El control i mesura de la permeabilitat a l’oxigen dels envasos és un dels aspectes més importants a tenir en compte per mantenir la qualitat dels productes alimentaris durant el procés de fabricació, envasat i conservació d’aquest. L’oxidació dels aliments està relacionada amb la pèrdua de les propietats organolèptiques i disminució de la durabilitat.

En el cas del sector vitivinícola, l’evolució del vi és extremadament dependent de la quantitat de l’oxigen que rep el vi. L’oxigen intervé de forma crucial en el procés enològic, des de la recollida del raïm fins a l’obertura i el consum del propi vi (Zaldivar E et al. 2017). Els processos en els que intervé l’oxigen han estat estudiats i analitzats des de fa anys, arribant a la conclusió que, en major o menor intensitat, l’oxigen determina el desenvolupament del procés de l’elaboració i defineix les característiques sensorials finals del vi. La gestió de l’oxigen i les reaccions d’oxidació-reducció són part dels principals reptes que els enòlegs han d’afrontar durant la producció i l’envelliment del vi (Laurie i Clark, 2010).

Els processos pel quals el vi pot tenir una aportació d’oxigen es donen quan hi ha moviments del vi, filtracions i embotellat (taula 1 -Palacios A. et al 2017- i veure també figura 1). No obstant això, és conegut que una exposició moderada a l’oxigen és beneficiosa com a estabilitzant del color, la reducció de l’astringència i l’amargor (Singleton 1987, Castellar et al 1998, Atansova et al. 2002).

Taula 1. Operacions de moviment de vi i la seva relació amb aportació d’oxigen

Figura 1. Aportació d’oxigen al llarg del procés d’elaboració del vi presentat a AWITC workshop per Olav Aagaard

L’embotellat és un procés complex i delicat on intervenen molts factors que s’han de controlar. A més a més se sap que la quantitat d’oxigen que s’introdueix al principi i al final del procés d’embotellat és major i descriu una corba en forma de U. D’acord amb el director de qualitat de Constellation Brands, el procés d’embotellat hauria de començar amb un oxigen dissolt (DO) inferior a 1mg/L, i amb un increment inferior a 0,30mg/L. A l’ompliment, la concentració d’oxigen en l’espai en cap de l’ampolla (HS) pot anar de 1,5 fins a 2,50mg/L (Nygaard, M. 2010). Ken Fugesang, professor d’enologia a la Universitat de Califòrnia  recomana uns nivells totals d’oxigen (TPO) dins  de la botella inferiors a 1,25mg/L en els vins negres i inferiors a 0,60mg/L pels vins rosats (Letaief H. 2016). Investigadors de Wine Quality Solutions recomanen una TPO d’entre 2 a 4mg/L i un oxigen dissolt del tanc abans de l’embotellat d’aproximadament 0,50mg/L.

Hi ha diverses dades i recomanacions sobre el procés d’embotellat, algunes d’elles contradictòries. Aquest fet indica que cada vi té un bouquet determinat, unes característiques més oxidants o més reductives d’acord amb la seva naturalesa i, per tant, diferent capacitat d’acceptar més o menys oxigen al llarg del seu procés de producció i embotellat. Paral·lelament, mesurar i controlar la TPO durant l’embotellat  és primordial per assegurar la qualitat del vi i la seva vida útil.

Després de l’embotellat, l’exposició de l’oxigen depèn de l’eficiència del tancament. La permeabilitat de cada tapament es mesura com la taxa de transferència d’oxigen (OTR) o oxigen que entra a l’ampolla al llarg del temps: ja sigui pel propi tapament, a partir de l’intercanvi amb l’ambient, o pel pas d’aire entre el tapament i les parets del l’ampolla (figura 2). Una altra mesura de referència és la de l’oxigen total de l’envàs (TPO) que correspon a la suma de l’oxigen dissolt en el vi (DO) i l’oxigen de l’espai en cap de l’ampolla (HS). Està documentat que l’OTR, la TPO i les condicions de emmagatzematge de vi són paràmetres clau per assegurar el correcte estat organolèptic del vi (Godden et al. 2005).

Figura 2. Vies d’entrada d’oxigen en l’ampolla durant l’envelliment del vi. (1) Difusió pels porus del tapament. (2). Difusió entre la interfase entre el tap i l’ampolla. (3). Oxigen expulsat pel tapament, outgassing.( Lopes P. et al (2007) Main Routes of Oxygen Ingress through Different Closures into Wine Bottles)

La permeabilitat a l’oxigen dels tapaments és un paràmetre que s’ha de tenir en compte a l’hora de valorar la interacció tapament-vi. Actualment se sap que una lleugera aportació continua i constant d’oxigen sembla ser beneficiós per la maduració del vi negre, donat que les reaccions oxidatives fenòliques ressalten el color i redueixen l’astringència. No obstant això, pel que fa la producció i emmagatzematge del vi blanc, es creu que qualsevol entrada d’oxigen es considera negativa. Fins fa uns anys, els tapaments alternatius no podien competir, pel que fa a la permeabilitat a l’oxigen, amb els taps de suro. Diversos estudis avalaven el fet que el millor company d’un bon vi era el tap de suro, ja que els taps de rosca podien donar compostos reduïts, donat que permetien poca entrada d’oxigen, i per contra els taps sintètics, podien donar compostos oxidants perquè permetien massa entrada d’oxigen. El tap de suro era l’únic que tenia una aportació constant i prolongada d’oxigen que afavoreix la maduració. 

Existeixen varies metodologies per determinar la permeabilitat a l’oxigen d’un tapament, ja sigui a patir de la mesura del potencial d’oxidació-reducció, la mesura de l’oxigen dissolt per sonda polarogràfica i la mesura de la composició del gas a l’espai del cap d’un flascó mitjançant cromatografia de gasos. El problema d’aquestes tècniques es que són tècniques destructives. Per aquest motiu els estudis més recents utilitzen tècniques no destructives com el Mocon, un mètode colorimètric basat en el canvi de color de reacció d’oxidació-reducció de l’indego carmin o el NomaSense TM O₂.

En l’actualitat no disposar d’una metodologia contrastada i normalitzada  per la mesura d’OTR fa difícil valorar els valors d’OTR per diferents tapaments. És imprescindible conèixer tant la matriu del vi i la seva capacitat oxidativa com l’ OTR del tapament.

L’ICSURO disposa de la tecnologia per mesurar l’OTR, concretament un Nomasense P300 sensors PSt6 i PSt3 per fer mesures d’oxigen per oxo-luminiscencia no destructiva i amb límit de detecció de 0,02hPa i 0,31hPa respectivament. Les unitats de pressió parcial són fàcilment transformades a mg O2 en funció del temps.

Maria Verdum
Departament de R+D+i
Fundació Institut Català del Suro