elaboración y control de calidad de augardentes

“ELABORACIÓN Y CONTROL DE
CALIDAD DE AUGARDENTES”
Ignacio Orriols
Curso de Viticultura e Enoloxía
Sergude, 7/11/06
Control de calidad de la destilación.
Composición de un destilado
ALDEHÍDOS: Son una de las fracciones más importantes
en todos los destilados y suelen formarse durante el
proceso de fermentación de la materia prima. Entre los
saturados, el acetaldehído o etanal suele ser el más
abundante (alrededor del 90% del total de aldehídos) y su
concentración depende en parte del tipo de levaduras
presentes en el medio y del proceso de destilación
utilizado.
Composición de un destilado (2)
ACETALES: Tienen importancia en los destilados, siendo el
más abundante el acetal (1,1-dietoxietano). Se forman por
reacción del aldehído con un alcohol, formando un hemiacetal
como compuesto intermedio, que posteriormente se combina
con otra molécula de aldehído, formándose el acetal. Es un
proceso reversible ya que pueden ser hidrolizados por los
ácidos cuando el grado alcohólico es bajo. A una graduación
del 40%, el 15% del total de aldehídos corresponde al acetal,
mientras que si la graduación es de 80% aproximadamente
hay la misma proporción de acetalaldehído que de acetal.
Composición de un destilado (3)
COMPUESTOS CETÓNICOS: Destacan entre ellos la
acetoína
(3-hidroxi-2-butanona),
el
diacetilo
(2,3-
butanodiona) y la 2,3-pentanodiona. Suelen formarse por
acción de las bacterias lácticas y las levaduras. Tienen
como característico un aroma que recuerda a la
mantequilla,
y
su
presencia
en
el
condicionada por la forma de destilación.
destilado
está
Composición de un destilado (4)
ALCOHOLES SUPERIORES: Juegan un papel importante
en el aroma de los destilados. Se forman durante la
fermentación por ataque de las levaduras a los aminoácidos.
Destacan el 1-propanol, 2-metil-1-propanol (isobutanol), 2metil-1-butanol
(isoamílico
activo)
y
3-metil-1-butanol
(isoamílico). Relaciones entre el 2-metil y el 3-metil-1-butanol
sirven para caracterizar diferentes tipos de vinos y destilados.
Otros alcoholes que se incluyen cuando se expresa el total de
alcoholes superiores son el 1-butanol, 2-butanol y alcohol
alílico (2-propen-1-ol).
Composición de un destilado (5)
METANOL : No tiene importancia en el aroma final, pero
sí desde el punto de vista sanitario debido a su toxicidad. Es
un compuesto presente en todos los zumos y destilados. Se
forma antes de la fermentación por acción de una enzima,
la pectín-metil-esterasa, sobre las pectinas presentes en las
pieles (en mayor proporción), pulpa y partes sólidas de los
frutos, que por hidrólisis de las mismas, liberan metanol y
ácido péctico. Las pectinas son los precursores del metanol
y su proporción varía de un fruto a otro.
Composición de un destilado (6)
ESTERES: Son los constituyentes más numerosos de los
destilados y en gran parte son los responsables de su
aroma. Se producen durante el proceso fermentativo por
acción de las levaduras viéndose favorecida su formación
si el proceso ocurre en anaerobiosis. Acetato de etilo y
lactato de etilo son los ésteres más abundantes (90% del
total). Otros, como los etílicos de ácidos grasos y acetatos
de
alcoholes
superiores,
tienen
una
importancia
cuantitativa relativa pero bastante determinante en la
calidad del destilado.
Composición de un destilado (7)
ACIDOS: Son sintetizados por las levaduras. Los más
importantes son los saturados, los C2-C12, incluyendo el 2metil-propanoico (isobutírico) y el 3-metil-butanoico
(isovalérico o isovaleriánico). Entre ellos destacan el
acético, por ser el más importante (80% del total de los
ácidos), fórmico, propanoico, butírico, isobutírico e
isovaleriánico.
Otros
ácidos
C14-C18,
saturados
e
insaturados también están presentes en mayor o menor
proporción.
Volátiles de un destilado
n
n
n
n
n
n
n
ALDEHIDOS (etanal, benzaldehído, acroleína,
furfural).
ACETALES (acetal).
COMP.CETÓNICOS (acetoína, diacetilo).
ALCOHOLES SUPERIORES (Propanol, isobutanol,
1 y 2 butanol, alílico, amílicos, 2 Fet).
