PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE VINAGRES SECTOR DE LA TÉCNICA
El procedimiento que se propone pertenece al área de la tecnología de alimentos, en el sector de producción agroalimentario, más concretamente, en el enológico.
GENERALIDADES
En la producción de vinagres existen dos grandes métodos de elaboración: el de cultivo superficial y el de cultivo sumergido. El primero de ellos, es el método tradicional de acetificación, lento y que produce vinagres de alta calidad. En él las bacterias acéticas se sitúan en la ínter fase líquido-gas. El segundo es el método industrial, rápido, que es el que viene utilizando la mayoría de las bodegas que se dedican a la producción de vinagres.
El método de fermentación de cultivo sumergido, o rápido, se basa en la presencia de un cultivo de bacterias sumergidas libremente en el seno del líquido a fermentar, en el que constantemente se introduce aire en condiciones que permitan la máxima transferencia posible, desde la fase gaseosa a la fase líquida. A diferencia del procedimiento en superficie, las acetobacterias se encuentran inmersas en el líquido de fermentación, sin ningún soporte, pero en íntimo contacto con el oxígeno del aire.
Este método de cultivo sumergido se lleva a cabo en los llamados acetificadores. Son reactores constituidos por un tonel de acero inoxidable, de capacidad variable. Se sostienen sobre una base de acero inoxidable, y en su parte inferior llevan una turbina de aireación. Por la parte superior se suministra el vino, o líquido hidroalcohólico, sobre el que se va a realizar el proceso de fermentación acética mediante la acción de las bacterias que se encuentran esparcidas en el seno del líquido. El final del proceso lo marcará la concentración de ácido acético deseada.
Una vez obtenido el vinagre, en ocasiones, se ve sometido a un proceso de envejecimiento que tiene lugar, normalmente, en botas de roble americano, que le hace adquirir, por el contacto con la madera, nuevos componentes que le confieren unas propiedades organolépticas que son la base que caracteriza a los vinagres de calidad. Este envejecimiento puede ser estático o dinámico, siguiendo el sistema de soleras y criaderas, como ocurre con los vinagres de Jerez.
Durante el proceso de envejecimiento, fundamentalmente, dos factores entran en juego de manera conjunta. Por un lado, el contacto del producto con la madera de la bota y, por otro lado, gracias a la porosidad de ésta, la difusión de oxígeno al interior, en pequeñas
cantidades. Este proceso podría ser imitado y acelerado de manera artificial si la fermentación acética se hiciera en presencia de virutas de roble. En definitiva, tomar elementos característicos tanto del método tradicional, como la madera, así como del sumergido.
ESTADO DE LA TÉCNICA
El empleo de virutas de roble para acelerar el proceso de envejecimiento, es una práctica ampliamente utilizada en la enología para el caso de los vinos, y existen diversos trabajos donde se estudia su influencia sobre diferentes parámetros, como son el contenido antociánico, contenido polifenólico, color, y las características sensoriales [1-6]. Del Álamo y col. [1], con un vino tinto envejecido, paralelamente, en botas, con virutas y con duelas de roble, estudiaron la evolución del contenido en compuestos fenólicos de bajo peso molecular. El vino envejecido con virutas de roble experimentaba un envejecimiento más rápido, con un mayor contenido en compuestos fenólicos poliméricos. Estos autores [2], en un estudio posterior, señalaron que al comparar el envejecimiento en botella de un vino tratado anteriormente con virutas, con duelas o envejecido en botas, era de esta última forma cuando mostraba menores pérdidas de antocianos.
Para el caso del vinagre de Jerez, se han realizado varios estudios a escala de laboratorio, donde se ha investigado la influencia de la adición de virutas, como propuesta de envejecimiento acelerado, en el contenido volátil, contenido polifenólico y en el perfil organoléptico [7-11], obteniéndose interesantes resultados. Respecto a los compuestos volátiles, Morales y col. [8], en los ensayos de envejecimiento acelerado de vinagres de vino de Jerez, observó que los que estaban envejecidos con virutas mostraban mayor cantidades de vanillina que los envejecidos en botas. Estos autores concluyeron que el envejecimiento de vinagres de vino utilizando virutas de roble podría ser una alternativa válida al tradicional envejecimiento en botas de roble.
Schwarz [12] y col., en un reciente trabajo en el que desarrollan un test de envejecimiento acelerado para el Brandy de Jerez, utilizan, a escala de laboratorio, la microoxigenación y la adición virutas de roble en su diseño.
