La elección de un método de análisis es una etapa crítica ya que una elección no adecuada puede dar lugar a resultados erróneos o al desarrollo de un procedimiento innecesariamente laborioso, complicado y lento. En artículos anteriores se ha planteado la sistemática del proceso analítico (1) y la configuración básica del laboratorio enológico (2-3). En este artículo se aplican estos conceptos a un caso práctico muy típico del laboratorio enológico: La determinación de la acidez volátil para el control del picado acético del vino. Como siempre el procedimiento a seguir se inicia con la definición del problema.

1. Problema enológico

La presencia de ácidos volátiles en el vino es el resultado de diferentes reacciones metabólicas que tienen lugar durante la fermentación alcohólica y la maloláctica. Por ello, como resultado de estas reacciones en una fermentación correcta, podemos esperar una concentración global de estos ácidos de 0,2-0,6 g/L expresada en ácido acético. La obtención de valores superiores puede indicar la presencia de alteraciones bacterianas, siendo la más importante el picado acético fruto de la oxidación del etanol a ácido acético.

El control de los ácidos volátiles del vino, que constituyen la llamada acidez volátil del vino, es de gran importancia ya que es un indicador del estado de salud de un vino y un reflejo de las alteraciones sufridas y permite prever las dificultades para su conservación (4). Para evitar la comercialización de vinos alterados, la Organización Internacional de la Viña y el Vino (OIV) ha recomendado una acidez volátil máxima de 20 meq/L (5), que corresponden a 1,2 g/L expresados en ácido acético. La Unión Europea (UE) ha ratificado estos valores (20 meq/L para vinos tintos y 18 meq/L para vinos blancos y rosados), aunque matizando excepciones para vinos de crianza.

De acuerdo su definición oficial “la acidez volátil está constituida por los ácidos grasos pertenecientes a la serie acética que se encuentran en los vinos, bien en estado libre, bien en estado asociado” (5-7). Esta definición fue propuesta, entre otros, por Jaulmes, Ferré y Flanzy (8) hacia 1930 y de acuerdo con ella en la composición de la acidez volátil participan fundamentalmente el ácido acético, junto con cantidades variables de los ácidos fórmico, propiónico, butírico, isovalérico y otros muchos, ya a nivel de trazas. De acuerdo con esta definición están excluidos los ácidos láctico y succínico, así como el ácido carbónico y el ácido sulfuroso. Todos estos compuestos ácidos son más o menos volátiles por lo que pueden interferir en la determinación de la acidez volátil de un vino.

La determinación de la acidez volátil de un vino es fundamental para el enólogo, aunque no es necesario una extremada exactitud, ya que se pretende únicamente verificar que los valores de la acidez volátil se hallan por debajo de unos valores preestablecidos. Un error medio inferior al 10% puede ser por ello aceptable. Con un error del 10% significa que en un vino con 0,5 g/L de acidez volátil podremos obtener valores entre 0,45 y 0,55 g/L lo que puede considerarse una información enológica suficiente para el control de elaboración. En el momento en que tengamos valores superiores, cercanos al límite establecido se deberá utilizar un método más exacto. De forma análoga, una precisión con unos coeficientes de variación entre 5-10% también puede ser aceptable.

2. Los métodos de análisis

Una vez concretado el problema enológico procede seleccionar un método de análisis y para ello es imprescindible la búsqueda bibliográfica. En este caso, ya que es un problema enológico muy conocido, puede ser suficiente centrarse únicamente en manuales (4,9) y libros especializados (10-21), sin necesidad de acudir a revistas especializadas.

De acuerdo con la bibliografía consultada, existen dos vías alternativas (Tabla 1): Determinar la acidez volátil del vino a partir de la valoración de la acidez en el destilado o la determinación concreta del ácido acético. La primera vía es la tradicional y en ella se utilizan técnicas analíticas clásicas como la destilación para separar los ácidos volátiles del vino que se cuantifican globalmente por valoración ácido-base con una solución patrón de hidróxido sódico. La segunda vía aparece fruto del gran avance de las técnicas analíticas que permiten analizar de forma muy específica a compuestos individuales. En este caso se puede determinar el ácido acético, ya que este compuesto es el mayoritario de los ácidos volátiles del vino y constituye cerca del 98% de la acidez volátil.

Los resultados obtenidos, acidez volátil y concentración de ácido acético, no son directamente comparables, aunque se hallan bien correlacionados en vinos jóvenes. En vinos de crianza pueden existir graves desviaciones posiblemente por la presencia de ácidos volátiles extraídos de la madera (10).

