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Title

Amino acid content in Tempranillo must from three soil types

Other TitlesContenido de aminoácidos en mostos de Tempranillo procedente de tres tipos de suelo
Teneur en acides amines dans les mouts de raisins de Tempranillo obtenus a partir de trois groupes de sols
AuthorsPérez-Álvarez, Eva Pilar; Garde-Cerdán, Teresa ; García-Escudero, E. ; Martínez-Vidaurre, J. M.
Issue DateNov-2014
Citation37th World Congress of Vine and Wine (2014)
Abstract[EN] Among the most important nutrients for grapevine and winemaking development, probably N availability is highlighted as the most limiting factor, being soil nitrate the primary source of N for grapevine. Vine N uptake depends on both soil organic matter content and its mineralization speed. In general, vines low in N show both low vigour and production, while vines with high N availability can also present an adverse effect on productivity due to a reduction in fruit set and poor bud fertility provoked by the shade of the excessive vegetative development. In this sense, grape amino acid composition is a suitable tool to estimate the N status of grapevines. Ammonium and amino acids are the main grape N compounds and the principal source of N for yeasts. Furthermore, the se compounds have a significant impact on fermentation development. So, N-deficient musts can cause slow or even stuck fermentations. On the other hand, amino acids are precursors, directly or indirectly of several volatile compounds, especially alcohols a nd esters. Therefore, the concentration of N compounds in the must can affect wine quality. The aim of this work was to study the influence of the N composition of different soil types on the N grape content. In order to determine this soil influence on th e must quality, three cv. Tempranillo (Vitis vinifera L.) plots, with three adjacent rows marked as repetition in each plot, were selected. Experimental plots were located in the Najerilla valley, AOC Rioja (Spain). The climate in the area is semiarid Medi terranean. According to the USDA soil classification, the soil plots were classified as: Fluventic Haploxerepts (FH), Typic Calcixerepts (TC), and Petrocalcic Palexerolls (PP). Nitrate and ammonia content were determined in soil samples taken at bloom. Ami no acid concentrations and yeast assimilable nitrogen (YAN) in musts obtained from crushed and destemmed grapes, taken from each experimental plot at harvest, were also analyzed. The results showed that the total amino acid content and YAN concentration de pended on the soil type, being both of them higher for FH than for TC, which had intermediate values, while the lowest values corresponded to PP musts. In general, the same trend was observed for each individual amino acid, although FH and TC musts had similar concentration of proline, glutamine, glutamic acid, threonine, serine, tryptophan, aspartic acid, phenylalanine, valine, leucine, citrulline, asparagine, and isoleucine. Proline, arginine, Gaba, glutamine, and glutamic acid were the amino acids found in higher concentration in the musts; while glycine, isoleucine, lysine, and methionine were found in low concentrations. On the other hand, PP musts had a very low YAN concentration (< 40 mg N/kg), so it could have implied a slow or even a stuck fermentat ion. Finally, principal component analysis (PCA) was able to differentiate between the three different musts according to their N composition. Therefore, free amino acid concentration could be an adequate tool to differentiate between musts coming from different soil types. [ES]
[ES] Entre los nutrientes más importantes para la vid y para el proceso de vinificación, probablemente el N disponible sea el factor más limitante, siendo el nitrato la fuente primaria de N para la vid. El N absorbido por la planta depende tanto del contenido en materia orgánica del suelo como de su velocidad de mineralización. En general, las viñas con bajo contenido en N muestran vigor y producción reducidos, mientras que las plantas con disponibilidad de N alta pueden presentar también efectos adversos en la productividad debido a una reducción en el cuajado y a una baja fertilidad, como consecuencia del sombreamiento provocado por el desarrollo vegetativ o excesivo. En este sentido, la composición aminoacídica de las bayas se considera un parámetro adecuado para estimar el estado N-nutricional de las cepas. El amonio y los aminoácidos son las principales fuentes nitrogenadas para las levaduras. Además, estos compuestos tienen un impacto significativo en el desarrollo de la fermentación alcohólica. Así, deficiencias en el N pueden provocar fermentaciones lentas o incluso paradas de fermentación. Por otro lado, los aminoácidos son precursores directos o indirectos de numerosos compuestos volátiles, principalmente alcoholes y ésteres. Por lo tanto, la concentración de compuestos nitrogenados en los mostos puede ser un factor a tener en cuenta en la calidad del vino. El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de la composición nitrogenada de diferentes tipos de suelo sobre el contenido en N de las bayas. Con el fin de determinar el efecto del suelo sobre la calidad del mosto, se seleccionaron tres parcelas de la variedad Tempranillo (Vitis vinifera L.), con tres filas adyacentes marcadas como repeticiones en cada parcela. Las parcelas experimentales se localizaron en el valle del río Najerilla, DOCa Rioja (España).