Los autores de la presente invención, Durán y col. [13], han realizado un estudio de envejecimiento acelerado a escala industrial, utilizando simultáneamente microoxigenación y virutas de roble, de un vinagre de vino de Jerez. Se evaluó el efecto de estos dos factores, microoxigenación y virutas de roble, sobre la concentración de compuestos polifenólicos, la de compuestos volátiles y los parámetros sensoriales. La dosis de oxígeno aplicada al vinagre y el uso de virutas provocaron cambios importantes en su contenido en polifenoles y compuestos volátiles, siendo similar a la obtenida mediante el envejecimiento tradicional.
Con el método propuesto de envejecimiento acelerado, en cortos periodos de tiempo, y de acuerdo con la resultados sensoriales y analíticos obtenidos, se obtenían vinagres similares a los envejecidos tradicionalmente.
Pérez-Coello y col. [14] estudiaron el efecto de virutas de roble en la fermentación de los vinos blancos y determinaron la influencia del tipo de roble y la cantidad de virutas en las características químicas y sensoriales de los vinos obtenidos. Por otra parte, De Ory y col. [15] utilizan virutas de madera, así como espuma de poliuretano y siran como soportes, mediante adsorción, para inmovilizar las bacterias acéticas. Analizaron las propiedades de adhesión celular y evaluaron las propiedades de la fermentación obtenida según los soportes utilizados.
Sin embargo, no se conocen estudios en los que se adicionen virutas de madera en el momento de elaboración del vinagre, en el acetificador, cuando se produce la fermentación acética con el fin de que la madera aporte al vinagre los compuestos característicos del envejecimiento.
En las bases de datos de patentes vigentes consultadas, no se han encontrado precedentes del procedimiento propuesto. Sin embargo en la patente 162378, registrada en 1943, se describe un aparato acetificador con una zona de relleno que puede estar formada por virutas de cualquier tipo de madera, sarmientos, carbón vegetal o cualquier clase de material que presente gran superficie que facilite la aireación del líquido que la atraviesa, además de servir como soporte de las bacterias acéticas que intervienen en la elaboración de vinagres.
Referencias:
1. Del Álamo M, Fernández JA, De Castro R (2004) Changes in phenolic compounds and color parameters of red wine aged with oak chips and in oak barréis. Food Sci Tech Int 10:233-241
2. Del Álamo M, Nevares I (2006) Wine aging in bottle from artificial Systems (staves and chips) and oak woods. Anal Chim Acta 563: 255-263
3. Del Álamo M, Nevares I, Cárcel LM, Navas L (2004) Analysis for low molecular weight phenolic compounds in a red wine aged in oak chips. Anal Chim Acta 513:229-237.
4. Monedero L, Olalla M, Quesada JJ, López-García H, López M C (1998) Exhaustion Techniques in the Selection and Description of Phenolic Compounds in Jerez Wine Extracts Obtained by an Accelerated Aging Technique. J Agrie Food Chem 46:1754-1764.
5. Monedero L, Olalla M, Villalón M, López-García H, López MC (2000) Standardisation of the chromatic characteristics of sobretablas wine macerates obtained by an accelerated ageing technique using heating and oak shavlngs. Food Chem 69:47-54.
6. Gutiérrez VL (2002) Sensory descriptlve analysis between white wines fermented wlth oak chips and in barréis. J Food Sci 67: 2415-2419.
7. Morales ML, Tesfaye W, Garcia-Parrilla MC, Casas JA, Troncoso AM (2002) Evolution of the aroma profile of Sherry wine vinegars during an experimental aglng in wood. J Agrie Food Chem 50:3173-3178
8. Morales ML, Benítez B, Troncoso AM (2004) Accelerated aging of wine vinegars with oak chips: evaluation of wood flavour compounds. Food Chem 88: 305-315
19. Morales ML, Benítez B, Tesfaye W, Callejón RM, Villano D, Fernández-Pachón MS, García-Parrilla MC, Troncoso AM (2006) Sensory evaluation of sherry vinegar: traditional compared to accelerated aging with oak chips. J Food Sci 71:238-242
10. Tesfaye W, Morales ML, Benítez B, García-Parrilla MC, Troncoso AM (2004) Evolution of wine vinegar composltion during accelerated aging with oak chips. Anal Chim Acta 513:239-245
11. Tesfaye W, Morales ML, García-Parrilla, MC, Troncoso AM (2002) Evolution of phenolic compounds during an experimental aging in wood of Sherry vinegar. J Agrie Food Chem 50:7053-7061
12. Schwarz M (2010), Tesis doctoral: Estudio de nuevas estrategias para la caracterización y optimización del envejecimiento de vinos y brandies de Jerez.
