Un equipo de científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania ha desarrollado un método que utiliza espectrometría de masas e inteligencia artificial (IA) para identificar los taninos específicos del roble que aportan sabores y textura al vino, un avance que estos investigadores señalan como no logrado hasta ahora.

El descubrimiento realizado por científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania consiste en el desarrollo de una técnica novedosa para identificar y caracterizar químicamente los taninos individuales en el vino, separando aquellos que provienen de las uvas de los que provienen de las barricas de roble.

Durante siglos, el vino se ha envejecido en barricas de roble, y la madera ha aportado notas descritas como coco, vainilla, especias, caramelo y humo, por nombrar algunas, que afectan el gusto y la sensación en boca del vino. Sin embargo, los científicos no habían podido identificar qué taninos —compuestos hidrosolubles que se encuentran tanto en la madera como en los hollejos de la uva— son responsables de qué sabores. Y eso es lo que el equipo dirigido por estos científicos ha desarrollado una forma de caracterizar e identificar químicamente los taninos individuales en el vino que provienen de las barricas de roble y contribuyen a su perfil de sabor.

“Hasta ahora, hemos puesto bajo un mismo paraguas a todos estos taninos que afectan el gusto y la sensación en boca —amargor, sequedad/astringencia— y la estabilidad del color que influyen en cómo evoluciona el vino durante la crianza, pero este estudio determina qué compuestos son responsables de las sensaciones realmente agradables que proporcionan los taninos en el vino”, afirmó Misha Kwasniewski, líder del equipo de investigación y autor principal, profesor asociado de investigación de ciencia de los alimentos en la Facultad de Ciencias Agrícolas.

Los puntos clave del estudio:

• «Identificación de huellas dactilares» de los taninos: Anteriormente, las técnicas de identificación de componentes implicaban la descomposición química de los taninos con ácido, lo que a menudo los dañaba antes de que pudieran cuantificarse con precisión. El nuevo método —que los investigadores describieron como fragmentación en la fuente— implica una herramienta analítica llamada espectrómetro de masas que separa los taninos en sus moléculas, o fragmentos, y detecta la firma química de cada fragmento. Juntas, las firmas comprenden una especie de huella dactilar del tanino.
• Asociar taninos de las uvas y taninos de roble: “Estos taninos se unen en miles de millones de combinaciones, por lo que tenemos que clasificarlos con aprendizaje automático —un tipo de inteligencia artificial (IA)— para detectar estas complejas huellas dactilares de lo que está dando sabor al vino. Mi laboratorio ha desarrollado —y sigue añadiendo— un modelo de aprendizaje automático que tiene la capacidad de integrar una nueva e importante clase de taninos. Luego se aplicará para ayudar a comprender el sabor, la bioactividad, la bioquímica de las plantas y más”.
• Taninos “hidrolizables”: En este estudio, los investigadores se centraron en los taninos “hidrolizables” —aquellos con enlaces químicos capaces de descomponerse en moléculas más pequeñas al reaccionar con agua— que se encuentran en la madera de roble y se transfieren al vino durante la crianza en barrica. Incluyen elagitaninos —comunes en el roble, que influyen fuertemente en la crianza y la estructura del vino; y galotaninos —que se encuentran tanto en la madera como en los hollejos de la uva, que contribuyen al amargor y la astringencia.

Colaboración con la bodega californiana Gallo y resultados

Esta investigación involucró una colaboración con Gallo, una bodega con sede en California que proporcionó algunos de los 22 vinos tintos y 20 vinos blancos analizados en el estudio. El equipo realizó experimentos utilizando 15 productos comerciales de virutas de roble que representaban tres tipos de roble utilizados para barricas de crianza: roble francés, roble húngaro y roble americano. Después de agregar los diversos tipos de virutas de roble a las muestras de vino, los investigadores pudieron caracterizar las diferencias en los taninos hidrolizables en esos vinos tratados.

Los resultados del estudio revelaron que el roble francés contenía las concentraciones más altas tanto de elagitaninos como de galotaninos, seguidos por el roble húngaro y el roble americano. Las diferencias entre los tipos de roble, señalaron los investigadores, probablemente están influenciadas por el origen botánico, el contenido nativo de taninos y las prácticas de tonelería —técnicas que incluyen la selección y el curado del roble y el doblado de duelas para barricas mediante fuego o vapor— que afectan a la cantidad y estabilidad de los taninos extraíbles.

Además, los investigadores evaluaron las transformaciones químicas que ocurren en la madera durante el tostado, que es el proceso de aplicar calor al interior de las barricas de roble para influir en la crianza.

“El tostado cambia significativamente los taninos en las barricas de madera, rompiéndolos para reducir la aspereza y convirtiéndolos en compuestos más suaves y complejos”, dijo Kwasniewski. “Este tratamiento térmico carameliza los azúcares de la madera y altera las estructuras químicas, reduciendo los taninos ‘crudos’ del roble y liberando compuestos, lo que influye notablemente en las propiedades sensoriales impartidas por la madera al vino”.

Autoría del estudio

La primera autora del estudio, Yanxin Lin, se graduó con un doctorado en ciencia de los alimentos y ahora es becaria postdoctoral en la Universidad de California Davis. Otros coautores han sido Bruce Pan, Robert “Qiang” Sui y Ping Yu, todos de Gallo.

Esta investigación fue apoyada por el Crouch Endowment for Viticulture, Enology, and Pomology Research en la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State, la American Vineyard Foundation y el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE. UU.

El estudio ha sido publicado en Food Chemistry.