METANOL.
ESTERES (acetato de etilo, láctato, C6-C12).
ÁCIDOS (acético, C3-C5, C6-C12, C14-C18)
Compuestos favorables
n
ÉSTERES (C6-C12, Lactato etilo).
n
ÁCIDOS (C6-C12).
n
ALDEHÍDOS (etanal < 100 g/hl ap, acetal < 50 g/hl
ap)
n
ACETATO ETILO (< 100 g/hl ap)
n
ALCOHOLES (hexanol < 20 g/hl ap, 2 Fet)
Compuestos desfavorables
n
n
n
n
n
n
n
METANOL
ALCOHOLES (alílico, 1 butanol, 2 butanol, 1
propanol).
ETANAL, ACETAL.
ACROLEÍNA, FURFURAL
ÁCIDOS (C2-C5, C14-C18 sat e insat.)
ACETATO DE ETILO (> 100 g/hl ap)
ÉSTERES ETÍLICOS (C3-C5, C14-C18)
Alcoholes
Alcoholes
2 Fenil etanol
Metanol
Propanol
Isobutanol
1-butanol
2-butanol
2+3 Metil butanol
Punzantes, picantes
Rosa, bombón inglés
Alcohol
Alcohol, penetrante
Penetrante, alcohólico
Medicinal
Herbáceo, rancio
Herbáceo, vegetal
Alcoholes (1)
3 Metilpropanol
Leche, ajo aplastado
n-Propanol
Alcoholes
Superiores
c 3-hexen-1-ol
t 3- hexen-1-ol
Hexanol
Picante
Sensaciones herbáceas (aceites
fusel=olor a patatas fermentadas)
Hierba verde
Hierba verde
Alcohol herbáceo
Esteres
Esteres etílicos
Acetato de etilo
Lactato de etilo
Propionato de etilo
Butirato de etilo
Hexanoato de etilo
Octanoato de etilo
Decanoato de etilo
Dodecanoato de etilo
Olores florales y de
fermentación
Cola de pegar "scotch". Picado
Leche, nata. Láctico
Dulce, etereo, rón
Etereo. Afrutado. Manzana
Manzana, violetas, fruta verde
Piña, pera
Floral
Floral, coñac, jabón
Acetatos
Acetatos de alcoholes
Acetato de isoamilo
Acetato de hexilo
Acetato de feniletilo
Afrutados
Banana, plátano, bombón
Manzana, cereza, pera
Rosa, violeta, miel
Acidos
Acidos volátiles
Olores acres
Acido acético
Vinagre
Acido butírico
Rancio, pútrido, queso cabrales
Acido isobutírico
Acido isovaleriánico
Rancio, mantequilla rancia
Pútrido
Acido hexanoico
Hierba fresca, queso
Acido octanoico
Aceitoso, afrutado
Acido decanoico
Aceitoso, cítricos
Aldehídos
Aldehídos
Volátiles
Etanal
Manzana madura pasada
Acetal
Picante
Benzaldehído
Almendra, almendra garrapiñada
Furfural
Dulce, almendra, pan tostado
Acetoína
Láctico
Diacetílo
Mantequilla, margarina
Aromas de los aguardientes
n
Materia prima de partida o tipo de variedad de uva: Serán los aromas
primarios o varietales.
n
Técnica de vinificación, modo de fermentación, forma y tiempo de
almacenamiento, estado de conservación y la tecnología de destilación del
orujo: Serán los aromas fermentativos y secundarios.
n
El envejecimiento, principalmente en barricas de madera: Serán los aromas
terciarios. El tipo de madera, tamaño del recipiente, condiciones de
almacenamiento (humedad y temperatura), tiempo de envejecimiento, van a
influir directamente en el aroma del destilado,
n
El conjunto de los tres tipos de aromas junto con las características
gustativas constituyen el bouquet del destilado.