2.1. Determinación del ácido acético: Para determinar este compuesto en presencia de la compleja matriz del vino es necesario utilizar métodos muy específicos, como es el caso de los enzimáticos, o métodos que permitan separar de forma selectiva a nuestro compuesto, como es el caso de las cromatografías. Las técnicas cromatográficas (GC y HPLC) no forman parte del equipamiento usual en un laboratorio enológico básico, por lo que la mejor alternativa sería la utilización de un método enzimático, que requiere únicamente un espectrofotómetro UV-Visible.

Los métodos enzimáticos son, en general, muy específicos y relativamente rápidos, por lo que son muy adecuados para largas series de análisis y son los utilizados en los analizadores automáticos de los grandes laboratorios enológicos. Para pocas muestras no son tan adecuados ya que pueden resultar caros, aunque por ser de fácil ejecución son muy utilizados.

2.2. Determinación de la acidez volátil: Este es el procedimiento tradicional y el más utilizado aún en las bodegas. La interferencia de los ácidos fijos (ácidos tartárico, málico, etc.) es eliminada mediante una destilación y en la eficacia de la misma radica la problemática de los métodos utilizados. En primer lugar se debe garantizar la destilación total de los ácidos volátiles, al mismo tiempo que se debe garantizar la no destilación del ácido láctico, cuya temperatura de ebullición es muy próxima a la del ácido acético. Al mismo tiempo se deberá corregir la presencia en el destilado del ácido sulfuroso. El ácido carbónico no es problema si se elimina previamente a la destilación del vino.

Existen dos alternativas: La destilación directa y la destilación por arrastre de vapor.

La destilación directa fue utilizada en el método Duclaux-Gayon en el que se destilan 20 mL de vino diluidos con 35 mL de agua y se obtienen 50 mL de destilado, cuya acidez se determina por valoración con NaOH 0,1M. De acuerdo con los estudios previos de Duclaux (Figura 1), el destilado de 10/11 partes del volumen inicial contiene aproximadamente el 80% de la acidez volátil (8) y la destilación no se puede apurar más por el peligro de pirolización del vino.

Por ello en el método Mathieu se efectúa la destilación directa de 10 mL de vino pero con adiciones sucesivas de agua para evitar la pirólisis (Figura 2). Así se obtienen 24 mL de destilado, que según Mathieu, contienen el 90% de la acidez volátil (8,13-15) que se valora con una solución de NaOH 0,1M.

El método Mathieu ha sido utilizado tradicionalmente en nuestros laboratorios enológicos (13-15), pero actualmente se utiliza normalmente el método García Tena (13,15-17). En este método se efectúa una destilación directa de 11 mL de vino y se recogen primero 5,1 mL de destilado y a continuación 3,1 mL adicionales (Figura 3) en unas pequeñas probetas con estos enrases. De acuerdo con el método en esta última fracción de 3,1 mL, que se valora con una solución de NaOH 0,0204M, contiene un 1/3 de la acidez volátil de la muestra.

En la Tabla 2a se hallan resumidos los datos principales de estos métodos basados en la destilación directa del vino. Las fórmulas de cálculo incluyen los coeficientes que resultan de aplicar el criterio establecido para el método, junto con la concentración de la solución de NaOH, la estequiometría de la reacción y el volumen de muestra analizado.

Todos los métodos basados en la destilación directa son unos métodos aproximados, cuya exactitud es discutible ya que en ninguno de los casos se consigue destilar el 100% de los ácidos volátiles y, además, no se tienen en cuenta las posibles interferencias de los ácidos láctico y sulfuroso, que también pueden hallarse presentes en el destilado. Por el contrario presentan la gran ventaja de su sencillez y rapidez.

La destilación por arrastre de vapor ha sido la alternativa exitosa para poder destilar totalmente los ácidos volátiles del vino sin riesgo de pirólisis. Se han desarrollado diferentes metodologías, destacando los métodos de Blarez, de Cazenave-Ferré y de Jaulmes (4,8) que han permitido establecer el método oficial (6,7), aprobado por la Unión Europea a partir del método recomendado por la OIV (5).

En este método se utiliza un equipo, como el que se muestra en la Figura 4, formado por un generador de vapor, un borboteador donde se coloca la muestra, una columna de fraccionamiento y un refrigerante. Mediante el borboteo de vapor de agua sobre la muestra se consigue que los compuestos volátiles destilen a temperaturas inferiores a sus puntos de ebullición y sin problemas de pirólisis al tener siempre un volumen de líquido (vino y agua) en el borboteador. La columna de fraccionamiento (también llamada de rectificación) permite retener al ácido láctico, mientras que el ácido acético puede destilar sin problemas. El fundamento de la misma es el equilibrio que se alcanza dentro de la columna entre el vapor que asciende y el líquido condensado que desciende, de forma que los vapores son cada vez más ricos en el componente más volátil y los líquidos más ricos en el menos volátil. Así se puede conseguir que el ácido acético (p. eb. 118ºC) se pueda separar totalmente del ácido láctico (p. eb. 122ºC).

