Elaboraçao de vinhos

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Aula "Elaboraçao de Vinho": aspectos tecnológicos e de qualidade.

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Elaboraçao de vinhos

  1. 1. Elaboração de vinhos: do campo à taça CAURÉ PORTUGAL
  2. 2. “O vinho alegra o coração do homem.” (Salmos, 104:15)
  3. 3. Plano de estudo 1. Introdução e história 2. Origens e difusão da vitivinicultura 3. Etapas do processo vitícola: parâmetros tecnológicos e de qualidade 4. Etapas do processo de vinificação 5. Aspectos físico-químicos e microbiológicos da fermentação 6. Etapa pós-fermentativa: operações 7. Fermentação maloláctica 8. Envelhecimento 9. Principais tipos de vinhos 10. Alterações de origem microbiológica
  4. 4. Origens da viticultura e vinicultura • Neolítico (9000 – 4000 a.C.): estabelecimento de cultivos na região do Oriente Médio • Domesticação: 6000 a.C., no Oriente Médio • 5400 – 5000 a.C.: primeiros vestígios de vinho em vasos de cerâmica (Lago Urmia, Ira) • O cultivo foi levado ao vale do rio Jordão por volta de 4000 a.C. • 4000 – 3000 a.C: cultura estabelecida no vale do Nilo • 3500 a.C.: indícios de comercialização de vinho em ânforas (Godin Tepe, Ira) • 3150 a.C.: indicios de comercialização extensiva de vinho no Alto Egito (tumba de Escorpião I) • 3000 – 1000 a.C.: vinho era uma mercadoria cara, destinada aos deuses e ricos; vestígios de atividade vitivinícola sistematizada (Grécia). • 2500 a.C.: vestigios de videiras domesticadas (Grécia)
  5. 5. • 2000 a.C.: evidências pictóricas da produção e utilização de vinho com fins medicinais (Egito) • 1800 a.C.: indícios de produção limitada de vinho no Eufrates Médio • 1000 – 1 a.C.: estabelecimento do Império Assírio e expansão da produção vitivinícola nas áreas montanhosas entre Irã, Turquia e Síria. • Grécia Clássica (V – IV a.C.): cultivo de vinhas, propagação das práticas vitícolas para a Sicília, sul da Itália (Oenotria), sul da França e colônias no Mar Negro (Criméia); ampla comercializaçao. • Expansão do Império Romano (I – IV d.C.) • Inúmeras citações a respeito de cultivo de uva e produção de vinho no Velho Testamento: Noé, no Livro do Gênesis; Isaías menciona diretrizes de como plantar uma videira; livros de Miquéias, Amós, Joel, Jeremias, Ezequiel, Zacarias e Neemias mencionam a videira como um indicador de felicidade; Cristo usa a imagem do vinho em seus ensinamentos; etc. In: Wine, a scientific exploration (Sandler & Pindler 2003)
  6. 6. Origem de espécies do gênero Vitis L. (F.H. Geisenheim) Migração por intervenção humana de Vitis vinifera http://www.vinetowinecircle.com
  7. 7. Domesticação da videira: revolução neolítica que ocorreu nos milếnios 10 e 9 no “crescente fértil” do Oriente Próximo. http://www.vinetowinecircle.com Utilização de artefatos para vinho e o início da viticultura em 6000 a.C., nos solos vulcânicos da Turquia, na cordilheira do Taurus, nas regiões montanhosas armênias Turquia Síria Israel Egito Armênia Geórgia Azerbaijao Ira Arabia Saudita
  8. 8. VITICULTURA PRINCIPAIS ASPECTOS TECNOLÓGICOS E DE QUALIDADE
  9. 9. Colheita • Estado de maturação da uva • Integridade física, enzimática e sanitária • Sistema de colheita • Tempo entra colheita e recepção • Acodicionamento e transporte • Transporte rápido e higiênico • Temperatura de coleta, acondicionamento e transporte • Colheita: mecânica x manual
  10. 10. Maturação da uva • Maturação fisiológica x Maturação industrial • Maturação tecnológica: determina o momento de colheita em função do vinho a ser obtido, cepa, solo, clima, manejo, etc. • Modificações durante a maturação:  Aumento de peso por acúmulo de água  Aumento da concentração de açúcares  Diminuição da acidez (diluição e respiração, especialmente do ácido málico que é degradado por combustão)  Aumento de polifenóis e compostos aromáticos
  11. 11. Desenvolvimento e maturação da uva In: BEJERANO, P. C.; ZAPATER, J. M. M. Estructura y composición de la uva y su contribución al vino. ACEnología. Vilafranca del Penedès, Spain: Rubes Editorial, S.L. Ciencia y Tecnología: 8 p. 2013.
