Un estudio de investigadores del INRAE (Francia) demuestra el potencial de valorización de las lías de vino blanco mediante un proceso de extracción con agua subcrítica (SW), una técnica capaz de ralentizar los fenómenos de oxidación del vino. Estos resultados abren perspectivas prometedoras para el uso enológico de los extractos de lías como antioxidantes naturales.
Artículo publicado en la revista técnica de la Sociedad Internacional de Viticultura y Enología (IVES). Autores: Benjamin Poulain, Alice Douliez, Claudia Nioi de la Universidad de Burdeos y el INRAE
Este trabajo pone de relieve el potencial de valorización de las lías de vino blanco mediante un proceso de extracción con agua subcrítica (SW), que es a la vez eficaz y respetuoso con el medio ambiente en comparación con los procesos convencionales de valorización de lías. El extracto obtenido en condiciones óptimas con agua subcrítica, rico en compuestos antioxidantes, ha demostrado su capacidad para ralentizar los fenómenos de oxidación del vino, comparable en eficacia a los derivados de levaduras comerciales. Estos resultados abren perspectivas prometedoras para el uso enológico de los extractos de lías como antioxidantes naturales.
Contexto
La viticultura mundial produce cada año cerca de 260 millones de hectolitros de vino, lo que genera importantes volúmenes de subproductos, entre ellos las lías del vino, que representan entre el 2 % y el 6 % del volumen vinificado. Las lías del vino son sedimentos naturales de biomasa (levaduras muertas, restos de uva, etc.) que se acumulan tras la fermentación y la crianza.
Actualmente, su valorización se basa principalmente en la destilación (recuperación de etanol y ácido tartárico), pero una gran parte de las lías sigue sin explotarse. Sin embargo, las lías tienen un gran potencial enológico: contienen manoproteínas, lípidos, péptidos y antioxidantes naturales como el glutatión (GSH), que desempeña un papel clave en la conservación de los aromas y la protección oxidativa de los vinos.
Las lías de vino blanco, poco estudiadas hasta la fecha, constituyen una fuente prometedora de moléculas bioactivas. En una lógica de economía circular, su extracción mediante procesos ecológicamente responsables abre nuevas perspectivas de valorización, tanto en enología como en otros sectores como el agroalimentario, la cosmética o el sector farmacéutico.
Métodos de extracción y análisis
Para este experimento, se usaron lías de vino blanco, procedentes de un Sauvignon blanc (AOC Burdeos 2021), que se liofilizaron y se homogeneizaron antes de su extracción. Se probaron varios disolventes (agua, mezclas de agua/etanol, agua/metanol, agua/acetonitrilo, 50:50) con una relación sólido/líquido del 1 % y 3 h de extracción, seguidas de centrifugación y liofilización.
La extracción con agua subcrítica (SW) se llevó a cabo en un reactor de alta presión (750 ml) con 2,5 g de lías y 250 ml de agua a 40 bares. Los parámetros estudiados fueron la temperatura (100-250 °C), la duración (15-60 min) y la agitación (100-1000 rpm).
Los extractos obtenidos se analizaron para determinar su actividad antioxidante mediante diferentes métodos complementarios: la prueba DPPH (evaluación de la capacidad de captura de radicales libres), la prueba FRAP (medición del poder reductor férrico) y la OCR (Oxygen Consumption Rate, estimación de la capacidad directa de consumir oxígeno).
Su composición se determinó mediante la cuantificación de compuestos fenólicos totales (TPC), los compuestos sulfhidrílicos totales (TSH) y el glutatión reducido (GSH) por LC-HRMS.
Extracción de lías de vino blanco
Se compararon varios disolventes de extracción (etanol, metanol, acetonitrilo, agua subcrítica a diferentes temperaturas). Los análisis de evaluación de la capacidad antioxidante (prueba DPPH) mostraron que la extracción con agua subcrítica (Figura 1 A) permite obtener extractos cuatro veces más activos que las lías iniciales y dos veces más que los extractos obtenidos con disolventes orgánicos.
A continuación, la optimización experimental (Figura 1 B) permitió identificar que la temperatura de extracción es el parámetro clave que modula la capacidad antioxidante de los extractos (prueba DPPH, FRAP, TPC y OCR). Mediante herramientas de modelización, se pudieron definir las condiciones óptimas de extracción (240 °C, 15 min, 550 rpm, 45 bar, relación sólido/líquido 1 %) para obtener los extractos con mayor capacidad antioxidante.
También se ha desarrollado la cuantificación de los compuestos antioxidantes potenciales de los extractos (polifenoles, glutatión y grupos sulfhidrilo), en ciertos datos no mostrados. Se observó una correlación entre la capacidad antioxidante y los polifenoles totales (TPC) y los compuestos -SH.