El clima en el área de estudio es Mediterráneo semiárido. Según la taxonomía del USDA, los suelos de las parcelas se clasificaron como: Haploxerepts Fluvéntico (HF), Calcixerepts Típico (CT) y Palexerolls Petrocálcico (PP). Se determinó el contenido de nitrato y amonio en los diferentes suelos, muestreados en floración. Asimismo, se cuantifi có la concentración de aminoácidos y el nitrógeno fácilmente asimilable (NFA) en los mostos procedentes de las bayas estrujadas y despalilladas, que fueron recolectadas en cada parcela experimental en su momento óptimo de maduración tecnológica. Los resultados mostraron que el contenido total de aminoácidos y la concentración de NFA dependieron del tipo de suelo, siendo ambas medidas mayores en el caso del mosto HF que en el caso del CT, el cual mostró valores intermedios, mientras que los valores menores correspondieron a los mostos PP. En general, esta misma tendencia se observó para los aminoácidos libres, aunque los mostos HF y CT tuvieron concentraciones similares de prolina, glutamina, ácido glutámico, treonina, serina, triptófano, ácido aspártico, fenilalanina, valina, leucina, citrulina, asparragina e isoleucina. Los aminoácidos mayoritarios en los mostos fueron prolina, arginina, Gaba, glutamina y ácido glutámico, mientras que glicina, isoleucina, lisina y metionina presentaron las menores concentraciones. Por otro lado, los mostos PP tuvieron una concentración de NFA muy baja (< 40 mg N/kg), lo cual podría implicar una fermentación lenta o incluso una parada fermentativa. Finalmente, el análisis de componentes principales (PCA) fue capaz de diferenci ar entre los mostos procedentes de los tres tipos de suelo de acuerdo a su composición nitrogenada. Por lo tanto, la concentración de aminoácidos puede ser una herramienta útil para clasificar mostos procedentes de parcelas vitícolas con suelos distintos.
[FR] Parmi les éléments minéraux que la vigne prélève dans le sol, l’azote (N) affecte le plus fortement son développement, la constitution du raisin e t le processus d’élaboration du vin. La forme nitrate constitue la source primaire de N pour la vigne. La quantité d’azote absorbée par la vigne dépend à la fois du contenu en matière organique du sol et de sa vitesse de minéralisation. En règle générale, les vignes avec un bas niveau de N montrent une vigueur faible et une producti on réduite, tandis que les plantes avec une haute disponibilité de N peuvent aussi présenter des effets négatifs sur la productivité à cause d’une réduction de la nouaison et une faible fertilité, due à l’ombre provoqué par un développement végétative excessif. À cet égard, la composition en acides aminés des raisins est un paramètre qui permettre évaluer l'état de N nutritionnel des vignes. L’ammonium et les acides aminés sont le s principaux composés azotés des raisins, ainsi que la source de N la plus importante pour les levures les quelles sont responsables de la fermentation du vin. Également, ces composés ont un effet important sur le développement de la fermentation. Pour cette raison, des carences de N dans les moûts peuvent ralentir les fermentations et même provoquer des arrêts de fermentation que peuvent conduire à la synthèse de composés volatils, en particulier des alcools et des esters, lesquels peuvent être indésirables à concentrations élevées pour la qualité du vin. Donc, la concentration des composés azotés dans les moûts peut influer sur la qualité du vin. L ́objectif de cette étude a été évaluer l'influence de la composition de N de différents groupes de sols sur la teneur en N présente dans les baies. Afin de déterminer l'influence du sol sur la qualité du moût, trois parcelles de cv. Tempranillo (Vitis vinifera L.), avec trois lignes adjacentes marquées comme répétitions dans chaque parcelle, ont été sélectionnés.
Les parcelles expérimentales ont été situées dans la vallée de la rivière Najerilla AOC Rioja (Espagne). Le climat de la région d'étude est Méditerranéen semi-aride. Selon la classification des sols fait par l'USDA, les sols des parcelles ont été classées comme suit: Fluventic Haploxerepts (FH), Typic Calcixerepts (TC), and Petrocalcic Palexerolls (PP). La teneur en nitrate et en ammonium a été déterminée dans les échantillons de sol prélevés en floraison. La concentration d'acides aminés du moût et N facilement assimilable (NFA) a été analysés, à partir des baies récoltes de chaque parcelle expérimentale. Les résultats ont montré que la teneur totale en acides aminés et la concentration de NFA sont dépendantes du groupe de sol, ces deux paramètres présent des concentrations plus élevées dans le cas de moût FH que pour le TC, qui a montré des valeurs intermédiaires, et plus faible dans le cas de moût de PP. En général, la même tendance a été observée pour les acides aminés libres, bien que les moûts FH et TC montraient des concentrations similaires de la proline, la glutamine, l ́acide glutamique, la thréonine, la sérine, le tryptophane, l ́acide aspartique, la phénylalanine, la valine, la leucine, la citrulline, l ́asparagine et l ́isoleucine. La proline, l ́argin ine, le Gaba, l'acide glutamique et la glutamine sont les acides aminés majoritaires présents dans les moûts; tandis que la glycine, l'isoleucine, la méthionine et la lysine présentent des concentrations le plus faibles. D'autre part, des moûts PP ont une concentration de NFA très faible (< 40 mg N/kg), ce qui pourrait impliquer une fermentation lente ou même une arrêt de fermentation. Enfin, l'analyse en composantes principales (ACP) a permit classer les trois moûts en fonction de leur composition en N. Par conséquent, cette étude démontre que la teneur en acides aminés des baies peut être un outil fiable pour différencier entre les moûts provenant de différents groupes de sols.
DescriptionPóster presentado en el 37th World Congress of Vine and Wine, celebrado en Mendoza (Argentina) del 9 al 14 de noviembre de 2014.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/146752
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