Aromas de Vitis vinifera Cv. Carménère

Eduardo AgosinEscuela de Ingeniería,

Universidad Catolica de Chile

“Porque la vida no es solo colores”

76… Marred by strong vegetal aromas

and rough green tannins….

$17

Aromas y calidad en vinoNota de Cata (1)

94Inmense, rich, deep and concentrated. Loaded w/ ripe currant and black cherry flavors. Framed by pretty toasty, smoky oak. A wonderful mouthful of wine that finishes with soft, fleshy tannins.

$50

Aromas y calidad en vino

Nota de Cata (2)

• Análisis sensorial – Evaluación objetiva

– Panel entrenado

– Panel experto

– Evaluación afectiva– Estudios de consumidores

– Alta variabilidad

• Análisis químico• cromatografía gaseosa – detector de masa

• cromatografía gaseosa – detector olfatométrico

Medición de AromasMedición de Aromas

Medición de AromasMedición de Aromas

• Análisis sensorial – Evaluación objetiva

– Panel entrenado

– Panel experto

– Evaluación afectiva– Estudios de consumidores

– Alta variabilidad

• Análisis químico• cromatografía gaseosa – detector de masa

• cromatografía gaseosa – detector olfatométrico

Laboratorio de Evaluación Sensorial

El Universo Sensorial del CarménèrePanel de expertos

Plano = 73 % de la variabilidad de 18 muestras analizadas por un panel de enólogos. Agrupados en un círculo verde, los vinos con características vegetativas; y en rojo, los vinos más frutosos.

Rueda del Carménère

El Universo sensorial del Carmenere Panel entrenado

El Universo sensorial del Carmenere Panel entrenado

• Análisis sensorial – Evaluación objetiva

– Panel entrenado

– Panel experto

– Evaluación afectiva– Estudios de consumidores

– Alta variabilidad

• Análisis químico• cromatografía gaseosa – detector de masa

• cromatografía gaseosa – detector olfatométrico

Medición de AromasMedición de Aromas

• compuestos químicos volátiles, • de bajo peso molecular• presentes en cantidades muy

pequeñas,

¿Qué son los aromas?¿Qué son los aromas?

Más de 600 compuestos volátiles han sido identificados (de ng/L a mg/L), a una concentración total de 1.0 g/L

Volátiles = sustancias químicas• Alcoholes

• Esteres

• Acidos

• Aldehidos

• Cetonas

• Compuestos azufrados

• ......

Compuestos aromáticos del vinoCompuestos aromáticos del vino

Etapas del análisis químico de aromas (deconstrucción)

• Extracción y concentración

• Separación

• Identificación y cuantificación

• Determinación de compuestos

olfativamente activos.

GC - MSGC - MS

Perfil químico de compuestos volátilesPerfil químico de compuestos volátiles

Familia Compuestos Identificados (Nº) Rango conc. (g/L)

Compuestos C6 5 700 - 1.900

Terpenos 14 400 - 900

Norisoprenoides 10 100 - 500

Esteres 44 30.000 - 80.000

Alcoholes 12 80.000 – 110.000

Acidos 18 5.000 - 9.000

Lactonas 15 4.000 - 13.000

Der. shikimato 23 3.000 - 6.000

Der. nitrogenados 9 200 - 700

Der. Azufrados 11 500 - 1.000

Piracinas 2 0,002 - 0,1

Vinos Carménère: aromas libres.El Universo Químico del Carmenere

(15 vinos varietales 2002)

• compuestos químicos volátiles, • de bajo peso molecular• presentes en cantidades muy

pequeñas,

¿Qué son los aromas?¿Qué son los aromas?

¡¡perceptibles por el olfato!!

Sistema olfativo y percepción

GC - SNIFFINGGC - SNIFFING

Compuestos volátiles vs odorantes

Vinos Carménère 2007-2009

El universo de los aromasEl universo de los aromas

Compuestos detectadosPor GC-MS

Compuestos detectadosPor GC-sniffing

Ejemplos de umbrales de detección*Ejemplos de umbrales de detección*

COMPUESTOS Umbral (ng/L)

Ácido acético 200.000.000

Acetoina 1.500.000

Ácido butírico 240.000

Vainillina 20.000

Linalol 6.000

Isoamil acetato 2.000

Etil hexanoato 1.000

Decanal 100

2,5-Dimetil-4-metoxi-3(2H)-furanona (Mesifurano) 30

-Damascenona 2

* Food Chemistry 100 (2007) 1464 – 1473 www.leffingwell.com

Compuestos de alto impacto olfativo en vinos Carmenere

GC-O de un extracto neutro de vino Carmenere Casa Silva 2008 evaluado a dilución 10, 100 y 1000.

Compuestos de alto impacto olfactivo Especiado    

Berriesβ-Damascenona Membrillo, frambuesa, ciruela.etil-3-hidroxi-butanoato Frutal, uva verde, manzana verde tropical

  2-fenil etil acetato Mie, floral, rosa, frutal, mora.