Análisis
Cromatografía en Fase Gaseosa (HRGC). Detector FID
COLUMNAS
FASES
INYECTOR
EMPAQUETADAS
2 m x 2 mm i.d, 0,2% CW 20M sobre Carbopack C
2 m x 2 mm i.d, 5% CW 1500 sobre Carbopack B
Clásico
CP WAX 57 CB de 50 m x 0,32 mm i.d,
DBWAX de 30 m x 0,32 mm i.d,
CW 20M de 50 m x 0,32 mm i.d,
FFAP de 50 m x 0,32 mm i.d,
Split/splitless
On colum
CAPILARES
Límites de detección de 0,05 g/hl a.a en tiempos de análisis inferiores a una hora:
ALDEHIDOS
Etanal, benzaldehído, furfural
ACETALES
Acetal (1,1-dietoxietano)
CETONAS
Acetoína (3-hidroxi-2-butanona)
Metanol, 1 propanol, alílico, 2 butanol, 2 metilpropanol, 1 butanol, 2
ALCOHOLES metil butanol, 3 metil butanol, 1 hexanol, 1 heptanol, 1 octanol, 1
nonanol, 2 fenil etanol, , t-3 hexenol, c-3 hexenol, t-2 hexenol, bencílico
ÉSTERES
Acetato de etilo, acetato de isoamilo, acetato de hexilo, acetato de
feniletilo, hexanoato de etilo, octanoato de etilo, decanoato de etilo,
dodecanoato de etilo, succinato de dietilo.
ACIDOS
Acético, butírico,
dodecanoico
TERPENOS
Oxido A (t-furan-óxido de linalol), óxido B (c-furan-óxido de linalol),
linalol, a-terpineol, citronelol, nerol, geraniol, hotrienol (3,7-dimetil1,5,7-octatrien-3-ol)
isobutírico,
hexanoico,
octanoico,
decanoico,
Fases de destilación
CABEZAS
Compuestas por las sustancias más volátiles que el
etanol, con punto de ebullición menor de 78,4ºC
Representan la primera fracción del líquido
condensado al inicio de la destilación.
Porción de destilado con una graduación superior a
los 75% vol
CORAZONES
Formados por todos los compuestos que tienen un
punto de ebullición entre 78,4 y 100ºC.
Porción de destilado comprendida entre los 75% y
50% vol
COLAS
Están presentes los compuestos con punto de
ebullición superior a los 100ºC.
Porción de destilado inferior a 50% vol
Evolución volátiles cabezas
Metanol/10
∑ Alc.Sup./10
∑Hexanoles
Bencílico x 100
Etanal
Acetal
Benzaldehído x 100
140
120
100
g / hl .a
80
60
40
20
0
40
50
60
Grado
70
80
Evolución volátiles cabezas (1)
10
Alc.Sup/100
Hexan/10
8
Ald/100
g/HL aa
A.Et/100
6
Acetatos
Esteres
4
2
0
40
45
50
55
60
65
70
75
80
grado alcohólico
EVOLUCION COMP.VOL. CABEZAS EN DESTILACION
Evolución volátiles cabezas (2)
15
CABEZAS
CORAZONES
COLAS
g/HL aa
10
5
0
Alc.Sup/100
Hexan/10
Ald/100
A.Et/100
Esteres
CVM/100
COMPUESTOS VOLATILES DE LAS CABEZAS
Evolución volátiles colas
2 Fet x 100
Acetato etilo
Lactato etilo
Acetoína x 100
Acético (Ac.vol.)
1000
800
g / hl aa
600
400
200
0
40
50
60
Grado
70
80
Evolución volátiles colas (1)
40
Met/100
Acético/10
Ac.gr.vol.
30
g/HL aa
Ac.gras.
L.Et/10
20
Acetoína
2Fet
10
0
40
45
50
55
60
65
70
75
80
grado alcohólico
EVOLUCION COMP.VOL. COLAS EN DESTILACION
Evolución volátiles colas (2)
1000
2 Fet x 100
Etanal
Acetal
Acetato etilo
800
g /hl a.a
600
400
200
0
40
50
60
Grado
70
80
Evolución volátiles colas (3)
40
Met/100
Acético/10
Ac.gr.vol.
30
g/hl aa
Ac.gras.
L.Et/10
20
Acetoína
2Fet
10
0
40
45
50
55
60
65
70
75
80
grado
alcohólico
EVOLUCION COMP.VOL. COLAS EN DESTILACION
Evolución volátiles colas (4)
15
CABEZAS
CORAZONES
COLAS
g/HL aa
10
5
0
Met/100
Ac.Vol/10
Acidos
L.Et/10
Acetoína
COMPUESTOS VOLATILES DE LAS COLAS
2Fet
Comportamiento sistemas
ALC.SUP/100
20
HEXANOLES/10
ALDEHIDOS/100
AC.ET/100
15
g/HL aa
ACETATOS
ESTERES
10
METANOL/100
AC.GRAS.VOL.
AC.GRAS.
5
AC.VOL/20
2 FET
SUCC.DIET.
