Cambio Climático y Agricultura: ¿Cómo nos afecta?

Material docente creado para impartir docencia en la mentoría para alumnos de altas capacidades de la Junta de Andalucía para el curso 2020/2022. Se abordan temas de cambio climático y su impacto asociado, ODS, personalidades más influyentes.Junta de Andalucí

Estudio del uso del polen de abeja como activador del proceso de crianza biológica bajo velo de flor

Los Sherry son vinos de elevada calidad y reconocimiento. Algunos de ellos, entre los cuales destacan el Fino y la Manzanilla de las Denominaciones de Orígen Jerez-Xérès-Sherry y Manzanilla de Sanlúcar de Barrameda respectivamente, se someten a un proceso de envejecimiento conocido como crianza biológica, cuya principal característica es la formación de un biofilm de levaduras en la interfase vino-aire, denominado velo de flor. Esta delicada etapa de envejecimiento confiere a los vinos una serie de características organolépticas muy interesantes debido al metabolismo desarrollado por las levaduras de velo de flor bajo las condiciones de estrés a las que son sometidas. El objetivo de la presente investgación es comparar y analizar el impacto del uso de seis dosis distintas de polen de abeja como activador de la crianza biológica bajo velo de flor en condiciones controladas. Para ello, se ha estudiado la influencia de la aplicación de polen en dos experimentos distintos, uno primero para el estudio del efecto de la adición de polen de abeja sobre el crecimiento del velo, su hidrofobicidad de superficie y su consumo de Nitrógeno Fácilmente Asimilable (NFA); y uno segundo para análisis y caracterización de los vinos finales obtenidos tras la crianza biológica. Los resultados de esta investigación determinan que la adición de polen y por lo tanto de nitrógeno fácilmente asimilable, aumenta la biomasa y disminuye el tiempo de latencia de las levaduras, incrementando de este modo la velocidad de crecimiento de las levaduras de velo de flor y acelerándose así el proceso de crianza biológica bajo velo de flor. Además, el aporte de polen a los vinos no provoca diferencias significativas en los parámetros enológicos básicos ni en el perfil de ácidos orgánicos ni alcoholes superiores. Por todo ello, tras esta investigación se puede considerar el polen de abeja como una alternativa viable y natural como activador del proceso biológico de crianza biológica bajo velo de flor

Aprovechamiento de las lías de Fermentación para el desarrollo de productos de interés alimentario

Las lías de vinificación son un subproducto que se genera tras la fermentación del mosto de la uva. Estas lías tienen una composición variable y están formadas principalmente por levaduras. Una vez finalizada la fermentación, tiene lugar la autolisis de las levaduras, proceso que provoca la ruptura de las membranas y da lugar a la liberación de componentes intracelulares como polisacáridos, proteínas, aminoácido y lípidos. Esta gran variabilidad de compuestos presentes en las lías ha permitido que sean fuente de estudio para diversos usos en el campo de la enología. Las lías de vinificación suponen alrededor de un 6% de cada tonelada de uva destinada a vinificación. Actualmente la mayoría de las bodegas destinan las lías de vinificación que generan a obtener alcohol por destilación. El presente estudio pretende dar a conocer los resultados de la caracterización físico-química y nutricional de lías obtenidas de diferentes vinificaciones llevadas a cabo en tres bodegas diferentes de la provincia de Cádiz, así como su potencial tecnológico con la finalidad de poder utilizarlas como un nuevo ingrediente en el desarrollo de productos agroalimentarios. La caracterización físico-química de las lías revela que la acidez total, el pH, la acidez volátil y la concentración de sulfuroso de éstas, puede estar influida por el tipo de vinificación y los tratamientos de conservación llevados a cabo en la bodega. Respecto a la caracterización nutricional de las siete muestras de lías analizadas, debe destacarse su heterogénea composición nutricional y su riqueza en proteínas y grasas, y a nivel tecnológico la alta capacidad de formar emulsión. Con los resultados obtenidos en la caracterización fisíco-química, nutricional y tecnología se optó por el desarrollo de una emulsión a base de lías de vinificación. Los resultados de este trabajo pueden ser el inicio de una nueva línea de investigación dirigida al aprovechamiento de lías de vinificación para la elaboración de alimentos

Estrategias vitivinícolas de adaptación al cambio climático en una zona de clima cálido

