Effects on chlorophyll and carotenoid contents in different grape varieties (Vitis vinifera L.) after nitrogen and elicitor foliar applications to the vineyard

Photosynthetic pigments, including carotenoids are important secondary metabolites, which play a key role in photosynthesis. There is little information about the effects of nitrogen and elicitor applications on chlorophyll and carotenoid concentrations in grapes. The aim of this work was therefore to study the effects of the foliar application of nitrogen sources and elicitors to Tempranillo, Garnacha and Graciano (Vitis vinifera L.) grapevines on chlorophyll and carotenoid contents. The results showed that β-carotene and lutein were the most abundant carotenoids in all the samples, ranging from 1336 and 227 to 7054 and 1382 μg/g, respectively. The applied treatments had greater impact on chlorophyll and carotenoid contents in Tempranillo grapes than in Graciano and Garnacha varieties. The content of chlorophyll was determined by the variety factor, while the concentration of carotenoids was influenced by the interaction of variety and treatment factors, depending on the type of foliar application.EEA MendozaFil: Gutiérrez Gamboa, Gastón. Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. Grupo VIENAP; EspañaFil: Marín San Román, S. Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. Grupo VIENAP; EspañaFil: Jofre, Viviana Patricia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Mendoza; ArgentinaFil: Rubio Bretón, Pilar. Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. Grupo VIENAP; EspañaFil: Pérez Alvarez, Eva Pilar. Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. Grupo VIENAP; EspañaFil: Garde Cerdán, Teresa. Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. Grupo VIENAP; Españ

Nanoparticles doped with methyl jasmonate: foliar application to Monastrell vines under two watering regimes. An alternative to improve grape volatile composition?

Elicitors induce defense mechanisms, triggering the synthesis of secondary metabolites. Irrigation has implications for a more sustainable viticulture and for grape composition. The aim was to investigate the influence on grape aroma composition during 2019 and 2020 of the foliar application of amorphous calcium phosphate (ACP) nanoparticles and ACP doped with methyl jasmonate (ACP-MeJ), as an elicitor, with rainfed or regulated deficit irrigation (RDI) grapevines.Financial support was given by the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades for projects RTI2018-096549-B-I00 and RTI-2018-095794-A-C22. EP Pérez-Álvarez thanks the Ministeriode Ciencia, Innovación y Universidades for her Juan de la Cierva-Incorporación postdoctoral contract (IJC2019-040502-I). GBRRalso acknowledges the Junta de Andalucía for her postdoctoralcontract within the PAIDI 2020 program (DOC_01383).Peer reviewe

Utilización de fragmentos de roble en los procesos fermentativos y durante el envejecimiento de vinos tintos

La crianza de los vinos tintos en barricas de roble es una práctica tradicional que permite mejorar su calidad, pero debido principalmente a su elevado coste económico, se han desarrollado técnicas alternativas basadas en la utilización de fragmentos de roble. En la actualidad se dispone de una gran diversidad de productos comerciales y de posibilidades de aplicación en diferentes momentos durante los procesos enológicos, por lo que los resultados obtenidos en las numerosas experiencias desarrolladas son muy variables. El objetivo principal de este trabajo fue estudiar la incidencia del empleo de fragmentos de roble sobre la composición físico-química y las características organolépticas de vinos tintos de la variedad Tempranillo. Para ello, se han considerado diferentes factores: momento de aplicación (fermentación alcohólica, fermentación maloláctica y envejecimiento), origen del roble, dosis, nivel de tostado, proveedor, tiempo de contacto con el vino, tamaño y empleo simultáneo de microoxigenación. Además, teniendo en cuenta la coexistencia en el mercado de vinos envejecidos de forma tradicional y mediante técnicas alternativas, y las dificultades que conlleva su diferenciación, en este trabajo se pretendió discriminar entre ambas prácticas. Los resultados obtenidos no mostraron diferencias importantes en los parámetros colorimétricos de los vinos fermentados con adición de chips respecto a los testigos, mientras que durante el envejecimiento experimentaron una evolución más rápida en contacto con el oxígeno (tanto en barrica como con la aplicación de microoxigenación). La adición de fragmentos de roble dio lugar en todos los casos al enriquecimiento del vino en compuestos volátiles y fenólicos aportados por la madera, que se incrementaron al aumentar la dosis y el nivel de tostado de los chips. En los vinos fermentados en presencia de chips se produjo un ligero incremento de los compuestos volátiles generados en el proceso fermentativo. Asimismo, se observó un aumento considerable de alcohol furfurílico y alcohol vainíllico, compuestos que podrían considerarse indicadores del desarrollo de los procesos fermentativos en presencia de madera. Durante el envejecimiento, el tamaño de los fragmentos influyó en la concentración de compuestos cedidos por la madera y en su cinética de extracción por el vino, que fue máxima durante el primer mes de contacto en el caso de los chips, aumentando dicho periodo con el tamaño de los fragmentos. Este proceso fue más lento y continuo en el tiempo en el caso de la barrica. Los vinos en contacto con madera de roble americano (tanto fragmentos como barricas) mostraron concentraciones superiores respecto a otros orígenes de algunos compuestos volátiles (vainillina, siringaldehído, cis- whiskylactona y eugenol). El empleo de chips durante las fermentaciones dio lugar a una ligera mejora de la calidad sensorial de los vinos, aunque sin diferencias significativas respecto a los testigos. Los vinos macerados con fragmentos alcanzaron la mejor valoración sensorial en periodos cortos de envejecimiento, mientras que los criados en barrica aumentaron su calidad sensorial con el tiempo de permanencia en este envase. En este trabajo se ha constatado la enorme variabilidad entre los diferentes fragmentos de roble existentes en el mercado, ya que aportaron concentraciones muy diferentes de compuestos volátiles y polifenólicos a los vinos. Además, los resultados alcanzados han permitido la discriminación analítica entre los dos tipos de envejecimiento estudiados mediante la aplicación de análisis canónico discriminante, así como a nivel sensorial con pruebas de cata triangulares. El empleo de fragmentos de roble es una práctica válida para la elaboración de vinos tintos, que puede ser una opción adecuada para su utilización durante los procesos fermentativos, así como en aquellos vinos destinados a un corto periodo de envejecimiento. Sin embargo, la no obligatoriedad a nivel legislativo de especificar en la etiqueta su utilización, podría considerarse como competencia desleal frente a los vinos criados en barrica y ser la causa de un posible fraude al consumidor. Esta práctica no está permitida en los vinos amparados por la Denominación de Origen Calificada Rioja