0
ALQUITARA
ALAMBIQUE
ARRASTRE
COMPARACION ENTRE SISTEMAS
LACT.ETILO/10
Influencia tipo de orujo
50
ALC.SUP/10
HEXANOLES
40
ALDEHIDOS/10
AC.ET/10
ACETATOS x 10
g/HL aa
30
ESTERES
METANOL/100
20
AC.GRAS.VOL.
AC.GRAS.
10
0
BLANCO
MEZCLA
TINTO (con lías)
INFLUENCIA DEL TIPO DE ORUJO
Influencia acidificación orujo
METANOL/1000
3
1 BUTANOL
2 BUTANOL
ALILICO
2
g/HL aa
HEXANOLES/10
BENCILICO
BENZALDEHIDO
1
LACT.ETIL/100
ACETOINA
SUC.DIETILO
0
T (A)
AC (A)
T (B)
AC (B)
INFLUENCIA DE LA ACIDIFICACION
Arrastre con repaso de colas
ALC.SUP/100
20
HEXANOLES/10
ALDEHIDOS/100
AC.ET/100
15
g/HL aa
ACETATOS
ESTERES
10
METANOL/100
AC.GRAS.VOL.
AC.GRAS.
5
AC.VOL/20
2 FET
SUCC.DIET.
0
SIN REPASO
CON REPASO
DESTILACION REPASANDO LAS COLAS (ARRASTRE)
LACT.ETILO/10
Influencia del agua en deflemador
40
ALC.SUP/10
HEXANOLES/10
ALDEHIDOS/10
30
AC.ET/10
g/HL aa
ACETATOS x 10
ESTERES
METANOL/10
20
AC.GRAS.VOL. x 10
AC.GRAS.x 5
AC.VOL
10
2 FET
SUCC.DIET.
LACT.ETILO
0
SIN AGUA
CON AGUA
Influencia de la redestilación
10
ALC.SUP/100
HEXANOLES/10
8
ALDEHIDOS/100
g/HL aa
AC.ET/100
6
ACETATOS
ESTERES/10
4
METANOL/100
AC.GRAS.VOL./10
2
AC.GRAS./2
0
CORAZONES (1)
FLEMA
CORAZONES (2)
INFLUENCIA DE LA REDESTILACION
Aromas sistemas industriales
3 SISTEMAS: AROMAS
20
ALAMBIQUE
A.R.V.PORTUGUÉS
A.R.V.COLUMNA
g / hl aa
15
10
5
0
Acetatos
C6C2
C8C2
C10C2
C12C2.
2 Fet
Aromas sistemas industriales (1)
3 SISTEMAS INDUSTRIALES
1200
1000
g / hl aa
800
ALAMBIQUE
A.R.V.PORTUGUÉS
A:R.V.COLUMNA
600
400
200
0
Ac.Total
Etanal
Acetal
Ac.Etilo
Metanol
Alc.Sup.
Variedades gallegas
150
t-L(f)
c-L(f)
L
a-T
100
t-L(p)
µg/L
c-L(p)
Ho-T
C
50
N
G
Ho-D(I)/10
OH-L
0
ALBARIÑO
GODELLO
LOUREIRA
RIESLING
TRAMINER
PERFIL TERPENICO DE DIFERENTES VARIEDADES BLANCAS
Terpenos orujos gallegos
PERFIL TERPÉNICO
600
ALBARIÑO
GODELLO
MENCÍA
HÍBRIDO
500
(g/hl aa) x 100
400
300
200
100
0
Ox-A
OX-B
L
a-T
C
N
G
Hot.
t-3
c-3
t-2
2 Fet
Benc.
Terpenos orujos gallegos 1
PERFIL TERPÉNICO
600
ALBARIÑO
GODELLO
MENCÍA
HÍBRIDO
MOSCATEL
500
(g/hl aa) x 100
400
300
200
100
0
Ox-A
OX-B
L
a-T
C
N
G
Hot.
t-3
c-3
t-2
2 Fet
Benc.
15
CABEZAS
CORAZONES
COLAS
10
5
0
Alc.Sup/100 Hexan/10 Ald/100
A.Et/100
Esteres
CVM/100
Compuestos volátiles principales de las cabezas (g/hl a.a)
15
CABEZAS
CORAZONES
COLAS
10
5
0
Met/100 Ac.Vol/10
Acidos
L.Et/10
Acetoína
2Fet
Compuestos volátiles principales de las colas (g/hl a.a)
Control de calidad del producto final.