De todas formas se ha de verificar que el equipo sea capaz de recuperar en el destilado más del 99,5% del ácido acético de una solución patrón y que es capaz de retener más del 99,5% del ácido láctico de una solución patrón, con lo que se elimina su interferencia en el destilado (5,6). Finalmente, el destilado del vino obtenido con este equipo se valora con una solución de NaOH para determinar la acidez volátil.

El método oficial prevé la corrección de la interferencia del SO₂. Ésta se efectúa a partir de los valores obtenidos al determinar el contenido en SO₂ libre y SO₂ combinado del destilado por valoración con una solución patrón de yodo, siguiendo una versión simplificada del método de Ripper (5-7).

En países de cultura anglosajona se utiliza normalmente métodos oficiales de la AOAC (18). Los métodos más utilizados son equivalentes al de la OIV, excepto en la utilización de un destilador de Cash (Figura 5) o de Markham (Figura 6) que no incorporan la columna de rectificación, ya que consideran que la interferencia del ácido láctico que destila es despreciable (20). Estos métodos son poco utilizados en el ámbito europeo, pero presentan unas interesantes metodologías para eliminar la interferencia del SO₂ y que luego se comentarán.

En la Tabla 2b se hallan resumidos los datos de estos métodos. En el caso del método oficial UE/OIV en el cálculo incluye la corrección de la interferencia del SO₂. Los coeficientes de las fórmulas de cálculo se pueden deducir directamente de los datos analíticos (volumen de muestra, concentración de la solución de NaOH y estequiometría de la reacción). En estos métodos la recuperación del ácido acético, y por lo tanto de la acidez volátil, en el destilado es total (100%). Estos métodos por su carácter oficial han estado validados por lo que son exactos y precisos, con una incertidumbre de alrededor de 0,05 g/L (12, 19).

Actualmente existen técnicas e instrumentos alternativos para el control de la acidez volátil o del ácido acético. Entre otros cabe destacar la espectroscopia infrarroja y los analizadores automáticos. La espectroscopia infrarroja (NIR, FTIR) es una técnica que proporciona unos excelentes métodos alternativos, cuya gran ventaja es su extremada rapidez ya que el tratamiento de muestra es mínimo. Esta técnica debe ser calibrada utilizando vinos con una acidez volátil o una concentración en ácido acético perfectamente conocida a partir de su análisis con alguno de los métodos antes citados. Si se utilizan vinos analizados con métodos oficiales (métodos validados) el equipo nos aportará de forma muy rápida valores comparables con los valores exactos obtenidos con los métodos oficiales. En cambio, si se calibra con vinos analizados con métodos aproximados (no validados y con exactitud desconocida), obtendremos, de forma muy rápida, valores que seguirán siendo más o menos aproximados. También existen los analizadores automáticos, ya sean secuenciales o de flujo continuo, que utilizan normalmente métodos espectrofotométricos (principalmente los enzimáticos) y son útiles para grandes series de análisis. Estos equipos son de interés para los grandes laboratorios por su gran rendimiento en muestras analizadas.

3. Eliminación de interferencias

En los métodos que determinan el ácido acético, como son métodos específicos o selectivos, requieren una mínima preparación de la muestra. En el caso de los métodos enzimáticos se utilizan normalmente kits comerciales y por ello deberán seguirse las instrucciones del fabricante.

Como ya se ha indicado, las interferencias en los métodos de destilación son los ácidos láctico, carbónico y sulfuroso que pueden aparecer en el destilado, ya que por definición no son constituyentes de la acidez volátil. El ácido carbónico se elimina normalmente por agitación con vacío (mediante una trompa de agua) o por borboteo con un gas inerte. El ácido láctico se elimina normalmente mediante el empleo de la columna de fraccionamiento, que permite separar dos compuestos volátiles con puntos de ebullición muy cercanos. La eliminación de la interferencia del SO₂ es más problemática y en el método UE/OIV se debe efectuar siempre la corrección pertinente a partir de la valoración del SO₂ con una solución de yodo. La AOAC contempla la posibilidad de utilizar oxido mercúrico rojo y/o agua oxigenada para eliminar el SO₂ (10, 16, 18-21), aunque la forma más utilizada sigue siendo la valoración con yodo (10).

Se puede distinguir entre la acidez volátil “aparente”, que incluye las interferencias, y la acidez volátil “real”, que no incluye las interferencias y que es la que debe respetar el valor máximo admitido. Como las interferencias incrementan el valor de la acidez aparente, solo vale la pena preocuparse por éstas cuando los valores aparentes empiezan a ser altos. En los métodos de análisis basados en la destilación directa, por su carácter aproximado, tiene poco sentido efectuar las correcciones ya que volveremos a obtener un resultado aproximado, aunque puede efectuarse la corrección a partir de la valoración del SO₂ con yodo (11).

