Ademir Marcon - Sistema Agroecológico na produção de uvas...
Quantificação de azoto facilmente assimilável de uvas ... · brancas e tintas da Tapada da Ajuda...
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Quantificação de azoto facilmente assimilável de uvas
brancas e tintas da Tapada da Ajuda em dois anos
consecutivos (2013 e 2014).
Validação e comparação da titulação formol e FT-MIR
Cláudio Alexandre Assis da Veiga
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Viticultura e Enologia
Orientador: Doutor Jorge Manuel Rodrigues Ricardo da Silva
Júri:
Presidente: Doutor Carlos Manuel Antunes Lopes, Professor Associado com agregação do
Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa.
Vogais: Doutor Jorge Manuel Rodrigues Ricardo da Silva, Professor Catedrático do Instituto
Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa;
Doutor José Carlos de Carvalho Rodrigues, Investigador Auxiliar do Instituto de
Investigação Científica Tropical.
Lisboa, 2014
ii
Agradecimentos
Quero agradecer ao meu orientador, Professor Jorge Ricardo e à Professora Olga Laureano
do Instituto Superior de Agronomia, pela orientação deste trabalho, pela sua disponibilidade,
pelos seus ensinamentos e instruções ao longo do trabalho.
Agradecer à minha família, aos meus pais, ao meu irmão e a minha irmã, pelo esforço, pelo
apoio e pelo facto de terem acreditado que este projecto seria possível.
Ao Professor José Carlos, do departamento de engenharia florestal, pela disponibilidade e
cooperação.
Ao meu grupo de amigos de sempre e aos grandes amigos que fiz ao longo destes 2 anos
no Instituto Superior de Agronomia, sempre presentes desde o primeiro dia.
Às pessoas que de alguma forma colaboraram na realização deste trabalho. O meu mais
sincero agradecimento à Diana Faria e ao Daniel Duarte que foram uma grande ajuda na
parte laboratorial.
Um agradecimento a todos os outros que ao longo destes dois anos contribuíram para a
minha aprendizagem e enriquecimento pessoal: professores, colegas e demais pessoas.
iii
Resumo
Com este trabalho pretende-se quantificar o azoto facilmente assimilável pelas leveduras
(YAN), nas uvas da Tapada quer pelo método da titulação formol (TF) quer por
espectroscopia do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR).
Para a TF usaram-se soluções modelo e mostos naturais. As taxas de recuperação do YAN
variaram entre 89-96% para a arginina e 77-90% para o amónio. A repetibilidade e a
reprodutibilidade correspondem a ±4,43 (mg N/L) e ±14,95 (mg N/L) respectivamente.
Quantificou-se depois o YAN nas uvas da Tapada dos anos 2013 e 2014. Apenas a casta
Arinto no ano de 2013 se encontrava com valores perto de 140 mg N/L, aceite na bibliografia
como valor óptimo. As restantes castas estão abaixo desse valor nos dois anos em estudo,
apesar de um ligeiro aumento do YAN no ano 2014.
A TF foi usada como método de referência para a recalibração do FTIR. 117 mostos
(mostos do ISA do ano de 2013 e de outros locais do ano de 2010) foram usados para a
recalibração do FTIR, sendo que não foi possível determinar o YAN no FTIR devido à pouca
relação dos valores do YAN na TF e no FTIR.
Palavras-chave: vinha, mosto de uva, YAN, formaldeído, FTIR e titulação formol.
iv
Abstract
The purpose of this work is to quantify the yeast assimilable nitrogen (YAN), in Tapada
grapes whether by the formol titration (TF) or the Fourier transform infrared spectroscopy
(FTIR).
To the TF we have used model solutions and natural grapes and the recovery rates of YAN
were between 89-96% for the arginine and 77-90% for the ammonium. The repeatability and
reproducibility correspond to ± 4,43 (mg N/L) and ± 14,95 (mg N/L) respectively.
Then the YAN in the Tapada grapes of the years 2013 and 2014 was quantified. Being that
only the Arinto variety in 2013 had values near 140 mg N/L, as accepted in the bibliography
as a great value. Despite of a small increase of the YAN in some of the vine varieties of the
year 2014, the other vine varieties are under those values when related to the two years
studied.
TF was used as a method of reference for the recalibration of FTIR. 117 musts (ISA musts of
2013 and other sites from 2010) were used for the recalibration of FT-MIR. It was not
possible to determine the YAN using the FTIR, due to little relationship between the
quantification values of YAN in TF and FTIR.
Keywords: vineyard, grape must, YAN, formaldehyde, FTIR and formol titration.
v
Extended abstract
Nitrogen is an essential nutrient to the growth and metabolism of yeasts and it is fundamental
to its good fermentative performance. (Ough & Amerine, 1987). Therefore, its concentration
in the must must be monitorized since its deficiency can lead to stuck and sluggish alcoholic
fermentations. (Bell, et al., 1979; Ough & Amerine, 1987; Bely, et al., 1990; Boulton, et al.,
1996; Blateyron & Sablayrolles, 2001; Cramer, et al., 2002; Mendes-Ferreira, et al., 2004)
The purpose of this work is to quantify the yeast assimilable nitrogen (YAN), whether by the
formol titration or the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR).
To the TF we have used model solutions (with diammonium phosphate and arginine) and
natural grapes that were analyzed in triplicate during two days. The recovery rates of YAN
were between 89-96% for the arginine and 77-90% for the ammonium. Then we used
ANOVA to compare the values obtained in different days of analysis and it showed no
significant differences between days, validating the method and providing security in relation
to the results obtained. The repeatability and reproducibility correspond to ± 4.43 (mg N/L)
and ± 14.95 (mg N/L) respectively.
Then the YAN in the Tapada grapes of the years 2013 and 2014 was quantified. Being that
only the Arinto variety in 2013 had values near 140 mg N/L, as accepted in the bibliography
as a great value. Despite of a small increase of the YAN in some of the vine varieties of the
year 2014, the other vine varieties are under those values when related to the two years
studied.
TF was used as a method of reference for the calibration of FT-MIR. 117 musts (ISA musts
of 2013 and other sites from 2010) were used for the calibration of FT-MIR, and we obtained
a correlation coefficient (R2) of 0.85 and a residual predictive deviation (RPD) of 1.89 mg N/L,
values that are not satisfactory. It was not possible to determine the YAN using the FT-MIR,
due to little relationship between the quantification values of YAN in TF and FT-MIR.
The TF was then used as a reference method to the recalibration of the FTIR, according to
the work of Skoutelas, et al. (2011), for the determination of the YAN. 117 musts were used
in the calibration, being that it was not possible to determine the YAN using the FT-MIR, due
to the poor relationship between the quantification values of YAN in TF and FTIR and also
the interference of water in the readings. Nevertheless, an attempt was made to calibrate
FTIR to detect the YAN and we obtained a residual predictive deviation (RPD) of 1,89 mg
N/L and a correlation coefficient (r) of 0.85 value that are not satisfactory.
Keywords: vineyard, grape must, YAN, formaldehyde, FTIR and formol titration.
vi
Índice
AGRADECIMENTOS ............................................................................................................ II
RESUMO ..............................................................................................................................III
ABSTRACT ......................................................................................................................... IV
EXTENDED ABSTRACT ...................................................................................................... V
ÍNDICE ................................................................................................................................. VI
ÍNDICE DE QUADROS ........................................................................................................ IX
ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................................... XI
LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................................................... XII
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 1
1.1. AZOTO NA VIDEIRA ........................................................................................................ 2
1.1.1. Formas de azoto no solo ...................................................................................... 2
1.1.2. Factores que afectam o azoto na videira .............................................................. 2
1.1.3. Efeitos da quantidade de azoto na videira ............................................................ 3
1.1.4. Importância da aplicação de azoto na videira ....................................................... 4
1.1.5. Absorção, distribuição e acumulação do azoto na videira ..................................... 8
1.2. AZOTO NA UVA .............................................................................................................. 8
1.2.1. Composição azotada da uva ................................................................................ 8
1.2.1.1. Amónio........................................................................................................... 9
1.2.1.2. Aminoácidos .................................................................................................10
1.2.2. Evolução do azoto durante a maturação da uva ..................................................12
1.2.3. Localização dos compostos azotados na uva ......................................................13
1.2.4. Consumo do azoto presente no mosto durante a fermentação ............................14
1.2.5. Adição de Azoto ao mosto ...................................................................................14
1.2.6. Efeito do azoto no aroma, flavour e na sensação do vinho na boca ....................15
1.3. DIFERENTES MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DE AZOTO FACILMENTE ASSIMILÁVEL EM
MOSTO E VINHOS ................................................................................................................18
1.3.1. Titulação formol ...................................................................................................18
1.3.2. Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier ..........................20
1.3.3. Cromatografia de troca iónica ..............................................................................23
1.3.4. Cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa ......................................23
1.3.5. Electroforese capilar ............................................................................................24
1.3.6. Cromatografia de gás ..........................................................................................24
1.3.7. Determinação de aminoácidos por UV ................................................................24
2. OBJECTIVOS DESTE TRABALHO .................................................................................25
3. MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................26
vii
3.1. PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS ......................................................................................26
3.2. ANALISE DOS MOSTOS ..................................................................................................26
3.2.1. Titulação formol ...................................................................................................26
3.2.2. Limites analíticos .................................................................................................27
3.2.3. Quantidade de azoto recuperado ........................................................................27
3.2.4. Repetibilidade ......................................................................................................27
3.2.5. Reprodutibilidade.................................................................................................27
3.2.6. Quantificação do YAN em mostos dos anos de 2013 e 2014 ..............................28
3.2.7. Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier ..........................28
3.2.8. Análise estatística................................................................................................29
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................................30
4.1. TITULAÇÃO FORMOL .....................................................................................................30
4.1.1. Limites analíticos de recuperação do método ......................................................30
4.1.2. Repetibilidade ......................................................................................................33
4.1.3. Reprodutibilidade.................................................................................................34
4.1.4. Análise dos mostos de 2013 ................................................................................35
4.1.4.1. Quantificação do azoto assimilável ...............................................................35
4.1.4.2. Análise ANOVA .............................................................................................36
4.1.5. Análise dos mostos de 2014 ................................................................................37
4.1.5.1. Quantificação do azoto assimilável ...............................................................37
4.1.5.2. Análise ANOVA .............................................................................................37
4.1.6. Comparação entre os anos 2013 e 2014 .............................................................38
4.1.6.1. Diferença entre os anos ................................................................................38
4.1.6.2. Análise ANOVA .............................................................................................39
4.2. QUANTIFICAÇÃO DO AZOTO FACILMENTE ASSIMILÁVEL POR ESPECTROSCOPIA DE
INFRAVERMELHO COM TRANSFORMADA DE FOURIER ............................................................41
4.2.1. Análise das rectas de calibração .........................................................................41
4.2.2. Análise dos espectros .........................................................................................46
4.3. COMPARAÇÃO ENTRE A TITULAÇÃO FORMOL E O FTIR ...................................................49
5. CONCLUSÃO ..................................................................................................................51
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................52
CIBERGRAFIA ....................................................................................................................65
ANEXOS ................................................................................................................................ I
ANEXO IA - REAGENTES USADOS NA DERIVATIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS. ADAPTADO DE
CALLEJÓN, ET AL. (2010). .................................................................................................... II
ANEXO IB - (CONTINUAÇÃO) - REAGENTES USADOS NA DERIVATIZAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS.