Utilización de fragmentos de roble en los procesos fermentativos y durante el envejecimiento de vinos tintos

La crianza de los vinos tintos en barricas de roble es una práctica tradicional que permite mejorar su calidad, pero debido principalmente a su elevado coste económico, se han desarrollado técnicas alternativas basadas en la utilización de fragmentos de roble. En la actualidad se dispone de una gran diversidad de productos comerciales y de posibilidades de aplicación en diferentes momentos durante los procesos enológicos, por lo que los resultados obtenidos en las numerosas experiencias desarrolladas son muy variables. El objetivo principal de este trabajo fue estudiar la incidencia del empleo de fragmentos de roble sobre la composición físico-química y las características organolépticas de vinos tintos de la variedad Tempranillo. Para ello, se han considerado diferentes factores: momento de aplicación (fermentación alcohólica, fermentación maloláctica y envejecimiento), origen del roble, dosis, nivel de tostado, proveedor, tiempo de contacto con el vino, tamaño y empleo simultáneo de microoxigenación. Además, teniendo en cuenta la coexistencia en el mercado de vinos envejecidos de forma tradicional y mediante técnicas alternativas, y las dificultades que conlleva su diferenciación, en este trabajo se pretendió discriminar entre ambas prácticas. Los resultados obtenidos no mostraron diferencias importantes en los parámetros colorimétricos de los vinos fermentados con adición de chips respecto a los testigos, mientras que durante el envejecimiento experimentaron una evolución más rápida en contacto con el oxígeno (tanto en barrica como con la aplicación de microoxigenación). La adición de fragmentos de roble dio lugar en todos los casos al enriquecimiento del vino en compuestos volátiles y fenólicos aportados por la madera, que se incrementaron al aumentar la dosis y el nivel de tostado de los chips. En los vinos fermentados en presencia de chips se produjo un ligero incremento de los compuestos volátiles generados en el proceso fermentativo. Asimismo, se observó un aumento considerable de alcohol furfurílico y alcohol vainíllico, compuestos que podrían considerarse indicadores del desarrollo de los procesos fermentativos en presencia de madera.Durante el envejecimiento, el tamaño de los fragmentos influyó en la concentración de compuestos cedidos por la madera y en su cinética de extracción por el vino, que fue máxima durante el primer mes de contacto en el caso de los chips, aumentando dicho periodo con el tamaño de los fragmentos. Este proceso fue más lento y continuo en el tiempo en el caso de la barrica. Los vinos en contacto con madera de roble americano (tanto fragmentos como barricas) mostraron concentraciones superiores respecto a otros orígenes de algunos compuestos volátiles (vainillina, siringaldehído, cis- whiskylactona y eugenol). El empleo de chips durante las fermentaciones dio lugar a una ligera mejora de la calidad sensorial de los vinos, aunque sin diferencias significativas respecto a los testigos. Los vinos macerados con fragmentos alcanzaron la mejor valoración sensorial en periodos cortos de envejecimiento, mientras que los criados en barrica aumentaron su calidad sensorial con el tiempo de permanencia en este envase. En este trabajo se ha constatado la enorme variabilidad entre los diferentes fragmentos de roble existentes en el mercado, ya que aportaron concentraciones muy diferentes de compuestos volátiles y polifenólicos a los vinos. Además, los resultados alcanzados han permitido la discriminación analítica entre los dos tipos de envejecimiento estudiados mediante la aplicación de análisis canónico discriminante, así como a nivel sensorial con pruebas de cata triangulares. El empleo de fragmentos de roble es una práctica válida para la elaboración de vinos tintos, que puede ser una opción adecuada para su utilización durante los procesos fermentativos, así como en aquellos vinos destinados a un corto periodo de envejecimiento. Sin embargo, la no obligatoriedad a nivel legislativo de especificar en la etiqueta su utilización, podría considerarse como competencia desleal frente a los vinos criados en barrica y ser la causa de un posible fraude al consumidor. Esta práctica no está permitida en los vinos amparados por la Denominación de Origen Calificada Rioja.Peer Reviewe

