue de 8 días. (Peynau, 1977).

En el cuadro 2 se observan losvalores de acidez y de pH tanto al ini-cio como al final de la vinificación. Lauva es fruta, y por tal, ácida, los áci-dos de la uva pasan al vino durantela vinificación se generan otros áci-dos, algunos de ellos producidos porla fermentación maloláctica, la cualreduce la acidez del vino, transfor-mando el ácido málico en ácido lácti-co. Por otra parte, durante este pro-ceso también se forman compuestosvolátiles, los cuales enriquecen el vinode calidad aromáticos (Moreno-Arri-bas et al., 2008).

En las figuras 3 y 4 se observaque los valores de la acidez durante lavinificación se mantuvieron constan-

Figura 2. Consumo de sustrato de la levadura S. cerevisae en el procesovinificación en mosto con tratamiento térmico por 5 min.

Figure 2. Substrate Consumption of S. cerevisae yeast in thewinemaking process in must treated thermally for 5 min.

at the end of the winemaking process.The grape is a fruit, therefore it is acid,the acids of the wine go through thewine, and during the winemakinggenerate other acids, and some of themare produced by the malolacticfermentation, which reduces the acidityof the wine, transforming the malic acidinto lactic acid. On the other hand,during this process are also transformedvolatile compounds, which enrich thearomatic quality wine (Moreno-Arribaset al., 2008).

On figures 3 and 4 are observedthat the acidity values, during thewinemaking, kept constant during allthe process, with an average of 4.65 gof tartaric acid.L-1 , value that is on therank allowed for wines in theCOVENIN 3286-97 norm, whichestablishes a minimum of 4 g oftartaric acid.L-1. (Covenin, 1997).

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Cuadro 2. Valores de acidez (g de ácido tartárico) y pH, durante elproceso de vinificación para el mosto tratado y sin tratar.

Table 2. Acidity values (g of tartaric acid) and pH, during the winemakingprocess for treated and untreated must.

Día 1 Día 8

Tratamientos pH Acidez pH Acidez

Blanco 3,25±0,014 4,5±0,047 3,31±0,005 4,7±0,00045°C, 2 min 3,17±0,005 4,8±0,047 3,34±0,008 5±0,08245°C, 5 min 3,19±0,000 4,8±0,125 3,33±0,012 4,7±0,08255°C, 2 min 3,16±0,008 4,6±0,000 3,29±0,005 4,6±0,00055°C, 5 min 3,15±0,000 4,5±0,000 3,33±0,012 4,6±0,08265°C, 2 min 3,15±0,012 4,1±0,125 3,38±0,005 5,0±0,04765°C, 5 min 3,19±0,012 4,4±0,082 3,37±0,000 4,6±0,047

Figura 3. Variación de acidez en el proceso de vinificación en mostotratado térmicamente por 2 min.

Figure 3. Acidity variation in the winemaking process in must treatedthermally for 2 min.

tes durante todo el proceso con un pro-medio de 4,65 g de ácido tartárico.L-1

valor que se encuentra dentro del ran-go permitido para vinos en la normaCOVENIN 3286-97, el cual establece un

The grape, when ripens,accumulates sugar that transforms,using yeasts, into alcohol; and at thesame time it losses acidity. On thismatter, it is understandable that

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Figura 4. Variación de acidez en el proceso de vinificación en mostotratado térmicamente por 5 min.

Figure 4. Acidity variation in the winemaking process in must treatedthermally for 5 min.

mínimo de 4 g de ácido tartárico.L-1.(Covenin, 1997).