ADAPTADO DE CALLEJÓN, ET AL. (2010). ..............................................................................III
viii
ANEXO II – MÉTODO PARA A QUANTIFICAÇÃO DO AZOTO ASSIMILÁVEL PELA TITULAÇÃO FORMOL.
......................................................................................................................................... IV
ANEXO III – CÁLCULOS DA TITULAÇÃO FORMOL PARA A SOLUÇÃO PADRÃO, MOSTO TINTO E
MOSTO BRANCO COM ADIÇÃO DE DAP. ................................................................................ VI
ANEXO IV – CÁLCULOS DA TITULAÇÃO FORMOL PARA A SOLUÇÃO PADRÃO, MOSTO TINTO E
MOSTO BRANCO COM ADIÇÃO DE L-ARGININA. ..................................................................... VII
ANEXO V – MÉDIA E VARIÂNCIA, TOTAL E POR CASTAS, DA REPETIBILIDADE NA TITULAÇÃO
FORMOL, EM MOSTO DE UVA DO ANO 2013 (VALORES MG/L DE N). ....................................... VIII
ANEXO VI – MÉDIA E VARIÂNCIA, TOTAL E POR CASTAS, DA REPRODUTIBILIDADE NA TITULAÇÃO
FORMOL, EM MOSTO DE UVA DO ANO 2013 (VALORES MG/L DE N). ......................................... IX
ANEXO VII – MÉDIA E VARIÂNCIA, TOTAL E POR CASTAS, DA REPETIBILIDADE E
REPRODUTIBILIDADE DO AZOTO FACILMENTE ASSIMILÁVEL (MG/L) ATRAVÉS DA TITULAÇÃO
FORMOL, EM TODOS MOSTOS DE UVA DO ANO 2013 (MG/L). ................................................... X
ANEXO VIII – MÉDIA E VARIÂNCIA, TOTAL E POR CASTAS, DA REPETIBILIDADE E
REPRODUTIBILIDADE DO AZOTO FACILMENTE ASSIMILÁVEL (MG/L) ATRAVÉS DA TITULAÇÃO
FORMOL, EM TODOS MOSTOS DE UVA DO ANO 2014 (MG/L). .................................................. XI
ANEXO IX – MÉDIA E VARIÂNCIA, DA COMPARAÇÃO DO AZOTO FACILMENTE ASSIMILÁVEL (MG/L)
ATRAVÉS DA TITULAÇÃO FORMOL, EM TODOS MOSTOS DE UVA DOS ANOS 2013 E 2014 (MG/L).
........................................................................................................................................ XII
ix
Índice de quadros
Quadro 1a, 1b, 1c – Impacto na concentração e na composição das uvas e/ou mosto à
vindima, da aplicação de fertilizantes azotados na vinha, adaptado de Bell & Henschke
(2005). ............................................................................................................................ 5, 6, 7
Quadro 2 – Identificação e concentração de aminoácidos, encontrados na uva e/ou mosto à
colheita, adaptado de Bell & Henschke (2005). ....................................................................11
Quadro 3 – Quantidade de azoto presente na forma de azoto facilmente assimilável ou como
prolina na semente, na película e na polpa das castas Riesling e Cabernet Sauvignon frutos
colhidos com 20,4° Brix e 20,5° Brix, respectivamente. Adaptado de Stines, et al. (2000). ..13
Quadro 4 – Efeito da aplicação de azoto na videira nos álcoois superiores, adaptado de Bell
& Henschke, (2005). .............................................................................................................16
Quadro 5 – Efeito da aplicação de azoto na videira nos ésteres, adaptado de Bell &
Henschke, (2005). ................................................................................................................17
Quadro 6 - Recuperação de aminoácidos e amónio pela titulação formol adaptado de Gump,
et al. (2002). .........................................................................................................................19
Quadro 7 – Percentagem de recuperação do amónio na solução padrão através da titulação
formol. ..................................................................................................................................30
Quadro 8 – Percentagem de recuperação do amónio em mosto de uva tinta através da
titulação formol. ....................................................................................................................31
Quadro 9 – Percentagem de recuperação do amónio em mosto de uva branca através da
titulação formol. ....................................................................................................................31
Quadro 10 – Percentagem de recuperação da arginina na solução padrão através da
titulação formol. ....................................................................................................................32
Quadro 11 – Percentagem de recuperação da arginina em mosto de uva tinta através da
titulação formol. ....................................................................................................................32
Quadro 12 – Percentagem de recuperação da arginina em mosto de uva branca através da
titulação formol. ....................................................................................................................33
Quadro 13 – Análise ANOVA e repetibilidade da titulação formol, em mosto de uva do ano
2013 (valores mg N/L). .........................................................................................................34
Quadro 14 – Análise ANOVA e reprodutibilidade da titulação formol, em mosto de uva do
ano 2013 (valores mg N/L). ..................................................................................................34
Quadro 15 – Valores do azoto facilmente assimilável (mg N/L). ...........................................35
Quadro 16 – Análise ANOVA, repetibilidade e reprodutibilidade do azoto facilmente
assimilável através da titulação formol, em todos mostos de uva do ano 2013 (mg N/L). .....36
Quadro 17 – Valores do azoto facilmente assimilável (mg N/L). ...........................................37
x
Quadro 18 – Análise ANOVA, repetibilidade e reprodutibilidade do azoto facilmente
assimilável através da titulação formol, em todos mostos de uva do ano 2013 (mg N/L). .....38
Quadro 19 – Média da quantidade de azoto facilmente assimilável (mg N/L) nos anos de
2013 e 2014 e a respectiva diferença. ..................................................................................39
Quadro 20 – Análise ANOVA, do azoto facilmente assimilável (mg/L) através da titulação
formol, em todos mostos de uva (mg/L). ..............................................................................39
Quadro 21 – Resumo das rectas de calibração do FTIR. .....................................................46
xi
Índice de figuras
Figura 1 – Azoto total (g) absorvido por videiras da casta Concord fertilizadas com 50 lb
azoto (15N-nitrato de amónio enriquecido) à floração, adaptado de Hawk & Martinson (2007).
.............................................................................................................................................. 3
Figura 2 – Evolução da concentração dos compostos azotados ao longo da maturação em
uvas de Cabernet Sauvignon, adptado de Bell & Henschke (2005). .....................................12
Figura 3 – Principais flavours do metabolismo das leveduras adaptado de Bell & Henschke,
(2005). ..................................................................................................................................15
Figura 4 – Vibrações moleculares e respectivo comprimento de onda, extraído de Akkaş, et
al. (2012). .............................................................................................................................21
Figura 5 – Diferentes números de onda de absorção de azoto. ............................................22
Figura 6 – Exemplo de espectros FT-MIR de vinhos tintos. Os três intervalos a branco
mostram as frequências geralmente considerados para cálculo: (a) 2970–2435 cm-1, (b)
2280–1715 cm-1, e (c) 1545–965 cm-1 (região de “impressão digital”), extraído de Versari, et
al. (2012). .............................................................................................................................22
Figura 7 - Correlação linear entre a adição de NaOH e o azoto medido pela titulação formol.