Non-anthocyanic phenolic composition of tempranillo red wines from La Rioja. Effects of vintage, micro-oxygenation and barrel ageing

Monográfico 25. Investigación e innovación al servicio de la alimentación en La Rioja: avances en el campo de la Enología y en otros porductos riojanos.[ES] El contenido polifenólico es uno de los principales parámetros de calidad del vino tinto, ya que contribuye a sus propiedades sensoriales y determina su aptitud al envejecimiento. Además, gran número de compuestos fenólicos, principalmente de naturaleza no antociánica, muestran una potente actividad antioxidante actuando como agentes bioactivos, por lo que previenen los procesos degenerativos de la salud humana. En este trabajo se estudió el efecto de diferentes factores (añada, microoxigenación y crianza en barrica) sobre la composición polifenólica no antoaciánica de los vinos de Tempranillo, principal variedad tinta de la D.O.Ca. Rioja. Los resultados obtenidos confirmaron la importante incidencia de la añada y el escaso efecto de la microoxigenación sobre el contenido de estos compuestos. Durante la crianza se observaron modificaciones variables, con incremento de los ácidos benzóicos debido al aporte de la madera de roble, y descenso de flavonoles, flavanoles y estilbenos, a causa de las reacciones de polimerización y combinación que se favorecen en la barrica.[EN] Polyphenolic content is one of the main quality attributes in red wines, due to it contributes to their sensory properties and determines their ability to ageing. Moreover, a large number of phenolic compounds, mainly nonanthocyanin compounds, show potent antioxidant activity acting as bioac- tive agents and they may prevent degenerative processes of human health. This work has studied the effect of different factors (vintage, micro-oxygenation and barrel ageing) on the non-anthocyanic phenolic composition of Tempranillo wines, the main red variety in the Appellation of Origin Rioja. Results obtained confirmed the important incidence of the vintage and the small effect of micro-oxygenation on these compounds. During the ageing, variable changes were observed: an increase in benzoic acids due to the contribution of oak wood and a decrease in flavonols, flavanols and stilbenes because of the polymerization and combination reactions which are favored in the barrel.Peer Reviewe

Valoración del potencial enológico de la madera de roble Quercus Pyrenaica de La Rioja para la crianza en barrica de vinos tintos

[ES] En la barrica se producen importantes modificaciones en la composición de los vinos debidas al aporte de sustancias por la madera de roble y a los procesos oxidativos que se favorecen. La especie y origen de la madera de roble son factores con gran influencia en este proceso. El roble americano se ha utilizado mayoritariamente debido a criterios económicos, pero desde hace tiempo se observa una tendencia creciente hacia el empleo del roble francés y de otros países europeos. En España existe una importante superficie forestal de la especie Quercus pyrenaica, cuya madera ha sido caracterizada con resultados muy favorables para su aprovechamiento en tonelería, lo que podría suponer un notable incremento de su rentabilidad. Teniendo en cuenta la gran demanda de madera de calidad y las posibilidades enológicas de la especie Q. pyrenaica, se planteó la realización de este trabajo. Un vino tinto Tempranillo de la D.O.Ca. Rioja se envejeció durante un año en barricas de roble español de la especie Q. pyrenaica, procedente de La Rioja, en comparación con las maderas tradicionales usadas en tonelería (Q. alba americano y Q. petraea francés). Se observaron pequeñas diferencias en el contenido polifenólico de los vinos, que experimentó menor evolución en las barricas de roble francés. El aporte de volátiles de la madera fue más intenso en el roble americano, menor en el francés e intermedio en el procedente de La Rioja. En el análisis sensorial todos los vinos fueron bien valorados, apreciándose pequeñas diferencias cualitativas atribuibles al origen del roble, que pueden contribuir a una mayor diversificación de sus características.[EN] In the barrel produced significant changes in the composition of the wine due to the contribution of substances by oak and oxidative processes are favored. The species and origin of oak wood are influential factors in this process. American oak has been used mainly because of economic criteria, but has long been a growing trend towards the use of french oak and other european countries. In Spain there is an important forest area of Quercus pyrenaica species whose wood has been characterized with very favorable for their use in cooperage results, which could be a significant increase in profitability. Given the high demand for quality wood and oenological potential of the species Q. pyrenaica, the completion of this work was raised. A red wine from Tempranillo D.O.Ca. Rioja was aged for a year in oak barrels Spanish Q. pyrenaica species, from La Rioja, compared to traditional woods used in cooperage (Q. alba american and Q. petraea french). Small differences in the phenolic content of the wines, which experienced minor evolution in french oak barrels were observed. The contribution of volatile wood was more intense in american oak, minor in french and intermediate in from La Rioja. The wines were all highly rated sensory analysis where small qualitative differences attributable to the origin of the oak, which may contribute to further diversification of its features.Este trabajo ha sido financiado por la Consejería de Agricultura, Ganadería y Medio Ambiente del Gobierno de La Rioja.Peer Reviewe

