Aromas confinados (entrada invitada*)

Entre los múltiples estudios y encuestas sobre el comportamiento de los ciudadanos durante el reciente confinamiento, no ha podido faltar un estudio que determina un posible aumento del consumo de alcohol en Europa, durante este tiempo tan inusual. Sin entrar en muchos detalles, algo menos de la mitad de la población ha mantenido sus costumbres, lo que deja abierta la esperanza de que, en este país, todavía reina la serenidad pase lo que pase. Entre la otra parte de los entrevistados parece haber habido un aumento en el consumo de vino durante el confinamiento mientras que, curiosamente, el consumo de los destilados y de la cerveza ha bajado. Si la razón que se esconde detrás de este aumento en el consumo de vino se debiera a una necesidad de ahogar penas, resulta muy llamativo que la ciudadanía no haya recurrido a bebidas más económicas, como puede ser la cerveza, o más potentes, como los destilados. Por ello, el hecho de que haya aumentado solo el consumo de vino y además en la totalidad de los cuatro países en los que se ha hecho la encuesta (Portugal, España, Francia e Italia), me confirma, como alemán del Norte, que he aterrizado en una zona civilizada del planeta.

Desde siempre, el vino (bueno) se ha asociado más que cualquier otra bebida alcohólica, con una cierta delicadeza que reside en sus aromas. Pero no hay que olvidar que mientras que un vino tinto contiene un 86% en volumen de agua, un 13% de alcohol etílico o etanol y un 1% (v/v) de otros compuestos (glicerol, polisacáridos, etc.), su contenido en aromas es casi despreciable en términos de concentración, pues la suma de todos los aromas no alcanza, en general, más de un 0,1% en volumen o, lo que es igual, unas 1000 ppm. Si esto ya parece poco, aún es mas sorprendente todavía que algunos aromas muy notables de esos mismos vinos no alcancen ni las 10 ppm (una concentración diez mil veces menor que la del etanol).

En alguna de las muchas versiones de la famosa y muy lograda “rueda de los aromas” que se ve arriba (y que podéis ampliar clicando en ella) encontramos, por ejemplo, que lo que en el vino blanco se llaman aromas de “frutos tropicales”, como el plátano o la piña corresponden, respectivamente, a moléculas como el acetato de isoamilo y el hexanoato de etilo. En algunos vinos estas sustancias no llegan a estar presentes en concentraciones mayores a 1-5 ppm. Estas moléculas se han hecho famosas en los yogures y dulces aromatizados porque recuerdan claramente a las frutas de las que provienen. No obstante, realmente son solo los componentes principales de los aromas de estas frutas, los llamados aromas “clave”, mientras hay otros compuestos que contribuyen también a lo que se llama el “perfil de aroma” de una fruta concreta. En el plátano, por ejemplo, además del acetato de isoamilo, existen entre 5-10 compuestos adicionales que completan el aroma. La industria de la alimentación se suele limitar a añadir generalmente el aroma clave a ciertos productos y a compensar la falta del resto con unas etiquetas apetitosas y coloridas. Como me decía hace muchos años un reconocido investigador de aromas (el Prof. Ralf Berger, autor del libro Aroma Biotechnology): “nuestros hijos ya no sabrán cuál es el aroma verdadero de una fruta porque se habrán acostumbrado al aroma, bastante más rudimentario, de los yogures de fruta que consumen”.

Mientras en la fruta los aromas claves no superan la decena, en el caso del vino es completamente diferente. Se estima que hay hasta cientos de compuestos que completan su perfil aromático, lo que explica esa cierta sutilidad y complejidad en su aroma. Pero, además, esto tiene unas consecuencias muy interesantes.

Para empezar, no han faltado intentos de producir vinos sin alcohol, supuestamente por razones de salud, pero seguramente también con la vista puesta en un mercado significativo de países donde el consumo de alcohol no está permitido. La osadía de extraer el etanol del vino parece tarea fácil, ya que un 13% en volumen es una cantidad considerable y no es precisamente como buscar una aguja en un pajar. Pero el etanol no solo está en el vino como producto de la bioconversión del azúcar en la que, además, surge el dióxido de carbono (CO2). El etanol tiene también la importante función de mantener los aromas en el vino. Esto se debe al hecho de que la mayoría de los aromas son casi insolubles en agua, lo que se conoce como “hidrofobicidad”. Como decía uno de mis profesores, un gentleman y una eminencia en tecnología de membranas, esto es así porque si fuesen solubles en agua (hidrófilos), los aromas de las plantas se perderían instantáneamente con una lluvia o durante el regadío. Como esto no sucede, la reineta vasca mantiene su aroma a pesar de sus frecuentes encuentros con el agua inherente a nuestro "envidiable" clima. Es por ello que los aromas requieren de un entorno adecuado para mantenerse en su sitio dada su hidrofobicidad.

Y, volviendo al vino, precisamente este es el papel del etanol. El etanol tiene una particularidad: se disuelve bien en el agua (hasta mejor que en si mismo) pero tiene también una parte hidrófoba debido a los carbonos de su estructura química. De este modo, el etanol sirve de mediador entre el agua hidrófila y los aromas hidrófobos para los cuales actúa como “co-disolvente”, con la consecuencia de que, si intentamos separar el etanol del vino, una buena parte de los aromas, y además de los más relevantes, se irán con él. Es por eso por lo que se encuentran muy pocos vinos sin o con bajo porcentaje de alcohol, y si alguien un día termina bebiendo uno, probablemente desearía no haberlo encontrado. En este contexto, surge naturalmente la siguiente duda: ¿cómo entonces es posible que haya tanta cerveza sin alcohol? La razón se debe a que el perfil aromático de una cerveza es bastante mas simple que el de un vino y, además, el dióxido de carbono enmascara, por la sensación de frescor que ofrece, la falta de cuerpo aromático. Por ello, la cerveza permite una manipulación bastante más fácil.