.............................................................................................................................................31
Figura 8 – Espectro das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software Bacchus
Quantification. Absorção (A) e Número de onda (cm-1).........................................................41
Figura 9 – Recta de calibração do FTIR com 117 amostras. ................................................42
Figura 10 – Recta de calibração do FTIR com 92 amostras. ................................................43
Figura 11 – Recta de calibração do FTIR com 49 amostras. ................................................44
Figura 12 – Recta de calibração do FTIR com 33 amostras. ................................................45
Figura 13 – Espectro ampliado das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software
Bacchus Quantification para números de onda entre os 1800-1400 cm-1. Absorção (A) e
Número de onda (cm-1).........................................................................................................47
Figura 14 – Espectro ampliado das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software
Bacchus Quantification para números de onda acima de 3000 cm-1. Absorção (A) e Número
de onda (cm-1). .....................................................................................................................48
Figura 15 – Espectro ampliado das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software
Bacchus Quantification para números de onda entre os 700-400 cm-1. Absorção (A) e
Número de onda (cm-1).........................................................................................................49
xii
Lista de Abreviaturas
DAP – Fosfato de Diamónio
FAN – Aminoácidos livres
FTIR – Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
FT-MIR – Espectroscopia do infravermelho médio com transformada de Fourier
IR – Infravermelho
lb – Libra
mg N/L – Miligrama de azoto por litro
MLR – Regressão linear múltipla
N – Azoto
nm – Nanómetro
PLS – Mínimo dos quadrados parciais
r – Coeficiente de correlação
RPD – Desvio residual de previsão
rpm – Rotações por minuto
TF – Titulação formol
YAN - Azoto facilmente assimilável pelas leveduras
YNAN – Azoto não assimilável pelas leveduras
1
1. Introdução
O azoto (N) é um nutriente essencial para o crescimento e metabolismo das leveduras, e
fundamental para o seu bom desempenho fermentativo (Ough & Amerine, 1987). Como tal a
sua concentração nos mostos deve ser monitorizada, uma vez que a sua deficiência pode
levar a amuos ou paragens de fermentação (Bell, et al., 1979; Ough & Amerine, 1987; Bely,
et al., 1990; Boulton, et al., 1996; Blateyron & Sablayrolles, 2001; Cramer, et al., 2002;
Mendes-Ferreira, et al., 2004).
Actualmente existem métodos laboratoriais que permitem a determinação do YAN em
mostos e vinhos (Ough & Amerine, 1988; Monteiro & Bisson, 1991; Henschke & Jiranek,
1993; Zoecklein, et al., 1995; Dukes & Butzke, 1998), sendo o FTIR aquele que proporciona
uma melhor alternativa aos métodos convencionais (Dubernet & Dubernet, 2000; Patz, et al.,
2004). É importante mencionar que o FTIR necessita de um método para controlar a
qualidade dos resultados (Moreira, et al., 2002; Skoutelas, et al., 2011).
Um dos métodos mais usados para a detecção do YAN é a TF, também designado como
método de Sorensen, que é um método que apesar do moroso é simples e eficaz (Ough &
Amerine, 1974). A TF é o único método capaz de dosear directamente o YAN dos mostos,
sendo um método pouco exigente em reagentes e materiais (Aerny, 1996; Gump &
Fugelsang, 2001; Gump, et al., 2002). O principal inconveniente é a toxicidade do
formaldeído (Feron, et al., 1991).
Este estudo tem como principal objectivo a quantificação do azoto assimilável em uvas
brancas e tintas da Tapada e a revalidação da TF como análise de rotina no laboratório, por
forma a atestar da qualidade dos resultados na determinação do YAN em mosto de uvas.
O segundo objectivo deste estudo visa revisitar o método do FTIR para a determinação do
YAN em mosto de uva, já estudado por Skoutelas, et al. (2011), neste instituto (Instituto
Superior de Agronomia), e a sua comparação com a TF. A região usada será a região
média, espectroscopia do infravermelho médio com transformada de Fourier (FT-MIR).
2
1.1. Azoto na Videira
1.1.1. Formas de azoto no solo
O N é um elemento dinâmico no solo, pois sofre diversos processos que alteram a sua
estrutura. Entre os quais estão os processos de mineralização, imobilização e desnitrificação
(Santos, 1991), sendo que a quantidade de N no solo é o resultado do balanço entre a
mineralização e a imobilização que ocorre no mesmo, ou seja, quando a mineralização é
maior do que a imobilização, vai ocorrer um aumento da quantidade de N mineral no solo,
caso contrário ocorre uma redução (Cassini, 2005).
Predominantemente o N encontra-se no solo na forma orgânica, o que representa entre 95%
a 98% do N total. Apenas uma pequena porção se encontra na forma inorgânica, amónio
(NH4+), nitrato (NO3
-) e nitrito (NO2-) (Tisdale, et al., 1985; Stevenson & Cole, 1986). Das
formas de N inorgânico encontradas no solo, a forma nítrica é a mais comum e a que existe
em concentrações mais elevadas, em solos bem arejados e com pH próximo da
neutralidade (Tisdale, et al., 1985). O pH do solo favorável para a disponibilidade do N varia
entre os 6 e os 8 (Fregoni, 1999).
As três principais fontes de incorporação de N inorgânico no solo são: a) matéria orgânica
do solo, b) N atmosférico e c) fertilizantes minerais azotados (Britto & Kronzucke, 2002).
O N, devido à sua elevada importância durante o ciclo vegetativo da videira e a sua
mobilidade no solo, tem sido bastante estudado, a fim de se perceber quais as quantidades
a aplicar para uma absorção adequada e eficiente, podendo-se assim, determinar qual a
adubação adequada, evitando perdas e gastos excessivos, para se poder obter vinhos de
qualidade.
1.1.2. Factores que afectam o azoto na videira
Segundo Winkler et al. (1974) as videiras adaptam-se bem a diferentes tipos de solos, com
diferentes tipos de fertilidade. Dos nutrientes extraídos do solo pela videira, o N é
considerado um elemento essencial para o desenvolvimento da mesma, afectando o
crescimento vegetativo, a produção, a qualidade da uva e consequentemente do vinho, quer
por falta quer por excesso (Brunetto, et al., 2006).
Existem muitos factores que podem afectar a quantidade de N na videira tal como a casta, o
porta-enxerto, a região - clima e solo (Huang & Ough, 1989), o ano (Bell & Robson, 1999),
as práticas culturais (Bell, et al., 1979), o sistema de condução (Kliewer, et al., 1991), o
ensombramento do coberto e a sua temperatura (Smart, 1991). Outro dos factores que
também afecta a quantidade de N é a época em que ele é aplicado. As fases críticas onde
3
as necessidades de N para plantas são maiores são: a) durante o crescimento celular e b)
durante a diferenciação floral (Varennes, 2003). Como se pode ver na figura 1 a fase onde a
demanda de N pela planta é maior está dividida em dois períodos distintos. Entre duas a
três semanas antes da floração e duas semanas após a floração durante um período de
aproximadamente um mês (desenvolvimento do coberto vegetal) (Hawk & Martinson, 2007).
Figura 1 – Azoto total (g) absorvido por videiras da casta Concord fertilizadas com 50 lb
azoto (15N-nitrato de amónio enriquecido) à floração, adaptado de Hawk & Martinson (2007).
Os nutrientes minerais absorvidos pelas plantas são utilizados nos mais diversos processos
fisiológicos e também como componentes estruturais (Mullins, et al., 1992), sendo que o N é
o nutriente mineral requerido em maior abundância pelas plantas (Crawford, 1995).
1.1.3. Efeitos da quantidade de azoto na videira
O principal objectivo da adubação azotada é maximizar o desenvolvimento das culturas em
vez do seu crescimento vegetativo. A demanda de N nas videiras em comparação com
outras culturas é reduzida. Em videiras Thompson Seedless a exigência de N usada para a
produção de uva passa, em San Joaquin Valley foi de 84 kg/ha. Cerca de 35 kg/ha são
removidos na vindima e o restante é reciclado (Williams, 1987), o que sugere que a
demanda anual de N será de aproximadamente 25-50 kg/ha, dependendo do tamanho da
cultura. Estudos recentes em San Joaquin Valley revelam que em videiras Thompson
Seedless, é possível manter o rendimento e a qualidade dos frutos com um suprimento de
25-50 unidades N/ha de N, aplicada anualmente (Christensen, et al., 1991).
A quantidade de fertilizante azotado necessário varia de acordo com o rendimento, tipo de
solo e eficiência da irrigação (Christensen, 1984).
4
Videiras com carência de N exibem também sintomas de deficiência, como clorose (Britto &
Kronzucke, 2002), e em casos severos de deficiência, as folhas ficam amarelas ou douradas
e podem morrer. Enquanto plantas com excesso deste nutriente no solo geralmente
apresentam folhas de cor verde-escura e raízes curtas (Tagliavini & Rombolà, 2001; Britto &
Kronzucke, 2002).
De acordo com Daudt et al. (1975) o excesso de N nas videiras torna-as muito vigorosas,
prolongando o período de crescimento vegetativo e retardando o amadurecimento da uva. O
aumento do período de crescimento vegetativo provoca um aumento da densidade foliar, o
que leva ao aumento do ensombramento (Bell, 1994) e consequente redução da
fotossíntese (Mullins, et al., 1992), provocando alterações na composição dos frutos,
redução da produção e da qualidade do mosto (Dukes, et al., 1991; Smart, 1991; Keller, et
al., 2001). Segundo Keller et al. (2001) o ensombramento está associado ao aumento dos
valores de pH no mosto. Outros autores também observaram que adubações azotadas em
excesso podem resultar num aumento significativo do pH do mosto (Ruhl & Fuda, 1991;
Capps & Wolf, 2000).