Frutas frescas

Etil octanoato Frutal, floral, banana, piña, brandy, duraznoEtil hexanoato Frutal, manzana, banana, brandy.Isoamil acetato Frutal, banana, dulce, fraganteEtil Butirato Frutal, fragante, dulce, etéreo, banana, piñaEtil lactato Frutal, mantecoso, butterscothEtil propanoato Dulce, frutal, etéreo, ron, fraganteLinalol

Frutas secas3-octanol Aceitoso, nuez, herbáceo, melón, cítrico

furfuralDulce, maderoso, almendra, fragante, pan horneado

Frutas cocidas Vegetal cocido ¿¿¿ compuestos azufrados ??? Vegetal seco

Vegetal frescoZ-3-Hexen-1-ol Intenso, pasto verde, amargo, ácido1-hexanol Fresco, verde, pasto, hierba aromática, cítrico.

IBMP Pimenton verde

? ?

Compuestos de alto impacto olfativo por identificar

Compuesto Descriptor Tiempo de retención (min.)

NI1 Frutoso, floral 51,60

NI2 Floral, frutoso 54,25

NI3 Floral, verde 56,16

NI4 Herbaceo, mentolado 69,83

Marcadores del aroma del Carménere

etil-3-hidro

xi-buta

noato

β-Damasc

enona2-fenil

etil a

ceta

to

Etil octanoato

Etil hexanoato

Isoamil acetato

Etil Butira

to

Etil lactato

Etil propanoato

Linalol

3-octanolfurfural

Z-3-Hexen-1-ol

1-hexanol

IBM

P

Notas vegetales en Vitis vinifera cv. Carmenere

• Principales responsables de notas herbáceas en variedades Cabernet y Sauvignon.

PIRACINAS

Umbral de reconocimiento = 15 pptVinos desbalanceados > 30 ppt

Pirazina Umbral en agua Descriptor del aroma(ng/L)

3-isobutil-2-metoxipirazina (IBMP) 2 Pimentón verde fresco

3-isopropil-2-metoxipirazina (IPMP) 2 Terroso, poroto verde, espárrago

Vinos Carménère 2003: IBMP

0

10

20

30

40

50C

ach1

Cac

h2

Cac

h3

Cac

h4

Cac

h5

Col

6

Col

7

Col

8

Col

9

Col

10

Col

11*

Col

12*

Mai

13

Mai

14

Mai

15

Mai

16

Mai

17*

Mai

18*

Mai

19*

Cur

20

Cur

21

Lim

22

Lim

23

Mau

24

Mau

25

Mau

26*

Cas

27

Cas

28

Cas

29*

BB

30

Co

nce

ntr

ati

on

(n

g/L

)

20 % 20-30 ppt20 % > 30 ppt

Clones Carménère vs. IBMP(vendimia 2004)

Nota: vinos clones Carmenere, gentileza Dr Jorge Perez, proyecto Copec UC

Clones Carménère vs. IPMP(vendimia 2004)

Nota: vinos clones Carmenere, gentileza Dr Jorge Perez, proyecto Copec UC

Piracinas a madurez (año / valle)

24,5

23,7

23,4

25,8

25,0 24,7

26,0

25,7

25,1

0

20

40

60

80

100

120

Co

nce

ntr

ació

n (

ug

/L)

Maipo Cachapoal Colchagua

200320042005

Evolución de IBMP(valle del Cachapoal)

0

20

40

60

80

100

120

140

09. Mar 19. Mar 29. Mar 08. Apr 18. Apr 28. Apr 08. May

Co

ncen

tració

n (

ng

/K)

2003

2004

2005

Notas frutosas y especiadas en

Vitis vinifera cv. Carmenere

Vinos Carménère: aromas libres.

Familia Compuestos Identificados (Nº) Rango conc. (g/L)

Compuestos C6 5 700 - 1.900

Terpenos 14 400 - 900

Norisoprenoides 10 100 - 500

Esteres 44 30.000 - 80.000

Alcoholes 12 80.000 – 110.000

Acidos 18 5.000 - 9.000

Lactonas 15 4.000 - 13.000

Der. shikimato 23 3.000 - 6.000

Der. nitrogenados 9 200 - 700

Der. Azufrados 11 500 - 1.000

Piracinas 2 0,002 - 0,1

EL Universo químico del Carmenere (15 vinos varietales año 2002)

C13-norisoprenoides libres en vinos Carmenere

Norisoprenoides libres en vino

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

CAR

1C

AR 2

CAR

3C

AR 4

CAR

5C

AR 6

CAR

7C

AR 8

CAR

9C

AR 1

0C

AR 1

1C

AR 1

2C

AR 1

3C

AR 1

4C

AR 1

5C

AR 1

6C

AR 1

7C

AR 1

8C

AR 1

9C

AR 2

0C

AR 2

1C

AR 2

2C

AR 2

3

Co

nc

en

tra

ció

n (

µg/L

)