  12. 12. • 80 – 90% agua • Glicose • Frutose • Ácidos orgânicos Compostos fenólicos: • Flavonóides (antocianos, catequinas, taninos) • Não-flavonoides (resveratrol) Metabólitos aromáticos voláteis (características varietasi): • Linalol, terpineol, geraniol (frutado) • Norisoprenóides (frutas tropicais) • Β-ionona (violeta) • Precursores de ésteres de acetato • Pirazinas BEJERANO, P. C.; ZAPATER, J. M. M. Estructura y composición de la uva y su contribución al vino. ACEnología. Vilafranca del Penedès, Spain: Rubes Editorial, S.L. Ciencia y Tecnología: 8 p. 2013.
  13. 13. Compostos fenólicos: • Flavonóides (antocianos, catequinas, taninos) • Nao-flavonoides (resveratrol) Metabólitos aromáticos voláteis (características varietasi): • Linalol, terpineol, geraniol (frutado) • Norisoprenóides (frutas tropicais) • Β-ionona (violeta) • Precursores de ésteres de acetato • Pirazinas • 80 – 90% agua • Glicose • Frutose • Ácidos orgânicos
  14. 14. 0 1 2 3 4 5 6 7 1 CONCENTRAÇAO TEMPO Peso Açúcar Ác. Tartárico Ác. Málico Aromas Controle da maturação
  15. 15. VINIFICAÇÃO ASPECTOS TECNOLÓGICOS E DE QUALIDADE
  16. 16. 1. Etapa pré-fermentativa 1. Colheita e transporte da uva 2. Recepção na vinícola 3. Seleção 4. Tratamentos mecânicos: a) desengace: separação da parte lenhosa b) esmagamento: liberação do suco, contato com o ar e contato com leveduras c) prensagem: branco≠tinto vertical ou horizontal d) sulfitagem: antisséptico, anti-oxidante (bloqueia oxidases), evita sabores rançosos(reage com acetaldeído); formação de H2S (vinhos com baixa acidez volátil) 1 2,3 Colheita mecânica Recepção e processamento
  17. 17. Sulfitagem Metabissulfito de potássio (K2S2O5) SO2 gasoso ou solução Queima de enxofre •Antes da saída da prensa Vinhos brancos •Depois das operações mecânicas Vinhos tintos Como atua o SO2? Dissolução Combinação com componente orgânicos e inorgânicos SO2, ácido sulfuroso, íons de ác. sulfuroso, sais inorgânicos (e.g. H2SO3 -) Influenciado por: • Aumento de temperatura • pH elevado • Alta concentração de açúcares • Podridão das uvas
  18. 18. • 170 – 220 g/L • Assimiláveis: glicose, frutose e outros (arabinose, xilose, sacarose*) • Não assimiláveis: polissacarídeos (pectinas, gomas, dextrina) Açúcares • 9 – 26 g/L • Tartárico* + málico** (90%), cítrico, ascórbico (Predomina em: climas quentes* e frios**) Ácidos orgânicos • 0,1 – 1 g/L: amônia (3-10%), aminoácidos (25-30%), polipeptídios (25- 40%), proteínas (5-10%) e outros (nitratos, nucleotídeos, aminas, vitaminas) • NFA (α-aminoácidos – arginina - e amônia*): 140 mg/L • Fatores: casta de uva, infecções, momento da colheita, fertilizantes, suplementos, clarificação. • Limitantes para o crescimento e principal causa de paradas de fermentação • Excesso: compromete estabilidade microbiológica e aroma (desaminação) Compostos nitrogenados • Ácidos fenólicos: ésteres de ácido tartárico (cumárico, cafeico, ferúlico, etc.) e ácidos benzoicos (gálico) • Estilbenos: resveratrol • Flavonóides (antocianos, catequinas, flavonóis) Polifenóis • Potássio, sódio, cálcio, magnésio • Cloratos, fosfatos e sulfatos Sais minerais • Abundantes na casca da uva Lipídios • Sulfitos • Pesticidas Inibidores Composição do mosto 18
  19. 19. 2. Etapa fermentativa 4. Controle da composição do meio • Açúcares • Aminoácidos • Minerais • Fatores de crescimento • Inibidores (mosto, adicionados, microorganismos) 5. Refrigeração 1. Enchimento dos tanques com mosto 2. Maceração: contato do mosto com cascas • ↑ Corpo, ↑ aromas primários • Maceração carbônica (cachos inteiros com CO2) 3. Inoculação • Espontânea • Leveduras selecionadas (2.106 células/mL)