Se a quantidade de N no solo for maior do que a videira pode absorver, e se essa absorção
não for limitada, a aplicação de fertilizantes azotados não trará efeitos ao mosto nem ao
vinho, ou estes efeitos podem tornar-se negativos no que diz respeito à qualidade.
A humidade inadequada do solo também pode reduzir a absorção do N (Kliewer, et al.,
1991; Spayd, et al., 1991; Spayd, et al., 1994).
1.1.4. Importância da aplicação de azoto na videira
Frequentemente na produção de vinhos surgem problemas relacionados com paragens e
amuos de fermentação ou fermentações prolongada devido ao inadequado fornacimento de
N para as leveduras (Bell, et al., 1979; Ough & Amerine, 1987; Bely, et al., 1990; Boulton, et
al., 1996; Blateyron & Sablayrolles, 2001; Cramer, et al., 2002; Mendes-Ferreira, et al.,
2004). Para fazer fase a este problema aplica-se N na vinha, para que a concentração de
compostos azotados nas uvas aumentem.
Nos quadros 1a, 1b e 1c demonstra-se o efeito da aplicação de N nos diferentes
constituintes das uvas e/ou do mosto. No quadro 16 vê-se claramente que a quantidade dos
compostos azotados aumenta após a aplicação de N (Bell & Henschke, 2005). De referir, os
compostos como o NH4+, arginina e a quantidade total de aminoácidos, porque são os mais
utilizados pela Saccharomyces cerevisiae durante a fermentação para o seu crescimento.
Outros compostos azotados tais como a prolina também aumentam, mas a Saccharomyces
cerevisiae não os consegue assimilar (Ough, et al., 1991).
5
Quadro 1a – Impacto na concentração e na composição das uvas e/ou mosto à vindima, da
aplicação de fertilizantes azotados na vinha, adaptado de Bell & Henschke (2005).
Concentração dos diferentes
componentes na uva
Variação percentual em comparação com vinhas não fertilizadas (100%)
Referências
Sólidos solúveis totais
(+) 100,9 – 108,2 2, 8, 24, 26, 31, 32, 44, 45
(–) 84,7 – 99,4 4, 5, 8, 11, 12, 14, 16, 22, 26, 28, 38, 39
(0)
1, 2, 5, 6, 8, 10, 12, 13, 17, 18, 19, 21, 25, 26, 30, 31, 33, 36, 39, 40, 41, 44, 45
Glucose e/ou Frutose
(+) 107 24
(–) 97,5 5, 24
(0)
5, 17
Acidez titulada
(+) 101 – 137,2 5, 6, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 19, 28, 32
(–) 80,8 – 97,1 1, 14, 18
(0)
1, 4, 8, 12, 13, 16, 19, 21, 22, 26, 30, 36, 41
Malato e/ou ácido málico
(+) 102,2 – 144 5, 10, 13, 22, 28, 30, 39
(–) 84,4 – 89,5 5, 10, 13, 22, 28, 30, 39
(0)
5, 17, 28, 41
Tartarato e/ou ácido tartárico
(+) 103,8 – 118,2 13, 22, 39
(–) 93,2 – 95,2 24, 40
(0)
5, 17, 30, 39, 40, 41
pH
(+) 100,5 – 130,6 1, 5, 8, 19, 22, 28, 31, 41
(–) 95,6 – 99 8, 19
(0)
1, 4, 6, 8, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 21, 26, 30, 31, 36
Potássio
(+) 103,1 – 173,5 8, 22, 39
(–) 86 – 93 28
(0)
5, 8, 12, 13, 30, 36, 39
6
Quadro 1b – (continuação) – Impacto na concentração e na composição das uvas e/ou
mosto à vindima, da aplicação de fertilizantes azotados na vinha adaptado de Bell &
Henschke (2005).
Concentração dos diferentes
componentes na uva
Variação percentual em comparação com vinhas não fertilizadas (100%)
Referências
Fósforo
(+) 120,2 – 130,1 22
(–) 76,4 – 94,6 5, 30
(0)
12, 36
Cálcio
(+)
–
(–) 66,6 – 85,9 22
(0)
12, 13, 30
Magnésio
(+) 111,7 – 117,7 30
(–) 86,4 –98 12, 22
(0)
12, 13
Cloreto
(+)
–
(–) 65,6 39
(0)
39
Sódio
(+)
–
(–)
–
(0)
39
N total
(+) 102,7 – 529,6 5, 6, 7, 12, 13, 14, 17, 27, 30, 33, 34, 35, 36, 37, 38
(–)
–
(0)
–
Aminoácidos totais
(+) 108.5 – 822 5, 7, 12, 14, 21, 22, 26, 27, 29, 34, 38, 42, 43, 44
(–) –
(0) 44
NH4+
(+) 103.9 – 891.6 5, 6, 8, 9, 12, 33, 36, 41
(–) –
7
Quadro 1c – (continuação) – Impacto na concentração e na composição das uvas e/ou
mosto à vindima, da aplicação de fertilizantes azotados na vinha adaptado de Bell &
Henschke (2005).
Concentração dos diferentes
componentes na uva
Variação percentual em comparação com vinhas não fertilizadas (100%)
Referências
Arginina
(+) 109.5 – 1800 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 14, 20, 22, 26, 27, 28, 34, 35, 38, 41, 42
(–) –
Prolina
(+) 106.9 – 640 6, 7, 8, 12, 14, 22, 26, 33, 34, 38, 41, 42, 43
(–) 81.6 – 98.3 12
(0) 4, 3, 8
Fenóis totais
(+) 112.9 – 164.1 16, 24
(–) 59.6 – 98.1 9, 10, 14, 16
(0) 23, 44
Antocianinas
(+) 105.5 – 124.1 14*, 18, 23
(–) 57.9 – 78.05 14*, 22, 26 (0) Intensidade de cor (+) 116.6 – 133.3 16 (–) 65.4 – 91.2 14 (0) – Taninos (+) 127.4 – 163.7 16 (–) 65.3 – 90.6 14* Flavonóis (+) – (–) 80 23 (0) – Percursores de tióis (+) 176 – 441 10 (–) – (0) – † Mediante a aplicação de azoto, a concentração do composto de qualidade aumentada na baga da uva (+), diminui (–) não se altera (0) *por bago. Referências
1. Abdallah & Sefick (1965), 2. Baldwin (1966), 3. Bath et al. (1991), 4. Bavaresco et al. (2001), 5.
Bell (1994), 6. Bell et al. (1979), 7. Bertrand et al. (1991), 8. Chang & Kliewer (1991), 9. Chantelot
et al. (2001), 10. Choné (2003), 11. Christensen et al. (1994), 12. Conradie (2001), 13. Conradie &
Saayman (1989b), 14. Delas (1993), 15. Delas et al. (1991), 16. Delgado et al. (2004), 17. Dukes
et al. (1991), 18. Ewart & Kliewer (1977), 19. Eynard et al. (2000), 20. Gao & Cahoon (1990), 21.
Giorgessi et al. (2001), 22. Hilbert et al. (2003), 23. Keller & Hrazdina (1998), 24. Keller et al. (1998), 25. Keller et al. (1999), 26. Kliewer (1977a), 27. Kliewer (1977b), 28. Kliewer et al. (1991),
29. Linsenmeier et al. (2004). 30. Maigre (2002), 31. Neilsen et al. (1987), 32. Nijjar & Chand
(1969), 33. Ough (1968), 34. Ough & Bell (1980), 35. Ough & Lee (1981), 36. Ough et al. (1968a),
37. Perez-Harvey & Witting (2001), 38. Rodriguez-Lovelle & Gaudillère (2002), 39. Ruhl et al. (1992), 40. Spayd & Morris (1978), 41. Spayd et al. (1994), 42. Sponholz (1991), 43. Treeby et al. (1996), 44. Treeby et al. (2000), 45. Ulrich (1942)
8
1.1.5. Absorção, distribuição e acumulação do azoto na videira
A absorção do N inicia-se logo após o início do abrolhamento e intensifica-se até à floração,
no entanto, no começo do ciclo, a maior parte do N utilizado provém da acumulação nos
órgãos de reserva do ciclo anterior (Winkler, et al., 1974; Conradie, 2001).
A videira absorve N, preferencialmente na forma mineral/inorgânica (NO3- e NH4
+)
(Stevenson & Cole, 1986), sendo os compostos orgânicos como os aminoácidos, ureia,
ácido úrico e outros compostos absorvidos em menor quantidade e em condições de
escassez de NO3- e NH4
+ (Campbell, 1978). Das formas inorgânicas no solo, o NO3- é o mais
absorvido pela videira, sendo depois de absorvido reduzido a NH4+ e incorporado, formando
cadeias carbónicas, aminoácidos (como as aminas que dão origem às proteína), no
citoplasma das células, cloroplastos ou mitocôndrias (Sponholz, 1991; Cheng, et al., 2004;
Xia & Cheng, 2004). Sendo que também incorporado em compostos azotados nas células
da videira, onde uma parte permanece acumulada e a restante é transportada pelo xilema
para a parte aérea. O ácido aspártico, o ácido glutâmico e a arginina são os compostos
transportados no xilema com maior frequência (Kliewer, 1967).