Ha de procederse a un control analítico completo, que deberá repetirse
cuando el destilado esté a grado de consumo, después de las operaciones de
reducción de grado con agua desmineralizada, estabilización en frío y
filtración, con la determinación como mínimo de los siguientes parámetros:
Grado alcohólico, acidez total, acidez volátil, pH, metanol, aldehídos
(etanal), acetales (acetal), acetato de etilo, alcoholes superiores, metales (Cu,
Fe, Ca).
Para la determinación del cobre, hierro y calcio el laboratorio deberá tener
un espectrofotómetro UV-V como mínimo, para poder proceder a su
determinación colorimétrica, aunque siempre es recomendable por su mejor
sensibilidad la espectrofotometría por absorción atómica, tal como se
establece en los métodos oficiales.
Otro factor determinante del control de calidad del
destilado es su análisis sensorial.
Augardiente
Aspecto
Transparente-limpio
Color
Incoloro
Aroma y sabor
Intenso, fino, delicado, propio de la materia prima de
que procede, exento de cualquier defecto
El análisis sensorial también debe extenderse a todo el proceso (materia
prima y fases de destilación).
Debe controlarse la evolución de la acidez total (volumetría ácido base
con OHNa 0,05 M a pH 7) y volátil (destilación por arrastre de vapor
con posterior valoración con OHNa 0,05 M a pH 7) de las diferentes
fracciones del destilado que nos ayudará a efectuar una correcta
separación de las colas (estas son más ácidas).
CONCLUSIONES
Conclusiones
n
Destilar los orujos recién fermentados y frescos.
n
Almacenarlos en recipientes estancos, en ausencia de
aire (anaerobiosis), para impedir las fermentaciones
secundarias y reacciones químicas que tienen lugar,
las cuales inciden negativamente en la calidad del
destilado final.
n
Extremar el cuidado en la limpieza y mantenimiento
de los alambiques.
Conclusiones (1)
n
Realizar una correcta destilación, con permanente
control del grado alcohólico del destilado, para así
efectuar una buena separación de las tres fracciones
del destilado : cabezas, corazón y colas.
n
Aprovechar las fracciones cabeza y corazón ( grado
superior a 50% vol), puesto que en ellas están los
compuestos favorables desde el punto de vista
organoléptico. Desechar las colas (grado inferior a
50% vol), que no aportan practicamente nada positivo
a la calidad final del destilado.
Conclusiones (2)
Para la obtención de destilados de calidad, con
perfil adecuado a lo que demanda el consumidor,
las destilerías deben implantar sistemas de control
de calidad que abarquen desde la materia prima
utilizada hasta el producto final, pasando por el
control de las etapas de destilación. Este control
debe ser analítico y organoléptico.
MATERIA
PRIMA
DESTILACIÓN
PRODUCTO
FINAL
Grado
SI
SI
SI
Azúcares
SI
Acidez total/volátil
SI
SI
SI
pH
SI
SI
SI
Aldehídos/Acetales
SI
SI
Acetato de etilo
SI
SI
Metanol
SI
SI
Alcoholes Superiores
SI
SI
PARÁMETROS
Sulfurosos
SI (vinos/lías)
Cu (Fe, Ca)
Análisis Sensorial
SI
SI
SI
SI
PARÁMETROS
TÉCNICAS
Grado
Destilación y posterior determinación del grado por aerometría
Azúcares
Defecación y valoración
Acidez total
Volumetría ácido base
Acidez volátil
Destilación y volumetría ácido-base
pH
pHmetro
Aldehídos
CFG/FID. Columnas empaquetadas o capilares (split/splitless)
Acetales
CFG/FID. Columnas empaquetadas o capilares (split/splitless)
Acetato de etilo
CFG/FID. Columnas empaquetadas o capilares (split/splitless)
Metanol
CFG/FID. Columnas empaquetadas o capilares (split/splitless)
Alcoholes Superiores CFG/FID. Columnas empaquetadas o capilares (split/splitless)
Sulfurosos
Volumetría redox (Ripper)
Cu (Fe, Ca)
Espectrofotometría UV-V o Absorción Atómica
Conclusiones (3)
La implantación de estas técnicas analíticas en la
destilerías hará que la calidad del producto final
mejore de una forma apreciable, pudiéndose
amortizar la inversión realizada en un más o
menos
corto
período
de
tiempo
revalorización del producto destilado.
por
la
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN