Estudio del envinado y el origen botánico de botas Sherry Cask mediante microscopía electrónica

Abstract

El creciente interés en el uso de barricas de tipo Sherry Cask®, tanto a nivel nacional como internacional, ha impulsado su estudio desde diversas disciplinas. Estas barricas, originarias de Jerez de la Frontera (Cádiz, España), son necesarias en el envejecimiento de bebidas alcohólicas como el whisky escocés de alta gama y los vinos, brandies y vinagres de Jerez. En el presente trabajo se llevó a cabo el estudio estructural y composicional de las maderas de barricas Sherry Cask con distintas características de elaboración como tiempo y vino de envinado, el tostado de la madera y el tipo de madera (roble americano, francés, español y castaño). También se estudiaron virutas de madera de uso enológico envinadas y sin envinar para estudiar también el efecto del envinado en este tipo de madera de uso enológico. Para el estudio de las maderas se han empleado técnicas de microscopía electrónica (SEM) y espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR). Estos estudios se compaginaron con el análisis de compuestos fenólicos que presentaron los extractos de las maderas, se emplearon técnicas de cromatografía líquida y de espectroscopia en el UV-Visible (índice de polifenoles totales, IPT, y el índice de Folin-Ciocalteu, IFC). También se llevaron a cabo estudios relacionados con las propiedades fisicoquímicas de las maderas estudiadas (estudios llevados a cabo con virutas), tales como la densidad aparente y de partícula, la carga negativa superficial y el pH del punto de carga cero (pHpcc). Se obtuvieron resultados muy diversos, recalcando la heterogeneidad que presenta las muestras estudiadas. Los resultados obtenidos por SEM mostraron el efecto del envinado en la superficie de la madera. En los espectros NIR se observó el efecto del tostado en la estructura de la madera. Se observaron relaciones entre el tamaño de poro, el IPT y el IFC. Por último, se concluyó la influencia del área del poro y la capacidad de liberar fenoles, siendo el roble español el que presenta una mayor área de poro y una mayor concentración de compuestos fenólicos extraídos. También se observó una relación entre el tostado de la madera y la composición fenólica. Un tostado más ligero favorece la formación de ácidos fenólicos y uno de mayor intensidad la formación de aldehídos aromáticos. Con respecto al tiempo de envinado un mayor tiempo favorece la extracción de fenoles por parte del vino usado, por ello la concentración residual presente en los extractos es menor.

The growing interest in the use of Sherry Cask® barrels, both nationally and internationally, has driven their study from various disciplines. These barrels, originating from Jerez de la Frontera (Cádiz, Spain), are essential in the aging of alcoholic beverages such as high-end Scotch whisky and Jerez wines, brandies, and vinegars. In the present work, the structural and compositional study of Sherry Cask woods was carried out with different manufacturing characteristics, such as the time and type of wine used for seasoning, the toasting of the wood, and the type of wood (American, French, Spanish oak, and chestnut). Enological wood chips, both seasoned and unseasoned, were also studied in order to evaluate the effect of seasoning on this type of enological wood. For the study of woods, scanning electron microscopy (SEM) and near-infrared spectroscopy (NIR) techniques were employed. These studies were complemented with the analysis of phenolic compounds present in the wood extracts, using liquid chromatography and UV-Visible spectroscopy (total polyphenol index, TPI, and Folin-Ciocalteu index, FCI). Studies related to the physicochemical properties of the woods (carried out on chips) were also conducted, such as bulk and particle density, surface negative charge, and point of zero charge pH (pHpzc). Very diverse results were obtained, underlining the heterogeneity of the samples studied. The results obtained by SEM showed the effect of seasoning on the wood surface. In the NIR spectra, the effect of toasting on the structure of the wood was observed. Relationships were observed between pore size, TPI, and FCI; however, the physicochemical properties did not show a strong correlation with phenol concentration. Finally, the influence of pore area and the ability to release phenols was confirmed, with Spanish oak showing the largest pore area and the highest concentration of extracted phenolic compounds. A relationship was also observed between the toasting of the wood and phenolic composition: lighter toasting favored the formation of phenolic acids, while more intense toasting promoted the formation of aromatic aldehydes. With respect to seasoning time, longer exposure favored the extraction of phenols by the wine used; therefore, the residual concentration present in the extracts was lower.