Dos aminoácidos a arginina é o principal composto acumulado nas raízes, no caule e nos
ramos das plantas durante o inverno. Segundo alguns autores a arginina representa entre
50 a 90% do N solúvel armazenado. Mas não é só a arginina a ser acumulada, outros
aminoácidos e proteínas formam também reservas de N nas partes perenes (Kliewer, 1967).
Alguns autores reportam que a maioria do N total da planta acumula-se nas raízes, inclusive
o N proveniente dos fertilizantes aplicados no ano, tratando-se do local mais importante de
acumulação (Kliewer & Cook, 1974). Já segundo Conradie (1990), a maior parte do N
proveniente dos fertilizantes é encontrada nas partes anuais da planta, folhas e cachos,
sendo pequenas as quantidades de N aplicado acumuladas nas partes perenes.
A quantidade de N absorvido pela videira na fase de crescimento está dependente da sua
disponibilidade no solo. Em solos com baixa disponibilidade, as plantas, entre elas a videira,
utilizam diversos mecanismos para aumentar a eficiência de absorção. Como o aumento da
relação raiz/parte aérea ou o aumento dos pelos radiculares (Crawford & Glass, 1998;
Forde, 2002; Miller & Cramer, 2004).
1.2. Azoto na uva
1.2.1. Composição azotada da uva
Os compostos azotados são importantes para o metabolismo das leveduras (Henschke &
Jiranek, 1993; Kosir & Kidric, 2001). Existe um grande número de compostos azotados,
9
como o NH4+, aminoácidos, proteínas, vitaminas, péptidos, aminas e NO3
-, que são
encontrados nas uvas (Cooper, 1982; Henschke & Jiranek, 1993; Magasanik & Kaiser,
2002). Estes compostos azotados são muito importantes para o crescimento e metabolismo
das leveduras durante a fermentação e, em alguns casos, pode ser um factor limitante do
crescimento das leveduras e da fermentação (Ough & Amerine, 1987). Um grande número
destes compostos azotados, podem estar presentes nos mostos e nos vinhos, tais como:
proteínas, polipeptídeos, aminoácidos, aminas, NO3-, vitaminas e o NH4
+ (Ough & Amerine,
1974; Zoecklein, et al., 1995).
A concentração inicial de N nas uvas e a concentração de cada um dos diferentes
constituintes azotados afectam o crescimento das leveduras, a velocidade de fermentação,
formação, a estabilidade do produto final (Bell, et al., 1979) e a clarificação, além de
influenciarem o desenvolvimento do aroma e do "bouquet" do vinho (Zoecklein, et al., 1995).
A concentração de N nas uvas também varia consideravelmente de acordo com a região, a
casta, as condições do clima, do solo e as práticas enológicas (Huang & Ough, 1989; Huang
& Ough, 1991; Soufleros, et al., 2003). Segundo Zoecklein et al.(1995), essa quantidade
varia entre os 60 e os 2400 mg/L, sendo que a concentração mínima indicada na bibliografia
para as leveduras realizarem a fermentação sem que ocorram amuos ou paragens de
fermentação, não deve ser inferior a 140 mg N/L (Bely, et al., 1990; Bisson, 1991; Boulton,
et al., 1996; Lorenzini, 1996).
Nem todos os compostos azotados são utilizados pelas leveduras (Bell & Henschke, 2005).
Como tal houve a necessidade de criar dois grupos dentro dos compostos azotados. Sendo
que no primeiro grupo colocaram-se os compostos azotados que podem ser assimilados
pelas leveduras, tais como o NH4+ e os aminoácidos a excepção da prolina, e no segundo
grupo os compostos azotados que não são assimilados pelas leveduras (YNAN – Yeast
non-assimilable nitrogen), como as proteínas, a prolina entre outros (Bell & Henschke,
2005).
1.2.1.1. Amónio
Dentro dos compostos azotados, o N amoniacal e os aminoácidos livres (FAN – Free amino
nitrogen), são os mais importantes, por serem facilmente assimiláveis pelas leveduras
(Bisson, 1991; Henschke & Jiranek, 1993). A concentração do N amoniacal varia segundo
vários autores entre 5-325 mg N/L (Ough, 1969; Bely, et al., 1991; Henschke & Jiranek,
1993).
Durante fase de crescimento dos bagos, o N amoniacal representa mais de metade do N
total nas uvas. Também na fase inicial da maturação o N amoniacal continua a predominar,
começando a diminuir a partir do pintor (Bell, 1994). Durante a maturação a quantidade de N
10
amoniacal em percentagem do YAN diminui (Bell, 1994), representando no final da
maturação 3-10% do N total nas uvas (Ribéreau-Gayon, et al., 2006).
A quantidade de N amoniacal nas uvas depende de vários factores, como a casta e as
práticas vitícolas (Ough & Amerine, 1988). Segundo Huang & Ough (1989), na casta
Cabernet Sauvignon a quantidade de NH4+ no mosto corresponde a 53% do total do YAN e
na casta Gewürztraminer corresponde apenas a 32% do total do YAN, devido ao facto da
casta Cabernet Sauvignon ser um acumulador de prolina, prolina essa que reduz o
contributo dos aminoacidos para o YAN e a casta Gewürztraminer ser um acumulador de
arginina que aumenta o contributo dos aminoacidos para o YAN. No que as prácticas
vitícolas diz respeito, a aplicação de N na videira aumenta a concentração de N amoniacal
na uva e no mosto, mas o seu efeito na concentração de N amoniacal na percentagem do
YAN é variável. Alguns estudos indicam haver um ligeiro aumento na percentagem de N
amoniacal no YAN (Bell, 1994; Conradie, 2001), mas em outros estudos verificaram-se um
grande aumentos na concentração do N amoniacal (Bell, et al., 1979; Spayd, et al., 1994).
Caso não exista NH4- em quantidade suficiente no mosto, uma forma de corrigir essa sua
carência é com a adição de fosfato diamónio (DAP) antes do arranque da fermentação, para
que a fermentação decorra sem problemas (Bell & Henschke, 2005).
1.2.1.2. Aminoácidos
Os aminoácidos são unidades químicas de baixo peso molecular que possuem pelo menos
um grupo amina e um grupo ácido carboxílico ligados ao mesmo átomo de carbono.
Compõem, junto com as proteínas e peptídeos, cerca de 30 a 40% do N total (Soufleros, et
al., 2003), já segundo Kliewer (1968), os aminoácidos das uvas correspondem entre 60-90%
do N total.
Os aminoácidos são uma importante fonte de N em mostos e vinhos e são a base das
proteínas. Proteínas essas, que são constituídas por um conjunto de 20 aminoácidos e
classificados como essenciais ou indispensáveis (Cooper, 2000; Nelson & Cox, 2000).
Esses 20 aminoácidos são a alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido
glutâmico, glutamina, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina,
prolina, serina, treonina, triptófano, tirosina e valina (Large, 1986; Campos, 1998). Estes
compostos servem como nutrientes para as leveduras durante a fermentação alcoólica e
participam do metabolismo das bactérias lácticas durante a fermentação maloláctica
(Gómez-Alonso, et al., 2007).
O transporte destes compostos azotados para os bagos ocorre principalmente, depois do
pintor, e a acumulação pode continuar durante a maturação (Williams & Biscay, 1991;
Spayd, et al., 1994).
11
No quadro 2 estão resumidos os principais aminoácidos encontrado nas uvas e no mosto de
uva. No mesmo quadro também se pode observar que a concentração varia
significativamente (Bell & Henschke, 2005).
Quadro 2 – Identificação e concentração de aminoácidos, encontrados na uva e/ou mosto à
colheita, adaptado de Bell & Henschke (2005).
Aminoácidos Variação da concentração
descrita na literatura (mg/L) Referências
Alanina 10 – 227 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Arginina 20 – 2322 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
Asparagina 1 – 171 3, 5, 6, 9, 11
Ácido aspártico 10 – 138 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Citrulina 0,1 – 83 2, 3, 5, 10
Cisteína 1 – 8,2 6, 10
Glutamina 9 – 4499 1, 2, 3, 5, 8, 10, 11
Ácido glutâmico 27 – 454 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
Glicina 1– 20 3, 5, 6, 8, 10
Histidina 5 – 197 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Isoleucina 1 – 117 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Leucina 2 – 160 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Lisina 0,7 – 45 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10
Metionina 1 – 33 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10
Ornitina 0,1 – 27,2 2, 3, 5, 8, 10
Fenilalanina 2,8 – 138 2, 3. 5, 6, 8, 9, 10, 11
Prolina 9 – 2257 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11
Serina 13 – 330 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11
Treonina 9 – 284 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Triptófano 0,2 – 11 5
Tirosina 2 – 33 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10
Valina 7– 116 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10
1. Ough & Bell (1980), 2. Huang & Ough (1989), 3. Sponholz (1991), 4. Delas (1993), 5. Henschke &
Jiranek (1993), 6. Spayd et al. (1994), 7. Spayd & Andersen-Bagge (1996), 8. Treeby et al. (1998),
9. Hernandez-Orte et al. (1999), 10. Miele et al (2000), 11. Conradie (2001).
12
A glutamina é o principal composto azotado transportado para os bagos. Depois do
transporte, as aminotransferases convertem a glutamina dos bagos em outros aminoácidos,
como a arginina e a prolina, que em conjunto representam entre 60 a 70% do total dos
aminoácidos das uvas maduras (Bell & Henschke, 2005). A arginina e prolina são os
principais aminoácidos presentes em uvas maduras e, consequentemente no mosto (Bisson,
1991).