La uva, al madurar, acumula azú-car que se transforma, mediante leva-duras, en alcohol; y a la vez que madu-ra pierde acidez. De este modo se entien-de que los vinos de más grado alcohólicosean los menos ácidos. Una medida com-plementaria de la acidez total es el pHporque nos permite medir la fuerza delos ácidos que contienen. Durante la fer-mentación de los vinos tintos puede ocu-rrir un ascenso del pH, para vinos tin-tos el pH se sitúa generalmente entre3,0 y 3,5 lo cual coincide con el compor-tamiento obtenido durante el proceso devinificación, como se observa en las fi-guras 5 y 6, a 2 min y 5 min, respecti-vamente. Se observa que los valores depH se incrementaron en el transcursode los días.

En el cuadro 3 se muestra el di-seño de experimento de mediciones re-

wines, with the highest alcoholicdegree, are less acid. A complementarymeasure of the total acidity is the pH,because allows measuring the acids.During the fermentation of red wines,an increment of the pH may take pla-ce, for red wines the pH is generallyfrom 3.0 to 3.5, which agree to thebehavior obtained during thewinemaking process, as observed infigures 5 and 6, at 2 min and 5 minrespectively. It is observed that the pHvalues increased with the days.

On table 3 is presented the expe-rimental design of replicated measuresfor the catechins content in red wineswith thermal treatments of 45°C, 55°Cand 65°C during 2 and 5 min for the 4analysis done. The statistical analysisshowed that there is a highlysignificant effect of the storing time onthe catechins content for a significancelevel of 1%.

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Figura 5. Variación de pH en el proceso de vinificación en mosto tratadotérmicamente por 2 min.

Figure 5. pH variation in the winemaking process in must treatedthermally for 2 min.

Figura 6. Variación de pH en el proceso de vinificación en mosto tratadotérmicamente por 5 min.

Figure 6. Ph variation in the winemaking process in must thermallyfor 5 min.

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petidas para el contenido de catequinasen el vino tinto con tratamientos tér-micos de 45ºC, 55ºC y 65ºC durante 2y 5 min para los 4 análisis realizados.El análisis estadístico muestra que hayun efecto altamente significativo deltiempo de almacenamiento sobre elcontenido de catequinas para un nivelde significancia del 1%.

En la figura 7 se observa quehubo un marcado aumento de la con-centración de catequinas en los vinostintos para todos los tratamientos tér-micos aplicados, así como también enel vino control (blanco) al cual no se lerealizó ningún tratamiento, esto comoconsecuencia que el contenido de estoscompuestos en vinos, aumentan con elenvejecimiento. También se apreciaque las concentraciones de catequinasaumentaron progresivamente duran-te el tiempo de almacenamiento paratodos los tratamientos térmicos apli-cados. Se obtuvo al inicio del almace-namiento (0 días) una concentraciónpromedio de catequinas de 1,21±0,21,que aumentó hasta 1,99±1,22 a los 60días de almacenamiento; igual compor-tamiento se observó en vinos blancostratados térmicamente, al aumentarla concentración de catequinas de 0,77± 0,06 hasta 1,49±0,07 a los 3 mesesde almacenamiento, tal y como lo re-portan Berradre et al. (2007).

Valores más altos reportaKallithraka et al. (2006), para veintevinos evaluados (55,2 mg.L-1), prepa-rados bajo las mismas prácticasenológicas. En ambos casos se trabajócon vinos jóvenes en los cuales la con-centración de catequina no está alte-rada por el envejecimiento.

La menor concentración decatequinas para todos los análisis se

In figure 7 is observed that thereis a marked increment of theconcentration of catechins in red winesfor the applied thermal treatments, aswell as in the control wine (blank), towhich none treatment was applied, asa consequence that the content of thesecompounds in wines increased withageing. It is also evidenced that theconcentrations of catechins increasedprogressively during the storing timefor all the applied thermal treatments.

At the beginning of the storing(0 days) was obtained an averageconcentration of catechins of 1.21±0.21that increased until 1.99±1.22 within60 days of storing; the same behaviorwas observed in white wines treatedthermally, when increasing theconcentration of catechins from0.77±0.06 to 1.49±0.07, 3 months afterstoring as reported by Berradre et al.,(2007).