4. Conclusión

En el momento de tener que seleccionar un método de análisis para el control de la acidez volátil y teniendo presente las limitaciones instrumentales del laboratorio enológico básico parece que hay dos alternativas interesantes: Determinación del ácido acético por métodos enzimáticos o determinación de la acidez volátil por un método de destilación.

Para series largas de muestras el método enzimático puede ser una muy buena elección. En un ejercicio colaborativo en el que participaron más de 40 laboratorios se ha observado que se obtienen unos valores entre 0,05-0,10 g/L más bajos que con el método oficial AOAC. La precisión del método es muy buena con un coeficiente de variación entre 1,5-2,1%.

Para series cortas parece que un método de destilación puede ser más útil. En principio la elección lógica sería el método oficial por destilación con arrastre de vapor pero, para poder obtener resultados rápidos y reproducibles es aconsejable disponer de equipos de destilación automáticos. Los métodos oficiales nos garantizan la exactitud de los resultados, pero cabe preguntarse si con un método de destilación directa podemos obtener una exactitud suficiente para un correcto control de la acidez volátil durante la elaboración del vino.

En nuestras bodegas la elección ha sido efectuada a favor del método García Tena, pero pueden surgir diferentes dudas:

¿Qué error cometemos? ¿Cómo afecta el contenido en ácido láctico?
¿Cómo afecta el contenido en SO₂? ¿Es necesario efectuar la corrección del SO₂?

Las respuestas las podemos obtener a partir la validación interna del método García Tena que deberemos efectuar en nuestro laboratorio enológico. Éste será el objetivo del próximo artículo sobre los métodos de análisis de la acidez volátil del vino.

Bibliografía:

1. J. Guasch. El proceso de la medida química. Enólogos, 40, 56-59 (2006).




2. J. Guasch. El laboratorio enológico (I). Enólogos, 41, 30-33 (2006).




3. J. Guasch. El laboratorio enológico (II). Enólogos, 43, 26-29 (2006).




4. J. Ribéreau-Gayon, E. Peynaud, P. Sudraud, P. Ribéreau-Gayon. Traité d’œnologie. Sciences et techniques du vin. Tome 1 : Analyse el contrôle des vins. Dunod, Paris, 1976.




5. OIV. Recueil des méthodes internationales d'analyse des vins et des moûts. Organisation Internationale de la Vigne et du Vin, París, 2005.




6. Unión Europea. Reglamento (CEE) No.2676/90 de la Comisión, de 17 de septiembre de 1990, por el que se determinan los métodos de análisis comunitarios aplicables en el sector del vino. Diario Oficial No. L272 de 03/10/1990, p.1–192.




7. MAPA. Métodos oficiales de análisis en la Unión Europea. Diario oficial de las Comunidades Europeas. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1998.




8. P. Jaulmes. Analyse des vins. Librairie Poulain, Montpellier, 1951.




9. P. Ribéreau-Gayon, Y. Glories, A. Maujean, D. Dubourdieu, B. Donèche, A. Lonvaud. Tratado de enología. Mundi-Prensa, 2002-3.




10. J. L. Jacobson. Introduction to wine laboratory practices and procedures. Springer, 2006.




11. J. Blouin. Techniques d’analyses des moûts et des vins. Dujardin-Salleron, 1992.




12. J. Blouin, J. Cruège. Analyse et composition des vins. Comprendre le vin. Dunod, 2003.




13. SEPSA. Metodología de análisis de vinos y alcoholes. Sociedad Expendedora del Panadés, S.A., 1969.




14. J. Marcilla, Tratado práctico de viticultura y enología españolas. Tomo II: Enología. SAETA, 1974.




15. J. García Barceló. Metodología de análisis de vinos y derivados. SEPSA, 1976.




16. J. García Barceló. Técnicas analíticas para vinos. GAB, 1990.




17. J. García Cazorla, M. Xirau Vayreda, R. Azorín Romero. Técnicas usuales de análisis en enología. Panreac Química, S.A., 2005.




18. W. Horwitz (ed). Official methods of analysis of AOAC International (18^th ed) . AOAC International, 2005.




19. W. Zoecklein, K.C. Fuselsang, B.H. Gump, F.S. Nury. Wine Analysis and Production. Chapman & Hall, 1995.




20. C.S. Ough, M.A. Amerine. Methods for Analysis of Must and Wines. Wiley, 1988.




21. P. Iland, N. Bruer. G. Edwards, S. Weeks, E. Wilkes. Chemical analysis of grapes and wine: techniques and concepts. Patrick Iland Wine Promotions, 2004.

DESCARGAR ARTICULO (formato word). 74 kb.

VOLVER