Otro aspecto muy interesante del vino es el precio de algunas cosechas con un perfil organoléptico particularmente apreciado, muchas veces asociadas a una garantía de su zona de origen, como es, por ejemplo, el caso del Barolo italiano. Siendo también el vino un negocio, es de esperar que haya intentos de fraude, vendiendo vinos de fuera de estas zonas como si pertenecieran a ellas. El problema de comprobar la autenticidad de los vinos reside en el hecho de que su análisis químico es laborioso, debido a la multitud de compuestos que contiene. Utilizar paneles organolépticos, constituidos por humanos, para estas tareas rutinarias tampoco es eficiente ya que nuestra nariz tiende a saturarse rápidamente. Por ello, hace ya mas de 30 años, varios investigadores empleaban lo que parecía el Santo Grial de la olfactometría, la llamada “nariz electrónica”. Una publicación pionera [K Persaud and G Dodd, Nature 299, 352-355 (1982). doi: 10.1038/299352a0] provocó que muchos investigadores buscaran imitar la función de una nariz humana, utilizando sensores basados en conceptos relativamente básicos. Sobre narices electrónicas ya se habló en este Blog en fechas tan lejanas como 2006.

El concepto principal era utilizar materiales muy distintos, desde polímeros hasta óxidos metálicos, para desarrollar una serie de sensores que se exponían al aroma de los vinos (en este caso a la parte volátil). La idea era que cada uno de estos materiales interaccionara de una manera distinta con los aromas y, al mismo tiempo, cada aroma interaccionara de una manera distinta con cada sensor, dando lugar a un “perfil” de respuesta del conjunto de sensores que, supuestamente, era específico para cada compuesto y/o aroma. Con tanta ciencia poco definida, uno ya se imagina que la manera de extraer alguna información útil de este tipo de medidas era la estadística, y en concreto, el llamado análisis de los componentes principales. En términos muy sencillos, este método busca encontrar los dos parámetros (los componentes principales) que mejor describen un conjunto de datos. Representando estos dos componentes en un gráfico x-y, los datos similares se agrupan mientras los datos distintos se mantienen distanciados, como se ilustra en la figura. Las narices electrónicas parecían hacer maravillas, lograban diferenciar los aromas entre vinos de cosechas diferentes (como en la figura) o diferenciar entre las regiones de origen de los vinos. Parecía que se había conseguido emular una obra maestra, nuestra nariz, con unos sensores químico-físicos y un procesamiento de datos estadístico relativamente estándar.

Pero como tantas veces ocurre, cuando la ciencia se entusiasma demasiado con algo se olvida de los detalles. Se habrán fijado que el contenido de etanol indicado en las etiquetas de las botellas no es una ciencia exacta. Donde dice “13%” pueden ser tanto 13,0 % como también 12,8% o 13,2%. Para un vino, este 0,2% de etanol arriba o abajo no supone mucha diferencia y cambia fácilmente entre cosechas. Así que si recuerdan que mencioné al principio que la concentración de aromas está precisamente en este intervalo, en el 0,1 % en volumen o incluso por debajo, entonces pueden fácilmente imaginar cuál ha sido el verdadero origen de la discriminación entre vinos de cosechas y zonas diferentes en muchos trabajos publicados en aquella época. Acompañar las medidas por unos análisis convencionales de toda la vida, empezando por el contenido de etanol, hubiera evitado probablemente una ola de publicaciones que, al final, no servían para mucho más que para engordar el currículum vitae de algunos… pero igual precisamente por eso no se había hecho el esfuerzo.

Mientras estaba escribiendo esta entrada, me llamó la atención un reciente trabajo [J. Han y otros, Chem, 2(6), 817–824 (2017). doi:10.1016/j.chempr.2017.04.008] que habla de la clasificación entre distintas variedades de whisky escocés, utilizando algo similar a la “nariz electrónica”. Un trabajo científico ciertamente fantástico, con muchos datos, y en el que se logra diferenciar entre diferentes tipos de whiskys, supuestamente basándose en su composición. Sin embargo, cabe resaltar que en la primera tabla, en la que se encuentra el listado de los whiskys estudiados, se hace también mención del contenido de etanol de las muestras analizadas, resultando que el contenido de las mismas varía entre un 40 y un 48% en volumen. El trabajo se vende reivindicando un impacto inmediato y significativo en la sociedad. Algo que ya hemos escuchado desde hace 30 años en la comunidad científica tras la publicación del trabajo de Persaud y Dodd antes mencionado. Al fin y al cabo, como muy sabiamente me advertía otra eminencia científica y buen amigo, en Ciencia, la rueda se reinventa de 20 en 20 años.

(*) El autor de esta entrada es mi colega y amigo Thomas Schäfer, con un historial científico relevante y variado. En mi actual situación de jubilata, sin embargo, la parte de historial que más me interesa de mi "amigo alemán" es todo lo que aprendió sobre el vino durante su estancia en Portugal.