  20. 20. Parâmetros físicos da fermentação 32ºC 10ºC • Toxicidade do etanol • Evaporação de etanol e compostos voláteis • Impacto sobre a fluidez da membrana • Parada de fermentação 10 – 18ºC 18 – 29ºC Melhorar a retenção de aromas Otimizar extração de compostos fenólicos  Temperatura 20
  21. 21. Anaeróbias facultativas Inibição da fermentação (efeito Pasteur) Benéfico ao crescimento (síntese de esteróis e ácidos graxos) Mostos pobres em nitrogênio: otimiza metabolização da prolina Produção indesejável de acetaldeído e H2S; deficiência na produção de ésteres aromáticos  Aeração 21
  22. 22. 4,20 2,75 Efeitos tóxicos:  Etanol  SO2 Hidrólise de dissacarídeos Previne o aparecimento de microorganismos contaminantes  pH 22
  23. 23. Eliminação de partícula sólidas Eliminação de nutrientes Acúmulo de CO2  Dióxido de carbono  Volume de até 56 vezes o do mosto  Promove correntes de convecção que contribuem para a dispersão de nutrientes e dissipação do calor  Evaporação excessiva: perda de etanol e de compostos voláteis  Afeta a viabilidade celular (danos na membrana) Afeta o crescimento Inibe o crescimento  Clarificação 23
  24. 24. Leveduras presentes na uva Hanseniaspora uvarum/ Kloeckera apiculata Metschnikowia pulcherrima/ Candida pulcherrima Candida stellata (= C. zemplinia) Cryptococcus Rhodotorula Torulaspora PichiaHansenula Kluyveromyces Debaryomyces Yarrowia Zygosaccharomyces Aureobasidium Rhodosporidium 1. Dominação precoce de basidiomicetos 2. Imposição posterior de ascomicetos 103 – 105 ufc/g • Metabolismo oxidativo • Baixa capacidade fermentativa • Baixa tolerância ao etanol Saccharomyces 24
  25. 25. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Yeast diversity and persistence in Botrytis-affected wine fermentations Mills et al. 2002. Appl. Environ. Microbiol.,68:4884-4893 • Inibição a 25ºC • Inibição a etanol > 8% • Saccharomyces sensu strico: podem estar presentes e conduzir a fermentação • S. bayanus: dominante em clima continental (hemisfério Norte). Criotolerante (usado em fermentações a baixas temperaturas. • S. pasteurianus (ocasional) 25
  26. 26. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 LogUFC/mL Etapa da vinificação Leveduras Lactobacillus/ Pediococcus Oenococcus Acetobacter Mosto Fermentação alcoólica FML Conservação Sucessão de populações microbianas 26
  27. 27. 3. Etapa pós-fermentativa 1. “Fermentação lenta”: metabolização de açúcares residuais (perigo de contaminação bacteriana) 2. Correções de composição • Etanol • Taninos • Acidez (ácido tartárico) 3. Fermentação maloláctica 4. Precipitação 5. Trasfegas: após 10 dias após fermentação, com aeração (eliminação de gás carbônico e sulfídrico) 5. Armazenamento hermético 6. Clarificação: eliminação de borras, microorganismos, cristais de ácido tartárico • Proteica: gelatinas, gomas, ictiocola, albumina, sangue animal, caseína • Vegetal: ágar, alginatos • Mineral: caulinita, bentonita 7. Filtração