Por el contrario, no se detectó glutatión en los extractos obtenidos en condiciones optimizadas, probablemente debido a su degradación térmica durante la extracción SW. Esta ausencia sugiere la presencia de otros compuestos de azufre no identificados que contribuyen a la actividad antioxidante de las lías. Por lo tanto, parece que intervienen otras moléculas además de los polifenoles y el GSH, como ya se ha observado en los derivados de la levadura, aunque se desconoce su naturaleza.
Un estudio de la correlación entre la composición de las lías y la actividad antioxidante de sus extractos indica que esta actividad no depende del potencial antioxidante inicial de las lías, ni de su contenido inicial en polifenoles o glutatión, sino que está más bien correlacionada con su contenido en proteínas y lípidos. Esto sugiere que estos compuestos desempeñan un papel importante en la funcionalidad antioxidante de los extractos. Podrían ser el origen de las nuevas moléculas liberadas o formadas por el agua subcrítica a más de 200 °C.
Estos resultados confirman el gran potencial del agua subcrítica como proceso innovador y eficaz para la valorización de las lías del vino con el fin de obtener compuestos antioxidantes.
Estudio de los efectos medioambientales de la extracción de lías de vino blanco
En el estudio se ha realizado un análisis del ciclo de vida (ACV) para evaluar los efectos medioambientales de los diferentes procesos de extracción aplicados a las lías de vino blanco. Realizado de acuerdo con las normas ISO 14040 y 14044, el ACV se basa en datos experimentales recopilados en la UMR Œnologie 1366 (ISVV) para la extracción de 5 g de lías. Se han tenido en cuenta once indicadores medioambientales, entre los que se incluyen el cambio climático, el consumo de recursos, la eutrofización y la toxicidad humana (Figura 2).
Los resultados muestran que el proceso con agua subcrítica presenta sistemáticamente los efectos más bajos en todos los criterios evaluados, en comparación con los métodos que utilizan disolventes orgánicos. Los principales factores que contribuyen a estos efectos están relacionados con el consumo de electricidad y los equipos, mientras que en el caso de los disolventes son la producción y las propias operaciones de extracción. Así, además de su alta eficacia de extracción, el agua subcrítica se distingue por su perfil medioambiental favorable, lo que la convierte en una alternativa sostenible y responsable para la valorización de las lías del vino.
Aplicaciones enológicas de los extractos antioxidantes de lías de vino blanco
El extracto con mayor actividad antioxidante (en un medio modelo), obtenido por extracción con agua subcrítica en condiciones óptimas (SW a 240 °C, 15 min, 45 bar, relación sólido/líquido 1 %), se evaluó en un medio vinícola para estudiar su potencial de aplicación enológica. El extracto se incorporó a un vino blanco de la variedad Colombard, elaborado sin adición de SO₂, y se sometió a condiciones oxidativas controladas. Para simular aportes sucesivos de oxígeno durante la crianza, el vino se sometió a tres ciclos de oxigenación (saturación a 8,4 ± 0,4 mg O₂/L a 24 °C) (Figura 3).
Paralelamente, se realizó una comparación con derivados de levaduras comerciales, utilizados como referencia por sus reconocidas propiedades antioxidantes. Los resultados mostraron que los extractos de lías obtenidos por extracción con agua subcrítica ralentizan el consumo de oxígeno en el vino, de forma comparable a lo observado con derivados de levaduras comerciales. Hemos confirmado esta tendencia en varios vinos y extractos de lías.
Estas observaciones sugieren que la presencia de compuestos antioxidantes en los extractos podría contribuir a limitar las reacciones de oxidación en el vino. La ralentización podría explicarse por la capacidad de estos compuestos para capturar los radicales libres, interrumpiendo así las reacciones oxidativas en cadena que se producen en ausencia de antioxidantes. De este modo confirman que la extracción con agua subcrítica aumenta la capacidad antirradicalaria de las matrices de lías y permite extraer o generar compuestos antioxidantes activos capaces de limitar el consumo de O₂ en el vino.
Conclusión
El agua subcrítica resulta muy eficaz para extraer y formar compuestos antioxidantes de las lías de vino blanco. Probados en un medio vinícola, estos extractos reducen el consumo de oxígeno, lo que sugiere un interés para limitar la oxidación. Estos resultados abren nuevas perspectivas para la valorización sostenible de las lías, como alternativa natural a los aditivos enológicos.
Agradecimientos: Los autores desean expresar su agradecimiento al proyecto SansoVin, financiado por la Región de Nueva Aquitania y Biolaffort, por su apoyo financiero. También queremos dar las gracias a las propiedades por la recolección de las lías y el vino.