La vid (Vitis vinifera L.) es una de las especies de cultivo más antiguas y extendidas a nivel mundial, lo que ha contribuido a que presente una amplia diversidad genética y fenotípica. A nivel mundial se estima que hay 7,3 millones de hectáreas de superficie de viñedo, siendo España el país con mayor superficie de cultivo. Sin embargo, las predicciones y simulaciones climáticas pronostican que el cambio climático será uno de los grandes desafíos para la producción de vino en un futuro próximo, dado que la calidad de la uva y el rendimiento de la vid dependen de una compleja interacción entre la temperatura, la disponibilidad de agua, el material vegetal y las técnicas vitivinícolas empleadas. De forma general, el cambio climático está provocando un adelanto generalizado de la vendimia, un crecimiento acelerado de la vid y un exceso de maduración de las uvas, que conlleva a la producción de mosto con elevados grados alcohólicos potenciales, pH más elevados, menor acidez e importantes carencias nutricionales. Con la intención de minimizar los efectos que puedan provocar sobre la superficie vitícola el aumento de las temperaturas y la disminución de las precipitaciones, resulta de gran interés el estudio de alternativas vitivinícolas que permitan disponer de herramientas a corto plazo para hacer frente a los cambios que el calentamiento global va a provocar en la industria vitivinícola. Por este motivo, en esta Tesis Doctoral se aúnan trabajos de investigación relacionados, por un lado, con la búsqueda de variedades autóctonas o variantes somáticas de vid de una zona de clima cálido que puedan estar mejor adaptadas a las condiciones agroclimáticas asociadas al cambio climático, y por otro, a la aplicación y recuperación de técnicas ancestrales enológicas de la zona (“asoleo” y la fermentación con pieles), que puedan contribuir en este nuevo escenario climático, a una mejora de la calidad y la producción de vinos. Los principales resultados de esta Tesis Doctoral muestran la existencia de variedades autóctonas y variantes somáticas en el Marco de Jerez, que presentan características de adaptación frente a las condiciones impuestas por el cambio climático. Por otro lado, tanto la fermentación en presencia de hollejos como la elaboración de vinos blancos secos a partir de uva asoleada, pueden ser consideradas como técnicas de resiliencia muy indicadas cuando se registran altas temperaturas durante la fase de maduración. A su vez, la recuperación de estas técnicas consideradas ancestrales para la elaboración de vinos en la zona del Marco de Jerez, pueden ser un estímulo para la producción de nuevos vinos que se adaptan a las nuevas tendencias de los consumidores actuales

Identification and Characterization of White Grape Varieties Autochthonous of aWarm Climate Region (Andalusia, Spain)

The high sensitivity of one of the most important crops in the world, such as vine (Vitis vinifera L.), to particular changes caused by the phenomena associated with global warming, is encouraging the wine industry to place value on grape varieties that are autochthonous to each production area. These are generally conserved in germplasm banks and may pose a useful tool to counteract the effects of climate change. In order to determine the actual resource that such varieties constitute, this research has carried out a genetic identification, a morphological characterization, and an analysis of the grape musts obtained from four autochthonous varieties (Cañocazo, Castellano, Mantúo de Pilas, and Palomino Fino). This genetic analysis has allowed the identification of autochthonous varieties with different genotypes. However, all of them had similar phenotypic characteristics in terms of high hair density in adult leaves. With respect to the physicochemical composition of the musts, significant differences have been observed between the autochthonous varieties, with respect to the control variety of Palomino Fino. Nevertheless, all of them have exhibited an adequate physicochemical composition to produce quality white wines. For all of the above reasons, these local varieties should be considered suitable for cultivation in areas with warmer and drier climates, such as Andalusia (Spain)

Preliminary Study of Enological Potential and Volatile Compounds of Tintilla de Rota Somatic Variant Grown in a Warm Climate

In an enological market notable for its use of universal varieties, the enological potential of the somatic variant Tintilla de Rota has been studied in a warm climate area from where it originates and has been compared with three universal cultivars and with a reference cultivar in Spain. It has been found that Tintilla de Rota is a grapevine cultivar that can adapt easily to the area where it has been grown traditionally, achieving adequate pH and acidity values while maintaining a moderate sugar content compared to the other varieties studied. Additionally, it has shown high anthocyanin content. In terms of aromatic composition, it has exhibited a content equal to or even higher than the other varieties analyzed in this study in most of the aromatic families studied, with a higher content of compounds such as 1-octanol, benzyl alcohol and citronellol, which can lead to wines with an interesting and distinguished aromatic profile. All these facts confirm the interest in the use of this cultivar and the importance of recovering and enhancing the value of autochthonous cultivars as opposed to other so-called universal varieties

Genetical, Morphological and Physicochemical Characterization of the Autochthonous Cultivar ‘Uva Rey’ (Vitis vinifera L.)