  28. 28. Geração de ácido láctico • Aumento do pH (0,1 – 0,2) • Redução da acidez ( 2,5 – 4,5 g/L) • Melhora o equilíbrio e a finura Aroma e complexidade do bouquet • Redução de aromas varietais (degradação/hidrólise de compostos aromáticos; diminuição de compostos voláteis provenientes da fOH). • Aumento de aromas frutados (ésteres) e lácteos (diacetilo). Aumento de estrutura, viscosidade e redondeza • Produção de polialcoóis (glicerol*) e polissacarídeos Produção de metabólitos de impacto positivo • Alanina, ácido aminobutírico, 2,3-butanodiol, colina, glicerol, isoleucina, leucina, lactato, polifenóis, prolina, succinato, valina. Contribuições da fermentação maloláctica
  29. 29. In: Population dynamics of lactic acid bacteria during spontaneous malolactic fermentation in industrial cider Sánchez et al. 2010. Food Research International, 43 (8): 2101-2107 Ácido láctico Ácido málico pH 29
  30. 30. Lactato de etila Acetaldeído Diacetil (2,3-butanodiona) Succinato de etila2,3-butanodiol 30
  31. 31. Envelhecimento em madeira
  32. 32. o Extração e interação o Oxigênio estéril: combinações entre taninos e antocianos (afinamento e evolução), polimerização, condensação e precipitação de taninos. o Carvalho (Quercus spp.): • Americano: metil octalactona (whisky lactona) > vinhos com menos tanino • Francês: aldeídos aromáticos o Objetivos: • Estabilização da cor • Maior complexidade de aromas(e.g. baunilha, especiarias, pão tostato)
  33. 33. o Graus de tostagem o Técnicas alternativas: • chips de carvalho • microoxigenação SUBSTÂNCIA AROMA TOSTAGEM (g/100g) SEM SUAVE MÉDIA FORTE Vanilina baunilha 0,7 2,5 5 6 Siringaldeído 1,5 3,6 13 16 Coniferaldeído 0 20 38 29 Sinapaldeído 0 22 63 112 Furfural amêndoa 0 22 63 112 Hidroximetilfurfural caramelo 0 8 24 45 In: Bujan J. Guía de la nueva cultura del vino. 2003.
  34. 34. Tipos de vinhos
  35. 35. In:WineFolly.com
  36. 36. Vinhos tintos
  37. 37. Vinhos brancos
  38. 38. Vinhos rosés  Método tinto – Realiza-se uma maceração curta (aproximadamente 24 horas) com remoção precoce das películas e a fermentação é realizada a temperaturas de 15 a 20ºC.  Mistura de uvas tintas e brancas - Pouco utilizado devido à dificuldade de controle do resultado, neste método misturam-se uvas brancas com pequena quantidade de uvas tintas, as quais são fermentadas juntas.  Corte de vinhos tinto e branco - Mistura de vinhos brancos e tintos após elaborados em separado. Os grandes Champagnes rosés são produzidos desta forma.  Sangria de tanque – Retirada de parte do líquido do fundo do tanque, antes da fermentação, visando concentrar a presença dos componentes sólidos das uvas esmagadas e assim obter vinhos mais encorpados. O líquido da sangria é rosado, formado pelo suco fresco da polpa das uvas, com a leve presença de cores e taninos resultante da maceração das cascas. Normalmente estes vinhos não apresentam boa qualidade, sendo apenas um subproduto aproveitado.
  39. 39. Vinhos espumantes  Cava (Espanha)  Sekt (Alemanha)  Asti e Prosecco (Itália)  Champagne (França)  Preservação do gás carbônico produzido naturalmente durante a fermentação.
  40. 40. • Liqueur de tirage (leveduras+sacarose+bentonita) • Envelhecimento sobre borras • Autofagia celular • Autólise celular • Liberação de compostos intracelulares para o meio (peptídeos, aminoácidos) • Fermentação na garrafaMétodo tradicional (Champenoise) • Fermentação em tanques pressurizados Método contínuo (Charmat) 1ª fermentação 2ª fermentação • 15 – 18ºC • LSA (106 cél./mL) • Níveis baixos de SO2 40
  41. 41. Vinhos fortificados  Adição de aguardente vínica durante sua elaboração, tornando-se mais alcoólicos.  Exemplos: Porto, Jerez (Xerez ou Sherry), o Madeira, Marsala, Commandaria, Vermute.