Use of Oak Fragments during the Aging of Red Wines. Effect on the Phenolic, Aromatic, and Sensory Composition of Wines as a Function of the Contact Time with the Wood

The use of oak fragments allows wine cellars to reduce costs and the length of wine aging compared to traditional aging in oak barrels in the winery. The main objective of this work was to study the effect of the use of oak fragments on the volatile, phenolic, and organoleptic characteristics of Tempranillo red wines, as a function of the contact time between the wood and the wine. The results showed important changes in the wines’ colorimetric parameters after two months of contact time. Extraction kinetics of volatile compounds from the wood was highest during the first month of contact for chips, variable for staves, and slower and continuous over time for barrels. Wines macerated with fragments showed the best quality in short periods of aging, while barrel-aged wines improved over the time they spent in the barrel. In addition, the results allowed an analytical discrimination between the wines aged with oak fragments and those aged in oak barrels, and between chips and staves, just as at the sensory level with triangular tasting tests. In conclusion, the use of oak fragments is a suitable practice for the production of red wines, which may be an appropriate option for wines destined to be aged for short periods

Use of different waste waters from the leachate of the mushroom production process as foliar fertilizers: effects on grape amino acids concentration

The production of edible mushrooms presents a serious problem for the environment, since about 5 kg of waste are produced for each kilogram of mushroom. These waste waters have nitrogenous matter. Thus, the aim was to investigate the effect of foliar applications of waste water from the mushroom production process on must amino acid composition during two seasons compared to other nitrogen sources. The treatments were applied to the vineyard at veraison and one week later at a total dose of 0.9 kg N/ha. Amino acids were analysed by HPLC. Results showed that treated mushroom water (Tmw) and mushroom water (Mw) improved the amino acid concentration in both seasons differentially. Tmw applied to the grapevines increased total amino acids concentration from 1479.58 to 1735.90 mg/L compared to untreated grapevines over the second study season. The effectiveness of the applications depends on grapevines nitrogen needs. Under moderate nitrogen conditions, Tmw and Mw applications seem to be more effective than urea and phenylalanine treatments. These results are important in relation to the sustainable management of the agri-food sector

Changes on grape volatile composition through elicitation with methyl jasmonate, chitosan, and a yeast extract in Tempranillo (Vitis vinifera L.) grapevines

Elicitors play a key role against pathogen infestation, becoming as an alternative to chemical pesticides by the improving secondary metabolites synthesis. Their effect on grape volatile compounds has been little investigated. This field trial aimed to study the foliar application of methyl jasmonate (MeJ), chitosan (CHT), and a yeast extract (YE) on grape volatile compounds by HS-SPME-GC–MS. The results showed that, in general, foliar elicitor application decreased the synthesis of grape volatile compounds. Depending of the treatment, MeJ and CHT showed the lowest total amounts of terpenoids, C13 norisoprenoids, benzenoids, and esters, together with the highest levels of C6 compounds. YE treatment applied to the grapevines barely affected the synthesis of volatile compounds in grapes. The importance of this work is to add information about the effects of elicitors on grape volatile composition in Tempranillo grapevines.Financial support was given by Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA)-Gobierno de La Rioja under the project RTA2013-00053-C03-01. G. G.-G. thanks for the financial support given by CONICYT through, BCH/Doctorado-72170532. T. G.-C., P. R.-B., and E.P. P.-Á. also thank MINECO for funding their postdoctoral contracts.Peer reviewe