quÍmica e bioquÍmica enolÓgica. Ácidos orgÂnicos do vinho aula 1

QUÍMICA E BIOQUÍMICA ENOLÓGICA

ÁCIDOS ORGÂNICOS DO VINHO

Aula 1

FUNÇÃO DOS ÁCIDO ORGÂNICOS

• Constituição do vinho;• Estabilidade;• Qualidades organolépticas (principalmente

nos vinhos brancos);• Conservante;• Tintos têm acidez menor pela presença dos

compostos fenólicos.

ÁCIDOS ORGÂNICOS DA UVA

• Ácido tartárico:

• Mais importante no vinho• Saindo da fase herbácea: 15g.L-1

• Vinhedos setentrionais: 6g.L-1

• Vinhedos meridionais: 2-3g.L-1

ÁCIDO TARTÁRICO

• Grande responsável pelo pH do vinho de 3,0 a 3,5 (aqui muitas vezes não se consegue estes valores).

• Os tartaratos são a principal fonte de ác. tartárico – origem vitícola– Indústria alimentaria (bebidas gasosas, chocolateira,

doces e conservantes)– Farmacologia (laxante)– Pintura de tecidos– Curtição de couro

ÁCIDO MÁLICO

• Existente em todos os organismos vivos• Principal ácido da maçã• Na uva pode chegar a 25g.L-1 antes da troca de

cor.• Nos 15 primeiros dias da troca de cor da uva,

este ácido diminui pela metade

ÁCIDO MÁLICO

• Depois da uva madura temos em média:

– Regiões setentrionais: 4 a 6,5g.L-1

– Regiões meridionais: 1 a 2g.L-1

ÁCIDO CÍTRICO

• Presença muito comum na natureza• Utilizado na indústria alimentícia• Propriedades diversas (farmácia, fotografia)• 0,5 a 1g.L-1 nos vinhos

OUTROS ÁCIDOS ENCONTRADOS NOS VINHOS

• Ácido p-cumárico (cumariltartarico)• Ácido ascórbico (protege contra a oxidação dos

compostos fenólicos, também utilizado como adjuvante do SO2

• Em caso de uvas atacadas por podridões: ácido glucônico (oxidação da gli cose, quantificação diferencia ataque de podridão nobre da podridão cinzenta) e ácido 2-ceto-glucônico (oxidação da frutose).

OUTROS ÁCIDOS ENCONTRADOS NOS VINHOS

• Ácido múcico – pode causar turvamento (temido nos vinhos, foi detectada a presença em vinhos brancos licorosos atacados com podridão nobre)

ÁCIDOS ORGÂNICOS DA FERMENTAÇÃO

Esquema simplificado da Respiração Celular

Ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa

Ácidos orgânicos

• ÁCIDO LÁCTICO: Não existe nas uvas; É produto das fermentações; Tem 3 átomos de carbono e uma função álcool por molécula; O valor de pka, a 25ºC, é de 3,08.

• ÁCIDO SUCCÍNICO:• É intermediário do Ciclo de Krebs;• No vinho, provém de fermentações; Tem 4 átomos de carbono e

duas funções carboxílicas na molécula;• Os valores de pka, a 25ºC, são 4,16 e 5,61.

R-OH

- COOH

ÁCIDOS ORGÂNICOS DA FERMENTAÇÃO

• Ácido pirúvico• Pode ser de origem bacteriana ou leveduriana• Origina o etanal que por redução forma o

etanol na fermentação alcoólica.• A oxidação microbiana, enzimática ou química

deste ácido induz a produção do ácido acético.

ÁCIDOS ORGÂNICOS DA FERMENTAÇÃO

• Ácido succínico – origem fermentativa e leveduriana. • Teor no vinho: 1g.L-1

• Produzido por todos os organismos vivos• O succinato (ácido succínico) poderia ser transformado

em fumarato e dar continuidade no ciclo de Krebs, porém numa situação de fermentação (geralmente porleveduras) os genes ativadores da mitocondria estão reprimidos pela alta concentração de substrato (carboidratos), assim não havendo atividade mitocondrial e acumulando ácido succínico. (Wikipédia!)

• Intervém no ciclo de Krebs e no metabolismo dos lipídeos• Acentua no plano organoléptico o caráter VINOSO do vinho

(aparência, qualidade, força e propriedade do vinho).

ÁCIDOS ORGÂNICOS DA FERMENTAÇÃO

• Ácido citramálico• Ácido α-metilmálicoTODOS ANTERIORES:• Origem leveduriana• Caráter polifuncional, assegura reatividade

química, sinônimo de evolução com o tempo e o envelhecimento dos vinhos

DIFERENTES FORMAS DE ACIDEZ

• Acidez total

• Acidez real – pH caract. organolépticas

• Acidez volátil

DIFERENTES FORMAS DE ACIDEZ

SENSAÇÃO AÇUCARADA(AÇÚCARES, ALCOÓIS)

SENSAÇÃO ÁCIDA (ÁCIDOS ORGÂNICOS E MINERAIS)

SENSAÇÃO AMARGA(COMPOSTOS FENÓLICOS)

ACIDEZ TOTAL

• Leva em consideração todos os tipos de ácidos: ácidos minerais (ác. Fosfórico), ácidos orgânicos e aminoácidos (contribuição desconhecida)

• A participação de cada ácido na acidez total depende se este é mais ou menos forte

• O ác. Tartárico contribui apenas em parte na acidez quando na forma de sal.

ACIDEZ MOSTO X VINHO

• Difícil de prever acidez do vinho baseando-se na acidez do mosto

• Porquê:– Parte dos ácidos é consumida pelas leveduras– Parte dos ácidos é consumida pelas bactérias láticas– Leveduras e bactérias produzem ácidos (ác. Succínico

e ác. Lático).– O aumento da graduação alcoólica torna os ácidos

menos solúveis (ác. Tartárico).

ACIDEZ DO VINHO

• Dióxido de carbono (CO2) superestima a acidez do vinho – Espumantes e vinhos jovens.

IMPORTANTE RETIRAR O GÁS PARA DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ

ACIDEZ VOLÁTIL

• Parâmetro físico-químico amplamente determinado nas análises do vinho

• Determinante no ponto de vista qualitativo do vinho

• Caráter organoléptico ligado ao excesso de ácido acético

• Acidez constituída por formas livres e salificadas dos ácidos voláteis.

ACIDEZ VOLÁTIL

• Origem principal: fermentativa

• A presença do oxigênio favorece a formação do ác. Acético

• Também se forma na fermentação malolática (degradação do ác. Cítrico pelas bactérias láticas)

ACIDEZ VOLÁTIL

• Doses muito elevadas:

–Bactérias láticas anaeróbias decompõem açúcares residuais, ác. Tartárico ou o glicerol

–Bactérias acéticas aeróbias formam ácido acético pela degradação do etanol

ACIDEZ VOLÁTIL

• Significado de Acescência Estado daquilo que é acescente: a acescência do

vinho.Acidez, azedume.

A ascecência está relacionada com a presença do éster etílico do ácido acético, o acetato de etila, formado pelo metabolismo das bactérias acéticas aeróbias.

ACIDEZ FIXA

ACIDEZ TOTAL

ACIDEZ VOLÁTIL

ACIDEZ FIXA

pH

• Íons de hidrogênio livres para ligarem-se à bases ou ácidos, neutralizando ou acidificando meios, ou:

pH = - log10[H3O+]

!

pH

• Determina amplamente as sensações ácidas de frescor, gosto verde ou pouco corpo do vinho, principalmente os brancos

• Determinação pelo pHmetro – controlar a temperatura!

• pH dos vinhos: 2,8 e 4,0• Somente existe vida nestes pHs devido à

algumas enzimas das células vivas

pH

• Os vinhos são misturas de ácidos fracos, mais ou menos salificados, dependendo do pKa de cada ácido.

• Quanto menor o pKa, mais forte é o ácido.

• A salificação depende da cepa, do manejo, origem geográfica, métodos de prensagem e da vinificação das uvas

SOLUÇÃO TAMPÃO

• Pela sua composição (salificação) os vinhos são soluções tampões ácido-base, ou seja:

Uma modificação na composição química do vinho, gera uma variação limitada do valor do pH.

RESUMO DA AULA

• Funções dos ácidos nos vinhos• Principais ácidos orgânicos e de origem

fermentativa• Diferentes formas de acidez– Acidez total– Acidez Volátil

• pH• Solução tampão

CAPACIDADE TAMPÃO

• Estabilidade físico-química, microbiológica e organoléptica

REVENDO AULA 1: POR QUÊ??