Kallithraka et al. (2006) reporthigher values, for twenty winesevaluated (55.2 mg.L-1), preparedunder the same oenological practices.In both cases, was worked with youngwines, where the catechinconcentration was not altered byageing.

The lowest concentration for allthe analysis was obtained in thethermal treatment of 45ºC and 5min.This tendency agrees to the resultsobtained by Berradre et al. (2007), forwines with 3 months of storage, towhich were always obtained the lowestconcentration of catechins at 45ºC incombination with the time of 5 min.

As observed in figure 8, there wasan increment of catechins in relationto the blank, however, in thetreatment of 45ºC and 5 min was

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obtuvo en el tratamiento térmico de45ºC y 5 min. Esta tendencia coincidecon los resultados obtenidos porBerradre et al. (2007), para vinos con3 meses de almacenamiento, en loscuales, se obtuvo siempre menor con-centración de catequinas a 45ºC encombinación con el tiempo de 5min.

Como se observa en la figura 8hubo un aumento de catequinas enrelación al blanco, sin embargo, en eltratamiento de 45ºC y 5 min se obtuvola menor concentración (1,0 g.L-1), esteresultado coincide con lo reportado porBurns et al. (2001), los cuales indicanque el incremento de temperaturas enel mosto produce una liberación de losfenoles desde las uvas hacia el vino.

Sin embargo, en este estudio, lasconcentraciones de polifenoles ycatequinas no solo fue afectada por latemperatura aplicada, sino tambiénpor la maceración realizada al iniciode la vinificación. Este tiempo de con-tacto entre hollejos y semillas, permi-

Figura 7. Contenido de catequinas (mg.L-1) en vino tinto obtenido conmosto sometido a tratamiento térmico y sin tratamiento enlos diferentes tiempos de almacenamiento.

Figure 7. Catechins content (mg.L-1) in wine obtained with mustsubmitted to thermal and un-thermal treatment during thedifferent storing time.

obtained the lowest concentration (1.0g.L-1), this result agrees to the reportedby Burn et al. (2001), which indicatethat the increment of the temperaturesin the must produce a release ofphenols from the grapes to the wine.

However, on this research, theconcentrations of polyphenols andchatechins were not only affected bythe temperature applied, but also bythe maceration done at the beginningof the winemaking. This time of contactbetween the skin and seeds allowed anincrement in the quantity ofpolyphenols (Gonzalez-Neves et al.,2003).

In table 04 are observed thereplicated measures for the content oftotal polyphenols in red wines, treatedat temperatures of 45°C, 55°C and65°C for 2 and 5 min in 0 days, 20days, 40 days and 60 days.

The statistical analysis showeda highly significant effect in the storingtime of red wines on the content of to-

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105

tió un aumento en la cantidad depolifenoles. (Gonzalez-Neves et al.,2003).

En el cuadro 4 se observa el dise-ño de mediciones repetidas para el con-tenido de polifenoles totales en los vi-nos tintos tratados a temperaturas de45ºC, 55ºC y 65ºC durante 2 y 5 minpara 0 días, 20 días, 40 días y 60 días.

El análisis estadístico mostró unefecto altamente significativo en eltiempo de almacenamiento de los vi-nos tintos sobre el contenido depolifenoles totales. Resultados simila-res reportaron Recamalesa et al.(2007), los cuales indicaron que el tiem-po de almacenamiento tiene un efectosignificativo (P<0.001) en losparámetros de color, la mayoría de losfenoles estudiados y el contenido defenoles totales.

También se aprecia que hubouna interacción altamente significati-va entre el tiempo de almacenamientoy la temperatura. Para el tiempo dealmacenamiento y el tiempo de trata-miento térmico también se obtuvo unainteracción significativa.

En la figura 9, se observa unaalta concentración de polifenoles en el

Figura 8. Contenido de catequinas (mg.L-1) en vino tinto obtenido conmosto tratado térmicamente a los 0 días de almacenamiento.