Os FAN podem estar presentes no vinho e têm ter várias origens. Além dos que estão
presentes na uva e que podem ser totalmente ou parcialmente metabolizados pelas
leveduras durante a fermentação alcoólica, existem aqueles que são excretados pelas
leveduras vivas no final da fermentação (Kosir & Kidric, 2001), enquanto alguns são
libertados por proteólise durante a autólise das leveduras mortas, e outros, pela degradação
enzimática das proteínas da uva (Kosir & Kidric, 2001; Soufleros, et al., 2003).
A concentração dos aminoácidos varia entre as diferentes castas, porta-enxertos, local e
clima onde se encontra a vinha e com o estado de maturação das uvas (Huang & Ough,
1989; Sponholz, 1991).
1.2.2. Evolução do azoto durante a maturação da uva
A evolução e a concentração dos compostos azotados na uva durante a maturação,
segundo vários estudos reportam, tende a aumentar com a maturação (Bell, 1994). À
excepção do amónio e da arginina como se pode ver na figura 2 (Bell & Henschke, 2005).
Figura 2 – Evolução da concentração dos compostos azotados ao longo da maturação em
uvas de Cabernet Sauvignon, adptado de Bell & Henschke (2005).
13
Do pintor até à vindima o N total aumenta, atingindo o seu valor máximo antes da vindima
(Bell & Henschke, 2005).
A redução da arginina no final da maturação pode estar relacionada com o armazenamento
sobre a forma de reserva nos órgãos da videira, em preparação para o ano seguinte (Bell &
Henschke, 2005). Como já foi referido no ponto1.1.5., arginina é o principal composto
acumulado nas raízes, nos caules e nos ramos das plantas durante o inverno (Kliewer,
1967). A redução da arginina poderá também estar relacionada com a conversão da mesma
em prolina na fase final da maturação, levando ao aumento verificado da prolina no gráfico
D da figura 2 (Bell & Henschke, 2005).
1.2.3. Localização dos compostos azotados na uva
Como se pode ver no quadro 3, de acordo com Stines et al. (2000), a percentagem do YAN
na película varia entre 19% e 29%, na polpa entre 61% e 66% e na grainha entre 10% e
15%.
Quadro 3 – Quantidade de azoto presente na forma de azoto facilmente assimilável ou
como prolina na semente, na película e na polpa das castas Riesling e Cabernet Sauvignon
frutos colhidos com 20,4° Brix e 20,5° Brix, respectivamente. Adaptado de Stines, et al.
(2000).
Casta Tecido % peso do
bago N na forma do YAN N na forma de prolina
µg N/g uva % µg N/g uva %
Riesling
Grainha 6,90 33,83 9,86 4,00 5,41
Película 8,80 99,50 28,99 11,69 15,79
Polpa 84,30 209,88 61,15 58,34 78,80
Cabernet
Sauvignon
Grainha 5,30 46,77 15,37 2,42 1,36
Película 12,90 57,85 19,01 21,08 11,78
Polpa 81,80 199,75 65,63 155,42 86,86
Tendo em conta estes valores, pode-se dizer que a remoção das películas durante a
fermentação remove até 30% do total do YAN presente nas uvas.
14
1.2.4. Consumo do azoto presente no mosto durante a fermentação
As necessidades da levedura para que a fermentação ocorra sem problemas estão bem
estudadas (Bell & Henschke, 2005). Os compostos azotados são essenciais para o
metabolismo e crescimento das leveduras, sendo quantitativamente o mais importante
depois do carbono (Bisson, 1999).
Dentro dos compostos azotados presentes no meio, a levedura tem preferência sobre
alguns deles. Através de um mecanismo de regulação catabólica a levedura favorece o
consumo dos compostos “bons” de N, levando a que de todos os compostos azotados que
compõem o YAN e são usados pelas leveduras, os primeiros a serem consumidos
(compostos “bons”) sejam: o amónio, a glutamina e a asparagina e só depois de estes
deixarem de estar presentes no meio, sejam consumidos a arginina, a alanina, o aspartato,
a glicina e o glutamato e no final de tudo a ureia e a prolina (Magasanik & Kaiser, 2002).
Quando a concentração de N no meio se situa entre valores <100-350 mg N/L, as leveduras
consomem primeiro os compostos “bons” de N, consumindo os outros depois (Bell &
Henschke, 2005). Sendo que de acordo com Henschke et al.(1993) o consumo máximo do
YAN pelas leveduras depende da estirpe e varia entre 329-473 mg N/L.
1.2.5. Adição de Azoto ao mosto
O metabolismo dos compostos contendo N leva à formação de produtos de grande
importância para o vinho (Bisson, 1991), o que leva a que de alguns anos para cá, seja
prática comum na indústria dos vinhos a aplicação de N ao mosto para suprir a falta do
mesmo. A forma mais comum de suprir a falta de N no mosto tem por base a aplicação de N
inorgânico, como é exemplo o DAP (Henschke & Jiranek, 1993; Blateyron & Sablayrolles,
2001). Mas também se pode utilizar leveduras inactivas para fornecer N ao mosto (Munoz &
Ingledew, 1990).
Para que a aplicação do DAP seja a mais correcta deve-se primeiramente analisar o mosto
para quantificar o YAN nele existente (Henschke & Jiranek, 1993). A não quantificação do
YAN nos mostos pode levar a excessos de compostos azotados o que provoca graves
problemas como a formação do carbamato de etilo (Ough, 1991). O carbamato de etilo
resulta do aumento da ureia em solução, consequência do não consumo da arginina, devido
ao facto dos aminoácidos não serem consumidos na presença do amónio (Ough, 1991).
Sendo que a ureia é uma das substâncias precursoras do carbamato de etilo (Ough, et al.,
1988).
O carbamato de etilo é um éster que resultada da reacção entre a ureia e o etanol e é um
composto carcinogénico (Mirvish, 1968; Ough, et al., 1991), porém o seu risco de ocorrência
15
é relativamente baixo se comparado com certas nitrosaminas e micotoxinas (Ingledew, et
al., 1987).
1.2.6. Efeito do azoto no aroma, flavour e na sensação do vinho na boca
Na figura 3 pode-se observar os diferentes compostos produzidos pelas leveduras durante a
fermentação alcoólica.
Figura 3 – Principais flavours do metabolismo das leveduras adaptado de Bell & Henschke,
(2005).
O N presente no mosto ao ser consumido pelas leveduras leva ao seu crescimento e
desenvolvimento (Ough & Amerine, 1987; Henschke & Jiranek, 1993; Kosir & Kidric, 2001).
Segundo alguns estudos e como se pode ver na figura 3, durante o crescimento das
leveduras, a acumulação de açúcares leva a produção de compostos voláteis, ácidos
gordos, compostos de enxofre, álcoois superiores, ácidos orgânicos e esteres (Bell &
16
Henschke, 2005). O N também participa na formação do aroma e regula os mercaptanos, os
tióis e os monoterpenos (Bell & Henschke, 2005).
Nos quadros 4 e 5 pode-se ver o efeito da fertilização azotada nos álcoois superiores e nos
esteres. Como se pode ver nas tabelas tanto os álcoois superiores totais e os ésteres
superiores totais aumentaram com a fertilização azotada.
Quadro 4 – Efeito da aplicação de azoto na videira nos álcoois superiores, adaptado de Bell
& Henschke, (2005).
Álcool superior
Aplicação de
azoto na
vinha
Referência
Álcoois superiores totais Aumentou Giorgessi et al. 2001
1-Propanol Aumentou Ough & Bell 1980
1-Butanol Aumentou Webster et al. 1993
Isobutanol (2-metil propanol) Aumentou Webster et al. 1993, Giorgessi
et al. 2001
Álcool amílico (2,3-metil-1-butanol) Aumentou Webster et al. 1993
1-Hexanol Aumentou Giorgessi et al. 2001
Trans-3-hexan-1-ol Aumentou Webster et al. 1993
Cis-3-hexan-1-ol Aumentou Webster et al. 1993
Álcool benzílico Aumentou Webster et al. 1993
Álcool amílico (2,3-metil-1-butanol) Sem efeito Spring 2002
Álcoois superiores totais Diminuiu Webster et al. 1993
Isobutanol (2-metil propanol) Diminuiu Ough et al. 1968b, Ough & Bell
1980, Webster et al. 1993
Álcool amílico (2,3-metil-1-butanol) Diminuiu
Ough et al. 1968b, Webster et
al. 1993, Maigre 2002, Spring
2002
Álcool amílico activo (2-metil-1-butanol) Diminuiu Ough & Bell 1980
Álcool isoamílico (3-metil-1-butanol) Diminuiu Ough & Bell 1980
2-fenil-etanol Diminuiu Webster et al. 1993, Maigre
2002, Spring 2002
17
O papel dos álcoois superiores nos vinhos não é muito claro, mas segundo Rapp & Versini
(1991) valores abaixo de 300 mg/L aumentam a complexidade do vinho e valores acima de
400mg/L podem ser prejudiciais para o vinho. Já no que diz respeito aos ésteres, o seu
maior contributo nos vinhos está relacionado com os aromas e o seu carácter varietal
(Lambrechts & Pretorius, 2000).