ACIDIFICAÇÃO E DESACIDIFICAÇÃO

• Acidificação: ác. Tartárico ou cítrico• Desacidificação: carbonato de cálcio ou

bicarbonato de potássio – um melhor pH para o crescimento bacteriano (fermentação malolática)

• É importante não chegar a um pH extremo tentando melhorar a acidez total

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• Comunidade Européia autoriza a acidificação com ác. Tartárico em doses máximas de

1,5g.L-1 para mostos e 2,5g.L-1 para vinhos.• Os EUA autoriza a adição de ác. Tartárico em

associação com o gesso (CaSO4)• O ác. Tartárico aumenta o poder tampão o

gesso, diminui, aumentando o rendimento da acidificação.

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• Deve-se sempre levar em conta que a adição do ác. Tartárico influencia na acidez total e no pH, no entanto não há uma relação simples entre os dois, TOMAR CUIDADO!!!

• A mudança de pH deve ser compatível ao que se espera organolépticamente e à segunda fermentação alcoólica em vinhos espumantes

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• Não existe modelo confiável para prever a queda de pH com a adição de ác. Tartárico

• Previamente deve-se conhecer a relação de concentração de ác. Tartárico e potássio, ou seja, hidrogeniotartarato de potássio cristalizável.

• É necessário também conhecer a capacidade tampão de um vinho

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• Cuidado para não obter um vinho com pH inferior a 2,9 onde certamente perdeu sua insipidez no entanto agora é muito seco, com acidez excessiva e pode avermelhar vinhos brancos elaborados com uvas tintas!

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• A capacidade tampão permite prever uma eventual desacidificação dos vinhos

• Os adjuvantes utilizados para desacidificar os vinhos:– Bicarbonato de potássio (KHCO3)– Carbonato de cálcio (CaCO3)

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• Tanto um como o outro produzem com o ác. Tartárico um sal insolúvel e a acidez correspondente se elimina sob a forma de ác. Carbônico (H2CO3) que se decompõe em CO2 e H2O.

• Trabalhos de Usseglio-Tamasset mostram que o bicarbonato de potássio tem um efeito dasacidificante superior ao carbonato de cálcio, sendo que este consegue desacidificar no máximo 85% da capacidade do primeiro.

Aplicação da capacidade tampão na acidificação e desacidificação

• O efeito desacidificante do carbonato de cálcio é imediato e do bicarbonato de potássio é progressivo.

• A quantidade permitida é diferente entre os países

• Não é muito prudente esta prática pois pode ocasionar desequilíbrio de acidez visto que somente atua no ác. tartárico

MECANISMOS E PREVISÃO DA PRECIPITAÇÃO DO ÁCIDO TARTÁRICO

• Segundo o pH dos vinhos e a presença dos cátions de potássio e cálcio, o ácido tartárico se encontra na sua maior parte salificado no vinho nas seguintes formas:– Hidrogeniotartarato de potássio (KTH) de fórmula

KHC4H6O6;

– Tartarato neutro de potássio (K2T);– Tartarato neutro de cálcio (CaT) de fórmula

CaC4H4O64H2O– Tartarato duplo de potássio e cálcio– Sal mixta tartaromalato de cálcio

MECANISMOS E PREVISÃO DA PRECIPITAÇÃO DO ÁCIDO TARTÁRICO

• O hidrogeniotartarato de potássio é solúvel em água e pouco solúvel em álcool

• É mais solúvel a temperaturas em torno de 20°C e menos em temperaturas menores

Condutividade•

A condutividade é a expressão numérica da capacidade de uma água conduzir a corrente elétrica. Depende das concentrações iônicas e da temperatura e indica a quantidade de sais existentes na coluna d’água e, portanto, representa uma medida indireta da concentração de poluentes. Em geral, níveis superiores a 100 μS/cm² indicam ambientes impactados. A condutividade também fornece uma boa indicação das modificações na composição de uma água, especialmente na sua concentração mineral, mas não fornece nenhuma indicação das quantidades relativas dos vários componentes. A condutividade da água aumenta à medida que mais sólidos dissolvidos são adicionados. Altos valores podem indicar características corrosivas da água.