Figure 8. Catechins content (mg.L-1) in wine obtained with mustthermally treated within 0 days of storage.

tal polyphenols. Similar results werereported by Recamalesa et al., (2007),who indicated that the storing time hasa significant effect (P<0.001) in thecolor parameters, most of the studiedphenols and on the content of totalphenols.

It can be also observed that therewas a highly significant interactionbetween the time of storage and thetemperature. Significant interactionwas also obtained for the storage timeand the thermal treatment.

In figure 9, is observed a highconcentration of polyphenols in thetreatment of 65°C and 5min(217.47mg.L-1) at 0 days, value a lothigher than the control wine(113.93mg.L-1), different to the resultobtained in day 20, where theconcentration of polyphenols reduced(178.77mg.L-1) in relation to the blank(212.73mg.L-1). The same behaviorwas observed on day 40 (162.10mg.L-1)and 60 (129.60mg.L-1), where thelowest concentration of polyphenolswas obtained. Besides the polyphenols,at high temperatures reduce thevolatile compounds of the wine (D’Auriaet al., 2009).

Riquelme et al.

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tratamiento de 65ºC y 5min (217,47mg.L-1) a 0 días, valor mucho más altoque el del vino control (113,93 mg.L-1),a diferencia del resultado obtenido eldía 20, en el cual la concentración depolifenoles disminuyó (178,77 mg.L-1)con relación al blanco (212,73 mg.L-1).El mismo comportamiento se observóel día 40 (162,10 mg.L-1) y el día 60(129,60 mg.L-1), en el cual se obtuvola menor concentración depolifenoles. Además de los polifenoles,a altas temperaturas se reducen com-puestos volátiles del vino (D’Auria etal., 2009).

Spigno et al. (2007) estudiaroncomo optimizar la extracción de com-puestos fenólicos del orujo de uva, yal igual que en la presente investi-gación se obtuvo mayor concentra-ción de polifenoles a temperaturas de60ºC.

Figura 9. Contenido de polifenoles (mg.L-1) en vino tinto obtenido conmosto tratado térmicamente a los 0 días de almacenamiento.

Figure 9. Polyphenols content (mg.L-1) in wine obtained with thermallytreated must within 0 days of storage.

Spigno et al. (2007) studied howto optimize the extraction of phenoliccompounds from grape marc, andobtained the highest concentration ofpholyenols at temperatures of 60°C, ashappened in the current research.

Compare to the research carriedout by Patz et al ., (2004), thepolyphenols values are the highest (amean of 570 mg·L-1), this variation inthe concentration of polyphenols is dueto different reasons, mainly the varietyand quality of the grape, the harvest,the winemaking process (Burns et al.,2001), the oenological treatments, suchas the addition of yeasts, enzymes oftannins, and/or macerationtemperature (Pérez-Lamela et al.,2007).

One of the reasons is that agewines have high concentrations ofpolyphenols compared to young wines,

Riquelme et al.

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En comparación con el trabajo dePatz et al., (2004), los valores depolifenoles son más altos (una mediade 570 mg.L-1), esta variación en laconcentración de polifenoles se debe adiferentes razones, principalmente a lavariedad y calidad de la uva, la cose-cha, el proceso de vinificación (Burns,y et al., 2001), los tratamientosenológicos como la adición de levadu-ras, enzimas o taninos, y/o tempera-tura de maceración (Pérez-Lamela etal., 2007).

Una de las razones es que los vi-nos maduros poseen altas concentra-ciones de polifenoles en comparacióncon vinos jóvenes debido no solo a laformación de compuestos polímerossino también por la oxidación,hidrólisis y otras transformaciones quepueden ocurrir durante el envejeci-miento (Arnous et al., 2001). Otro com-portamiento similar se observó en eltrabajo de López y et al., (2001), paraun grupo de vinos tintos comerciales,de una región de España, y los resul-tados del análisis de 5 muestras arro-jaron una media de 2004 mg.L-1.