Quadro 5 – Efeito da aplicação de azoto na videira nos ésteres, adaptado de Bell &
Henschke, (2005).
Ésteres Aplicação de
azoto na vinha Referência
Ésteres voláteis totais Aumentou Ough et al. 1968 b, Giorgessi et
al. 2001
Acetato de etilo Aumentou Webster et al. 1993
Butirato de etilo Aumentou Webster et al. 1993
Etil-4-hidroxi-butirato Aumentou Giorgessi et al. 2001
Etil hexanoato Aumentou Ough & Lee 1981, Webster et
al. 1993, Giorgessi et al. 2001
Etil octanoato Aumentou Webster et al. 1993
Etil decanoato Aumentou Ough & Lee 1981, Webster et
al. 1993
Acetato de isobutilo Aumentou Webster et al. 1993
Acetato isoamílico Aumentou Ough & Lee 1981, Webster et
al. 1993
Acetato de hexila Aumentou Giorgessi et al. 2001
Acetato de fenil-etil Aumentou Giorgessi et al. 2001
Butirolactona Aumentou Giorgessi et al. 2001
Malato de dietilo Aumentou Giorgessi et al. 2001
Octanoato de etil Sem efeito Ough & Lee 1981
Acetato de hexilo Sem efeito Ough & Lee 1981
Acetato de feniletilo Sem efeito Ough & Lee 1981
18
1.3. Diferentes métodos para a determinação de azoto facilmente assimilável em
mosto e vinhos
A importância do doseamento do YAN em mostos de uva justifica a implementação de
métodos expeditos e fiáveis e de simples preparação de amostras. Existem 4 métodos (a-d)
que permitem o doseamento de compostos azotados do mosto e do vinho (Ribéreau-Gayon,
et al., 1972). Desses métodos, alguns são utilizados regularmente em mostos e em vinhos.
Sendo que esses métodos são, a) A TF ou método de Sorenson, baseado na reacção do
formaldeído com os aminoácidos e com o NH4+ (Aerny, 1996; Ramakrishnan, et al., 2001;
Gump, et al., 2002; Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia, 2007), b) O método colorimétrico,
baseado na reacção da ninidrina com os aminoácidos (Aerny, 1996; Ramakrishnan, et al.,
2001), nomeadamente o FAN descrito pela European Brewing Comission (1972), c) o
método NOPA, baseado na derivatização dos grupos amina primários com o reagente o-
ftaldeído/N-acetil-L-cisteína (OPA/NAC) (Dukes & Butzke, 1998), d) a electroforese capilar
descrita por Tavares (1997), Para alem desses métodos existe ainda outro que está em fase
de estudo que é o método do FTIR.
1.3.1. Titulação formol
A TF, também designado método de Sorensen é um método simples, e pouco exigente em
reagentes e material para a quantificação de aminoácidos e NH4+, através da reacção dos
aminoácidos e do NH4+ com o formaldeído (Aerny, 1996; Gump & Fugelsang, 2001; Gump,
et al., 2002).
Neste procedimento o mosto é inicialmente neutralizado com hidróxido de sódio (NaOH), até
pH8, sendo depois adicionado formaldeído em excesso. Depois da adição do formaldeído, a
solução resultante pode ser titulada com NaOH até retornar ao ponto de equivalência (pH 8).
O formaldeído reage com os FAN e com o NH4+ bloqueando a sua função amina, originando
um grupo metilo que contém a função carboxilo dos aminoácidos (Aerny, 1996; Gump &
Fugelsang, 2001; Gump, et al., 2002). Traduzindo-se pelas seguintes reacções:
19
A reacção causa a perda de um protão do NH4+, protão esse que depois de libertado pode
então ser titulado com o NaOH (Aerny, 1996; Ramakrishnan, et al., 2001; Gump, et al.,
2002). O NH4+ ao ser bloqueado pelo formaldeído, e os seus sais titulados pelo NaOH, faz
com que seja possível através deste método, a quantificação do N aminado e do N
amoniacal (Aerny, 1996; Ramakrishnan, et al., 2001; Gump, et al., 2002).
A TF tem por base o pH 8, porque como Gump et al.(2001), demonstraram, trabalhar a pH 8
na neutralização inicial e no ponto de viragem da titulação, minimiza os erros associados,
sendo que a detecção do ponto de viragem através do pH é um importante aspecto deste
método, uma vez que o uso de um indicador não iria garantir a mesma precisão e exactidão
(Gump & Fugelsang, 2001).
Este método segundo Gump et al. (2002), como se pode ver no quadro 6 referente á
recuperação de aminoácidos e do NH4+ pela TF, permite recuperar entre 90 a 98% dos
aminoácidos como alanina, arginina, serina, treonina, α-aminobutírico, ácido aspártico, ácido
glutâmico. Sendo que no caso da arginina que contém quatro N na sua constituição, apenas
Quadro 6 - Recuperação de aminoácidos e amónio pela titulação formol adaptado de
Gump, et al. (2002).
Quantidade
adicionada
(mg/L)
Nº de
anális
es
N em
solução
(mg/L)
N pelo
formol
Recuperaç
ão de N
(%)
SD (%)
L-Alanina 99,4 4 15,60 15,4 96,4 4,50
Mistura anterior mais
γ-amino ácido butírico 58,5 4 23,56 21,0 89,2 0,03
Mistura anterior mais
L-argininaª 113,4 4 32,67 28,0 85,7 0,00
Mistura anterior mais
L-ácido aspártico 36,0 4 36,46 30,8 84,5 0,00
Mistura anterior mais
L-ácido glutâmico 46,2 4 40,86 33,6 82,2 0,00
Mistura anterior mais
L-serina 90,1 4 52,86 43,4 82,1 0,00
Mistura anterior mais
DL-treonina 59,0 4 59,79 50,4 84,3 0,00
Mistura anterior mais
cloreto de amónio 200,0 4 112,14 96,6 86,1 0,00
Mistura anterior mais
L-prolina 1072,9 4 242,64 119,0 48,9 0,28
a apenas um azoto da L-arginina é titulado
20
um desses N é titulado (Gump, et al., 2002). No caso do NH4+ a sua recuperação varia entre
os 77%-88% e no caso da prolina, a sua recuperação fica-se pelos 17% (Gump, et al., 2002;
Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia, 2007).
A mistura anterior é composta pela mistura dos aminoácidos anteriormente analisados
(Gump, et al., 2002).
A TF é o único método capaz de dosear directamente o YAN dos mostos, sendo um método
pouco exigente em reagentes e materiais (Aerny, 1996; Gump & Fugelsang, 2001; Gump, et
al., 2002). O principal inconveniente do formaldeído é a toxicidade do metanal (Feron, et al.,
1991).
Segundo Gump et al. (2002), a quantificação do teor do YAN é feita através da seguinte
expressão:
YAN (mg de N/L) = [(NaOH gasto na titulação) x (concentração do NaOH usado na titulação)
x (factor de diluição) x 1000 x 14] / volume de amostra usado.
1.3.2. Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
A absorção na região da espectroscopia FT-MIR é uma técnica muito utilizada na
caracterização de diversos materiais, estejam eles na forma de sólidos, de líquidos, de gel
ou gasoso (Smith, 1999; Silverstein, et al., 2005).
A espectroscopia do infravermelho (IR – Infrared) envolve o estudo da interacção da
radiação com a matéria, sendo que a fonte de radiação emite na faixa do espectro
electromagnético com comprimentos de onda, de 2,5 a 25,0 µm (4000 a 400 cm-1).
Este método pode ser usado para identificar um composto ou identificar a composição de
uma amostra. Baseia-se no fato de que as ligações químicas das substâncias possuem
frequências específicas de vibração como se pode ver na figura 4 e figura 5, as quais
correspondem aos níveis de energia da molécula (níveis de vibração) (Akkaş, et al., 2012).
Tais frequências dependem da forma da superfície de energia potencial da molécula, da
geometria molecular, da massa dos átomos e do acoplamento vibratório. É de salientar que
nesta região do espectro a energia dos fotões não é suficiente para excitar os electrões,
porém, alteram o estado vibracional dos átomos e dos grupos ligados por meio de ligações
covalentes (Smith, 1999).
O FTIR tem vantagens nas áreas da produção e no controlo de qualidade de mosto e
vinhos. De tal modo, que a sua importância tem crescido bastante nos últimos anos. Isto
deve-se às suas potencialidades, que permitem a realização de diversas análise, sem
destruição e muitas vezes sem tratamento prévio das amostras. Para além destas
vantagens, existem outras como a rapidez a precisão, elevada autonomia e uma boa
21
resolução média. Permitindo uma rápida e fácil análise de vários parâmetros
simultaneamente ou individualmente, com um gasto mínimo de reagente (Moreira, et al.,
2002).
A espectroscopia FTIR exige uma preparação mínima da amostra. Como tal é actualmente
utilizada para análises de rotina em vários laboratórios de enologia, para a detecção de mais
de 20 parâmetros, incluindo açúcares, pH, álcool e ácidos orgânicos (tartárico, málico,
acético, etc…) (Kupina & Shrikhande, 2003; Versari, et al., 2008).