Uva Rey’ is considered an Andalusian (Spain) ancient autochthonous cultivar with hard white grapes used for the production of wine and raisins and also for raw consumption. Currently, this cultivar is not included in the o cial register of Spanish grapevine varieties and there is neither a description nor a characterization that could facilitate its insertion in this register. In order to study this genetic resource, a genetic and morphological characterization of ’Uva Rey’ has been carried out in comparison with ’Palomino Fino’, the main cultivar in Andalusia (Spain). Additionally, grape must physicochemical characterization and grape berry texture profile analyses were performed. Genetically, ’Uva Rey’ was synonymous with the cultivar ’De Rey’. ’Uva Rey’ grape must physicochemical results showed a lower sugar concentration and a higher malic acid content compared to ’Palomino Fino’ must, while the analysis of the grape berry texture profile proved to be more consistent and cohesive. These results can be attributed to the longer phenological cycle presented by ’Uva Rey’. All these facts could lead to consideration of ’Uva Rey’ as a cultivar for the production of white wines in warm climate regions

Preliminary Study of Somatic Variants of Palomino Fino (Vitis vinifera L.) Grown in aWarm Climate Region (Andalusia, Spain)

Vegetative propagation ofVitis viniferacultivars over hundreds of years has led to the accumulation of a large number of somatic variants of the same grapevine variety. These variants are now considered a working tool to cope with changing environmental conditions as a result of, among others, global warming. In this work, three somatic variants of the major grapevine variety of the South West (SW) of Andalusia (Spain), Palomino Fino, have been genetically and morphologically characterized, as well as their grape musts from two different vintages. The genetic analysis at 22 microsatellite loci confirmed the identity of the three somatic variants that presented the same genotype as Palomino Fino, while the morphological study showed differences between the three somatic variants and Palomino Fino, highlighting the somatic variant Palomino Peluson. Regarding the physicochemical analysis of its musts, differences were also observed between the somatic variants and Palomino Fino. As a result of all of the above, the use of grapes from somatic variants can be a viable and natural alternative for the production of quality wines in warm climate areas. On the other hand, promoting the cultivation of the somatic variants could contribute to preventing the loss of Palomino Fino intraspecific variability

Physicochemical and Nutritional Characterization of Winemaking Lees: A New Food Ingredient

Wine lees are defined as the sediment formed at the bottom of the tank or barrel after wine alcoholic fermentation. They have a heterogeneous composition and currently constitute 6% of the byproducts generated by each ton of wine grapes. However, it is the most under-researched of all the byproducts of the winemaking process. Therefore, with the aim of highlighting this byproduct, a physicochemical and nutritional characterization of winemaking lees from three different wine making processes (white, rose, and red winemaking) was carried out. In addition, the technological properties of these winemaking lees were also analyzed. The lees analyzed in this research demonstrated an interesting nutritional and heterogeneous composition. Moreover, wine lees showed high values of emulsifying capacity. Thus, winemaking lees could be considered, in a preliminary way, as a new ingredient to be included in new food formulations

Bee Pollen Role in RedWinemaking: Volatile Compounds and Sensory Characteristics of Tintilla de Rota Warm Climate RedWines

One of the main aspects that define wine quality is its aromatic profile. Nutritional deficiencies in musts can lead to olfactory defects and a decline in quality. Commercial activators and nutrients are usually added to the must in these cases. The natural composition of bee pollen can provide all the necessary nutrients for yeasts. This investigation aims to analyze the impact of pollen addition on the profile of volatile and sensory compounds in Tintilla de Rota warm climate red wines. Volatile compounds were measured by Gas Chromatography-Mass Spectrometry, Odorant Activity Values analysis to find out each compound's fragrant participation, and sensorial analysis was conducted for a qualified panel of wine-tasters. As a result of the chromatographic analysis, 80 volatile compounds of different chemical families were identified and quantified. Bee pollen increased mainly isoamyl alcohol, esters, and terpenes compounds families in wines. Odorant Activity Values analysis showed an increase in fruity odorant series mainly, followed by floral, for all wines with pollen addition. The sensory analysis showed that low pollen doses (0.1 g/L and 0.25 g/L) increased tasting notes of fruit and floral attributes and fruit and floral odorant series as well, highlighting an increase in red and black fruit notes mainly. On the other hand, high doses deviated the sensory profile towards fleshy stone fruit, and raisin fruit, mostly. In addition, high bee pollen doses produce an increase in the odorant category responsible for the chemical, fatty, and grassy aromas mainly, and high and intermediate dose (1 g/L) an increase in the earthy notes in the aromas. Therefore, low bee pollen doses (0.1 and 0.25 g/L) can improve both the aromatic compound profile, as well as the Odorant Activity Values levels and the sensory profile in Tintilla de Rota red wines.Universidad de Cádi