13. Durán E, Castro R, Natera R, Ruiz MJ, Rodríguez-Dodero MC, García-Barroso C (2011) Accelerated aging of a Sherry wine vinegar on an industrial scale employing microoxygenation and oak chips. Eur Food Res Technol 232: 241-254
14. Pérez-Coello MS, Sánchez MA, García E, González-Viñas MA, Sanz J, Cabezudo MD (2000) Fermentation of White Wines in the Presence of Wood Chips of American and French Oak. J Agrie Food Chem 48: 885-889
15. De Ory I, Romero LE, Cantero D (2004) Optimization of ¡mmobilization conditions for vinegar production. Siran, wood chips and polyurethane foam as carriers for Acetobacter aceti. Process Biochemlstry 39: 547-555
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objetivo del procedimiento propuesto es el de emular el proceso natural de envejecimiento en botas de roble, realizándolo en el mismo recipiente y al mismo tiempo que se elaboran los vinagres en los acetificadores, donde se produce la fermentación acética. Para ello, se pone en contacto el vinagre que se va formando en el interior del acetificador con virutas de roble. Con ello, se acorta el tiempo de envejecimiento, disminuyendo los costes de producción, pudiéndose obtener un producto con similares propiedades químicas y organolépticas que uno envejecido tradicionalmente, en un menor tiempo.
Después de distintas experiencias previas, realizadas en el laboratorio y desarrolladas en trabajos anteriores por los autores de la invención, se diseñaron pruebas para llevarlas a cabo en una planta piloto de acetificación, de 8 L, de la casa comercial Frings.
Las experiencias han demostrado que con el nuevo procedimiento propuesto se enriquece el vinagre obtenido en compuestos polifenólicos y compuestos volátiles. Así mismo, las pruebas de análisis sensorial evidenciaron que el vinagre obtenido tenía características organolépticas diferentes al que se obtenía sin contenido de virutas de madera, asemejándose al vinagre envejecido en botas, como se realiza en el envejecimiento tradicional.
MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de esta invención es la optimización de un proceso de elaboración de vinagres en acetificador, mediante el método de cultivo sumergido, empleando virutas de madera que se introducen en el recipiente de la acetificación donde se lleva acabo la fermentación acética. El proceso implica el fijar las condiciones que permitan obtener un producto de similares características fisicoquímicas y organolépticas que un vinagre envejecido de forma tradicional, en botas de roble.
Para llevar a cabo el procedimiento propuesto, se contará con un acetificador en el que desarrollar el método de acetificación de elaboración por cultivo sumergido. Similar al que se utiliza en las distintas vinagrerías que se dedican a la elaboración de vinagres. Se empleará como base un vino sin defectos.
Al volumen de vino que contenga el recipiente para la acetificación se añadirá virutas de roble, en una cantidad de 5 g/L. Las virutas estarán depositadas en sacos, de material apto para líquidos agroalimentarios, que permitan el máximo contacto sólido-líquido. Las virutas serán de roble y del tipo que se quiera utilizar para conferir al vinagre las propiedades
deseadas. Las utilizadas en el desarrollo de la Invención fueron de roble americano tostado medio, variedad Quercus Alba.
La duración del proceso dependerá de las características físico-químicas y organolépticas que se quieran obtener del producto final, así como del volumen de líquido a tratar. De 5 cualquier forma, no supondrá mayor duración que la de un proceso normal de acetificación, de los que se realizan en las vinagrerías sin la presencia de virutas.
Transcurrido el tiempo propuesto, el producto obtenido se trasvasará a los recipientes en los que se desee almacenar, listo para su consumo.
APLICACIÓN INDUSTRIAL
La invención propuesta tiene una clara aplicación industrial en todo el sector enológico, en cuanto proporciona la obtención de un vinagre de gran aceptación por los consumidores, que en condiciones normales necesitaría un período largo de inmovilización y de envejecimiento en botas de roble. El ahorro sería considerable y lo hace de una 15 aplicabilidad evidente.
Su susceptibilidad de traslado al plano industrial es, por tanto, alta por su facilidad de implantación en un mercado que cada vez demanda vinagres de calidad en donde las propiedades analíticas y organolépticas derivadas del envejecimiento en madera, o procedimiento que lo emule, como este, son más apreciadas.