Youngmok et al. , (2009), anali-zaron el efecto de diferentes tratamien-tos térmicos sobre la capacidadantioxidante y la concentración depolifenoles en Mango (Mangifera indi-ca L.), indican en sus resultados quela inmersión en agua caliente no afec-tó los polifenoles de manera significa-tiva, sin embargo, los fenoles solublestotales y capacidad antioxidante se vie-ron reducidos, la diferencia además delas propiedades de la fruta del mangoen comparación con la uva, es el tiem-po de tratamiento térmico que fuemucho mayor (110-120min), en com-paración a las condiciones que emplea-

not only because of the formation ofpolymers compounds, but also by theoxidation, hydrolysis and othertransformations that might occurduring ageing (Arnous et al., 2001).Other similar behavior was observedin the research carried out by Lopezet al. (2001). Another similar behaviorwas observed in the research done byLopez et al. (2001) for a group ofcommercial red wine, from a region ofSpain, and the results of the analysisshowed a mean of 2004 mg.L-1.

Youngmok et al. (2009) analyzedthe effects of different thermaltreatments on the antioxidant capacityand on the polyphenols concentrationin Mango (Mangifera indica L.), andindicated on their results that theimmersion in hot water did notsignificantly affect the polyphenols,however, the total soluble phenols andthe antioxidant capacity reduced. Thedifferences, besides the properties of themango in compared to the grape, lieson the thermal treatment, which wasmuch higher (110-120 min), comparedto the conditions applied by the authors(2 and 5 min), and this could havecaused chemical modifications in thepolyphenols composition.

In Figure 9 are observed that ontreatment of 65°C for 5 min, wasobtained the highest concentration ofpolyphenols (217.47 mg·L-1), mainlydue to an increment of temperaturesthat favor their extraction to the winein the maceration (Burns et al. , 2001).

In figure 10, are observed thatthe thermal treatments at 2 min and5 min, the concentration of polyphenolswas over the concentration of theblank, excepting the treatments at45°C for 5 min (141.47 mg.L-1) and

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ron los autores (2 y 5 min) y eso proba-blemente haya provocado modificacio-nes químicas en la composición depolifenoles.

En la figura 9 se observa que enel tratamiento de 65ºC por 5min seobtuvo la más alta concentración depolifenoles (217,47 mg.L-1), posiblemen-te debido a que un incremento de tem-peraturas favorece su extracción ha-cia el vino en la maceración (Burns etal., 2001).

En la figura 10, se observa quepara los tratamientos térmicos a 2 miny 5 min la concentración de polifenolesestuvo por encima de la concentracióndel blanco a excepción de los tratamien-tos de 45ºC por 5 min (141,47 mg.L-1)y de 65ºC por 5 min (129,60 mg.L-1)que estuvieron por debajo de los valo-

Figura 10. Contenido de polifenoles (mg.L-1) en vino tinto obtenido conmosto tratado térmicamente a los 60 días dealmacenamiento.

Figure 10. Polyphenols content (mg.L-1) in wine obtained with thermallytreated must within 60 days of storage.

65°C for 5min (129.60 mg.L- 1) ,therefore, the treatment thatcontrolled more efficiently theoxidation was the treatment of 65°Cfor 5 min by presenting the lowestpolyphenols content.

Additionally, it was observed onthis treatment during the winemakingprocess, a more intense color than therest of the wines, mainly due to theanthocyanins extracted from the skinsof grapes during pressing, macerationand fermentation (García-Falcón et al.,2007). Ducasse et al. (2009), evidencedan increment in the intensity of the co-lor in wines, due to a higher stabilizationof the pigments, through the formationof derived pigments or copigmentation,caused by the concentration ofanthocyanins in the must .

Riquelme et al.