  42. 42. Vinhos doces ou de sobremesa  Uvas de sobremaduração 1. Colheita tardia: desidratação e o consequente aumento da concentração de açúcar. 2. Passificação: uvas colhidas na época e deixadas secar em esteiras 3. Podridão nobre: uvas atacadas pelofungo Botrytis cinérea ao final da maturação 4. Ice wine: colheita tardia sujeita a congelamento
  43. 43. Alterações de origem microbiológica IMPACTO ORGANOLÉPTICO 43
  44. 44. Alterações por leveduras Aromas associados a compostos sulfurosos aminoácidos sulfurados enxofre tiossulfatos sulfatos H2S mercaptanos dimetilssulfeto • Baixos limiares de percepção! • Efeito: descritores a ovo podre, repolho cozido, alho, cebola, curral, galinheiro, etc. • Causas: falta de aminoácidos (N) no meio. • Agentes: Saccharomyces spp. 44
  45. 45. • 2-acetil-3,4,5,6-tetrahidropiridina (lembra acetamida). Em estado de sal com os ácidos orgânicos do vinho, é liberada em boca pela ação neutralizante da saliva. • Efeito: origina um gosto desagradável e persistente. • Causas: má higiene e sulfitagem. • Agentes: Brettanomyces, Lactobacillus spp. • Aroma “a rato” • Consumo de açúcares residuais por leveduras ativas após o engarrafamento • Efeito: produção de gás; turvação • Causas: má higiene e sulfitagem. • Agentes: Saccharomyces spp., S. cerevisiae, Zygosaccharomyces bailii, Saccharomycodes ludwigii • Refermentação 45
  46. 46.  “Brett” • Fenóis voláteis, especialmente 4- etilfenol. • Efeito: perda de aromas frutados; descritores a estábulo, animal, couro, tinta, fenólicos. • Causas: má higiene e sulfitagem; ambiente redutor; pH elevado; baixa acidez; alto conteúdo em polifenóis; envelhecimento em barris. • Agentes: Brettanomyces/Dekkera 46
  47. 47. Alterações por bactérias
  48. 48. • Flor • Formação de filmes (brotação sem separação) pela manifestação de leveduras oxidativas. • Efeito: oxidação do álcool e ácidos orgânicos > perda de grau alcoólico e de acidez fixa; formação de acetaldeído (amarelecimento), acetato de etilo e acetoína. • Causas: má higiene e sulfitagem; aeração. • Agentes: Candida vini (=C. mycoderma) e outras (Pichia, Hansenula, Brettanomyces) 48
  49. 49. • Efeito: perda de acidez total (tartárico) e aumento da acidez volátil. • Insipidez, falta de estrutura e perda de cor; aumento de turbidez; aroma desagradável (acetamida); liberação de gás; notas a manteiga rança. • Causas: vinho com pouca acidez e deficiência/ausência de sulfitagem; má higienização; condições de temperatura. • Agentes: bactérias lácticas de diferentes espécies, Lactobacillus spp.  Avinagramento ou azedia  Volta ou tourné • Efeito: oxidação do álcool e formação de ácido acético e, consequentemente, acetato de etilo; aumento da acidez volátil; perda de coloração. • Causas: aeração excessiva; má qualidade de rolhas; baixa acidez fixa do vinho; higienização deficiente; temperatura. • Agentes: Acetobacter spp. e Gluconobacter spp. (uvas atacadas por podridão-nobre). 49
  50. 50. 50  Amargo  Pico láctico • Efeito: sabor amargo pronunciado (degradação do glicerol, com formação secundária de acroleína, que se combina com os taninos) • Causas: vinhos tintos com pouca acidez e taninos; temperatura; sulfitagem. • Agentes: P. parvulus, L. cellobiosus, Lc. mesenteroides • Efeito: produção de gás; turvação; degradação de açúcares residuais com aumento de acidez fixa e volátil (produção de ácido acético e D-láctico). • Causas: condições de temperatura e pH elevados; lentidão ou parada de fermentação; presença de açúcares residuais; má sulfitagem; condições de anaerobiose. • Agentes: Lactobacillus spp. ALTERAÇÕES POR BACTÉRIAS
  51. 51. 51  Manite ou agri-doce  Gordura • Efeito: sabor agri-doce (produção de manitol, acetato e D-lactato) • Causas: semelhante ao do “pico láctico" • Agentes: Lactobacillus spp. • Efeito: degradação do ácido málico com aumento da viscosidade do vinho (glicose+polissacarídeos); aspecto azeitoso • Causas: baixo teor alcoólico; pH elevado; poucos taninos; temperatura. • Agentes: Oenococcus oeni, Pediococcus. ALTERAÇÕES POR BACTÉRIAS
  52. 52. Alterações por fungos
  53. 53. • Vinho “arrolhado” • Efeito: Liberaçao de 2,4,6 tricloroanisol, geosmina, octanol e metilisoborneol. Originam descritores a mofo, terroso, cogumelos e compostagem. • Causas: rolha de cortiça contaminada, barris com mofo. • Agentes: Aspergillus 53

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