Promedio: 51 g/L

3-oxo--ionol en vinos Carménère 2003

Potencial (aromático) de guarda en

Vitis vinifera cv. Carmenere

El aroma varietal

Aromas LibresAromas LibresVolátiles

Precursores de AromasNo odorantes

Norisoprenoides libres vs ligados (g/L) en Carmenere

Tipo Min. Max. Promedio

Libres 130 460 240

Ligados 1400 7500 3700

Norisoprenoides ligados a madurez

0

2000

4000

6000

8000

Co

nce

ntr

ació

n (

ug

/L)

Maipo Cachapoal Colchagua

200320042005

Norisoprenoides ligados y potencial de guarda de vinos Carmenere

CARMENERE

Extracto de aromas

ligados

Guarda 45ºC (1 mes)

(= 2 años en bodega)GC-sniffing

Aromas liberados luego de un envejecimiento acelerado

COMPUESTOS Concentración Descriptor GC-Og/L

C13 Norisoprenoides-damascenona 40.6 Floral, frutoso, membrillo cocido, hierba dulce Vitispirano cis 50.3 Especiado, madera, herbal, té verde Vitispirano trans 53.4 Especiado, madera, herbal, té verde TDN 16.4 Kerosene, farmacéutico, resinoso Actinidol etil ester (Isomero I) 67.3 Cítrico, frutal Actinidol etil ester (Isomero II) 87.3 Herbáceo, eucaliptus, floral 4,5-Dihidrovomifoliol 42.9 Menta cocida 3-oxo--ionol 38.8 Amielado, mermelada de damascos,Tabaco Riesling acetal 52.1 Afrutado, herbal, dulce 3-hidroxi--ionona + 3-oxo retro ionol 8.2 Frutal 3-ceto--ionona o cetoisophorona 5.4 ----isometil ionona 21.3 ----ionona/ 3-hidroxi-7,8-dihidro--ionol 12.8 Floral Derivado de TDN 13.7 --- TTN 9.0 Terroso, humedad, herbal Derivado vomifoliol 17.4 Fruta cocida, ciruelas secas Derivado epoxi -ionona (51.33 min) 13.6 Especiado, clavo de olor Unk x192 (43.2 min) 9.5 Naranja cocida, mermelada de naranja Unk 126 + Norisop X 1(51.1 min) 48.2 Frutal Norisop X2 (58.1 min) 23.9 Paja, hierba seca Norisop X3(60.4 min) 18.5 Herbal

TOTAL 650.5

Conclusiones 1. Marcadores del aroma Carmenere

• berries: -damascenona, oxo ionol, etilhidroxibutanoato, fenil etil acetato• herbáceo: IBMP, hexenol• especiado: vitispirano

• fruta seca: octanol• fruta fresca: varios ésteres etilicos• varios compuestos de alto impacto, no definidos

2. Alto potencial de guarda del aroma en Carmenere.

3. Manejo del descriptor herbáceo antes del envero

AgradecimientosInvestigadores

Andea Belancic

Gerard Casaubon

Ana María Dominguez

Mara Inés Espinoza

María Carolina Zuñiga

FinanciamientoFondecyt 1030848 “Composición Aromática de Vitis vinifera cv Carmenere”.

Fondecyt 3080050 “Compuestos de alto impacto olfativo en Carmenere”

Viñas• Viña Casa Silva

• Viña Pérez Cruz

Viñas Anakena, Aresti, Bouchon, Carmen, Carta Vieja, Casa Silva, Canata, Casa Tamaya, Concha y Toro, Córpora, Echeverría, Errázuriz, Errázuriz Ovalle, Francisco de Aguirre, Gracia, Haras de Pirque,

Indómita, Morandé, Santa Inés, Santa Ema, Valdivieso, Santa Helena, Santa Alicia, San Pedro, San Esteban, Santa Rita, Segú, Siegel, Sur Andino, Terranoble, Tarapaca, Torreón de Paredes, Undurraga, Ventisquero, Viu Manent, William Févre.

Agradecimientos

Viñas

““porque la vida no porque la vida no es solo colores”es solo colores”

Aromas de Vitis vinifera Cv. Carménère

Eduardo AgosinEscuela de Ingeniería,

Universidad Catolica de Chile

“Porque la vida no es solo colores”

• Extracción en fase sólida (SPE)

• Extracción líquido – líquido (LLE)

• Microextracción en fase sólida (SPME)

Fase Orgánica

Muestra

Extracción y concentración

INYECTOR DETECTOR

HORNOColumnaCapilar

Separación

Detección e identificación

Señal del Detector

DETECTOR

Masa FIDOtros

Tiempo

Cromatograma

He