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res del vino control o blanco (169,13mg.L-1), por lo tanto el tratamiento quecontroló la oxidación de manera máseficiente fue el tratamiento de 65ºC por5 min por presentar el menor conteni-do de polifenoles.

Adicionalmente, en este trata-miento se observó, durante el procesode vinificación, un color más intensoque en el resto de los vinos debido prin-cipalmente a las antocianinas extraí-das de la piel de las uvas durante elprensado, maceración y fermentación(García-Falcón et al., 2007). Ducasseet al. (2009), observaron un aumentoen la intensidad del color en los vinosdebido a una mayor estabilización delos pigmentos, a través de la forma-ción de pigmentos derivados ocopigmentación, dado por la concentra-ción de antocianinas en el mosto.

En la figura 11, se presenta elcomportamiento de los polifenoles enlos diferentes tratamientos térmicos(45, 55, 65ºC) a 2 min, durante el en-vejecimiento del vino (60 días). Se ob-serva que el contenido fue similar entodas las temperaturas, inicialmen-te se incrementó la concentración depolifenoles y luego disminuyó progre-sivamente, resultado similar fue re-portado por Berradre et al. (2007), in-dicando que el contenido depolifenoles disminuyó luego de 3 me-ses de almacenamiento. En la figura12 se observa el mismo comporta-miento en todos los tratamientosmenos en el de 65ºC y 5 min que ini-cialmente fue el valor más alto depolifenoles pero disminuyó progresi-vamente durante los 60 días de al-macenamiento, siendo la menor con-centración de polifenoles.

In figure 11 is presented thebehavior of the polyphenols in thedifferent thermal treatments (45, 55,65°C) at 2 min, during the ageing of thewine (60 days). It is seen that the contentwas similar in all the temperatures,initially the concentration of polyphenolsincreased, later, it reduced progressively.A similar result was reported byBerradre et al. (2007), indicating thatthe content of polyphenols reduced after3 months of storage. In figure 12 isobserved the same behavior in all thetreatments, except in the treatment of65°C and 5 min, which was initially theone with the highest value, but reducedprogressively during 60 days of storage,thus, being the lowest concentration ofpolyphenols.

Conclusions

The best oxidation control ofcatechins was obtained with thethermal treatment of 45°C for 5 min,meanwhile, the best oxidation controlfor the total polyphenols was obtainedwith the thermal treatment of 65ºC for5 min.

A highly significant effect wasobtained in the storage time on thecontent of catechins and totalpolyphenols, for a significance level of1%.

There was a highly significantinteraction between the concentrationof total polyphenols, the storage timeand temperature, as well as betweenthe concentration of total polyphenols,the storage time and the time of thethermal treatment.

End of english version

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Figura 11. Comportamiento de polifenoles durante el envejecimientode vino tinto a diferentes tratamientos térmicos por 2 min.

Figure 11. Polyphenols behavior during ageing of red wine at differentthermal treatments for 2 min.

Figura 12. Comportamiento de polifenoles durante el envejecimientode vino tinto a diferentes tratamientos térmicos por 5 min.

Figure 12. Polyphenols behavior during ageing of red wine at differentthermal treatments for 5 min.

Riquelme et al.

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Conclusiones

El mejor control de oxidación delas catequinas se obtuvo con el trata-miento térmico de 45ºC por 5 min;mientras que para polifenoles totalesel mejor control de la oxidación se lo-gró con el tratamiento térmico de 65ºCpor 5 min.

Se obtuvo un efecto altamentesignificativo del tiempo de almacena-miento sobre el contenido de catequinasy polifenoles totales, para un nivel designificancia del 1%.

Existió una interacción altamen-te significativa entre la concentraciónde polifenoles totales, el tiempo de al-macenamiento y la temperatura, asícomo entre la concentración depolifenoles totales, el tiempo de alma-cenamiento y el tiempo de tratamien-to térmico.

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