Os vários compostos presentes no vinho, absorvem frequências específicas de radiação na
região do IR, sendo que dois compostos com características diferentes não podem ter a
mesma absorção no espectro do IR. Assim a espectroscopia FTIR baseia-se na medição
das frequências de base das vibrações das ligações química em grupos funcionais, tais
como C-H, O-H, C=O e N-H, entre outras, como se pode ver na figura 4, mediante absorção
de radiação na região do IR médio (Stuart, 2004; Akkaş, et al., 2012).
Figura 4 – Vibrações moleculares e respectivo comprimento de onda, extraído de Akkaş, et
al. (2012).
Apesar da região do FT-MIR variar entre 4000-400 cm-1 (Smith, 1999; Bauer, et al., 2008),
apenas a chamada região de “impressão digital” que varia entre 1600-929 cm-1 é
considerada por conter informações sobre a composição química do vinho (Smith, 1999).
Como se pode ver na figura 6 nem todas as regiões entre os 4000-400 cm-1 podem ser
usadas para as leituras, como é o caso das regiões 1716-1543 cm-1 e 3626-2970cm-1,
porque contêm leituras para as ligações O-H, não devendo ser usadas para calibrar o FTIR
(Patz, et al., 2004). Outra das desvantagens é o facto de ser necessário que primeiro se
22
proceda a sua calibração, recorrendo a um método de referência para o efeito (Moreira, et
al., 2002; Skoutelas, et al., 2011).
A aplicação de espectroscopia FTIR à análise de mostos e vinhos é um método analítico
indirecto, sendo actualmente uma alternativa aos métodos de análise convencionais (Patz,
et al., 1999; Skoutelas, et al., 2011).
Figura 5 – Diferentes números de onda de absorção de azoto.
Figura 6 – Exemplo de espectros FT-MIR de vinhos tintos. Os três intervalos a branco
mostram as frequências geralmente considerados para cálculo: (a) 2970–2435 cm-1, (b)
2280–1715 cm-1, e (c) 1545–965 cm-1 (região de “impressão digital”), extraído de Versari, et
al. (2012).
23
1.3.3. Cromatografia de troca iónica
A cromatografia de troca iónica, um método proposto por Spackam et al. (1958), e consiste
na reacção colorimétrica entre os grupos funcionais amina e carboxilo dos aminoácidos com
a ninidrina, dentro de sistema de derivação pós-coluna. Nessa reacção, o grupo amina dos
aminoácidos é oxidado pela ninidrina, formando amónia (NH3), CO2 e aldeído, obtido pela
perda de um átomo de carbono do aminoácido original. Nesta reacção, um equivalente da
ninidrina serve como oxidante do aminoácido, reduzindo a ninidrina. Um segundo
equivalente da ninidrina oxidada reage então com a ninidrina reduzida e com o NH3
formado, para formar um complexo roxo, o qual vai ser detectado através de um
espectrofotómetro UV-Visível no comprimento de onda de 570nm (Spackman, et al., 1958;
Callejón, et al., 2010).
Apesar de este método ter demonstrado ser um método de confiança e ter um excelente
poder de resolução, é um método muito moroso, a sua sensibilidade é baixa, o seu
manuseamento é difícil e exige muita manutenção. Para além disso ainda exige uma longa
preparação da amostra, e a sua utilização em vinhos não permite a quantificação da cisteína
(Callejón, et al., 2010).
1.3.4. Cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa
A cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa utiliza as propriedades solúveis da
amostra para a dividir nas fases hidrofílicas e lipofílicas. Na fase reversa, a fase hidrofílica é
constituída por uma solução aquosa de um solvente orgânico que envolve as partículas,
enquanto a fase lipofílica é composta por partículas de sílica revestida por cadeias de
hidrocarbonetos quimicamente ligados (Aguilar, 2004).
Uma vez que todos os aminoácidos apresentam uma vasta gama de polaridades, é possível
a separação de todos os compostos rapidamente, de uma forma mais simples e com uma
maior sensibilidade do que a cromatografia de troca iónica (Aguilar, 2004; Callejón, et al.,
2010).
Através desta técnica é possível fazer a caracterização de um vinho, diferenciar vinagres
com base na sua composição em aminoácidos, estudar a evolução dos aminoácidos
durante o processo de vinificação, e produção de vinagres, determinar a relação entre o
conteúdo de aminoácidos e os compostos voláteis no vinho, e a determinação simultânea de
aminas biogénicas e aminoácidos em vinhos e vinagres. Além disso, cromatografia líquida
tem sido usada para determinar L- e D-isómeros dos aminoácidos de vinhos e NH4+
(Callejón, et al., 2010).
24
1.3.5. Electroforese capilar
A electroforese é uma técnica baseada na separação de partículas, que ocorre quando as
mesmas são dissolvidas ou suspensas em um electrólito, pela acção de um campo eléctrico.
É uma técnica usada na determinação de uma grande variedade de compostos, dos quais
aminoácidos, proteínas e peptídeos (Tavares, 1997). Esta técnica baseia-se na
derivatização dos aminácidos, que depois são detectados por fluorescência induzida por
laser até um limite de 10-20 moles. Apresenta como características a alta eficiência de
separação, baixo consumo de amostras e reagentes, tempos de análise reduzidos e alto
grau de automação (Callejón, et al., 2010).
1.3.6. Cromatografia de gás
A cromatografia gasosa permite a determinação dos aminoácidos e NH4+, com um alto
poder de resolução. Um dos problemas relacionados com a cromatografia gasosa tem a ver
com a necessidade de se ter um operador com grande experiência, devido ao facto de ser
uma técnica difícil de realizar. Outra das desvantagens é a perda de compostos voláteis
derivados dos aminoácidos durante a concentração da amostra e também a complexidade
das reacções e reagentes que são usados. Um dos passos cruciais desta técnica é a
conversão dos aminoácidos para os seus derivados voláteis para depois poderem ser
detectados (Callejón, et al., 2010).
1.3.7. Determinação de aminoácidos por UV
Os aminoácidos podem ser detectados a comprimentos de onda de 190-210nm
directamente, devido ao facto de absorverem radiação nesses comprimentos de onda. Para
que isso seja possível, primeiro tem de se derivar os aminoácidos devido ao solvente e a
outros compostos da amostra que podem interferir na detecção, ao absorver no mesmo
comprimento de onda. Nos anexos Ia e Ib pode-se ver quais os reagentes usados na
determinação por derivatização de aminoácidos e as suas vantagens e desvantagens
(Callejón, et al., 2010).
25
2. Objectivos deste trabalho
Com este trabalho pretende-se quantificar o YAN em castas de uvas brancas e tintas
existentes na Tapada dos anos de 2013 e 2014. Para a realização deste trabalho foram
escolhidas 11 castas. Essas 11 castas são: Alvarinho, Arinto, Encruzado, Macabeu,
Moscatel de Setúbal, Moscatel Galego e Viosinho para as castas brancas, e Cabernet
Sauvignon, Syrah, Touriga Nacional e Trincadeira para as castas tintas. A quantificação do
YAN nas 11 castas será feita primeiramente recorrendo à TF e de seguida através do FTIR.
Com este trabalho pretende-se também “revisitar” um trabalho realizado Skoutelas, et al.
(2011) no ano de 2010 referente à quantificação do YAN pelo método da TF e do FTIR.
Para a calibração do FTIR foram usados mostos de 2013 e resultados existentes na base de
dados do FTIR, analisados em 2010 num trabalho realizado por Skoutelas, et al. (2011).
Sendo que o número total de mostos usados para a calibração do FTIR foram 117.
26
3. Material e métodos
3.1. Preparação das amostras
As amostras correspondentes às 11 variedades de uvas que foram usadas encontravam-se
armazenadas a -20ºC. As uvas foram previamente descongeladas até atingirem uma
temperatura de ±4ºC, por forma a prevenir o arranque da fermentação e consequente
consumo de N. Depois de descongeladas foram esmagadas, manualmente, para obtenção
de mosto de uva e posteriormente foram centrifugadas a 11000 rpm durante 20 minutos a
4ºC na centrífuga Hermle Z383K. Terminada a centrifugação foram filtradas e analisadas
pelo método de referência e de seguida analisadas pelo método do FTIR, para a obtenção
de um espectro de IR.
3.2. Analise dos mostos
3.2.1. Titulação formol
A TF como descrito por Gump et al. (2002) consiste na reacção do formadeído com os FAN,
o que leva a libertação de um protão do NH4+
que pode depois ser titulado directamente pelo
NaOH a pH 8.0. A quantidade de NaOH gasto na titulação pode depois ser introduzida na
equação para a quantificação do YAN.
YAN (mg de N/L) = [(NaOH gasto na titulação) x (concentração do NaOH usado na titulação)
x (factor de diluição) x 1000 x 14] / volume de amostra usado.
Para a análise do pH na TF usou-se o potenciómetro Thermo Scientific Orion Star™ A211
pH Benchtop Meter, que era calibrado todos os dias antes das análises serem realizadas,
com soluções padrões de pH 3, 4 e 7.
Na implementação deste procedimento teve-se em conta certo tipo de precauções: a) O
formaldeído (37%) tem de ser previamente ajustado para pH 8.0 antes da sua adição ao
mosto em análise, por forma a minimizar erros associados à leitura b) Durante a titulação
deve-se adicionar NaOH gota a gota devido ao facto de a reacção ser lenta por causa da
acção tampão da amostra e c) Deve-se controlar o pH do mosto a cada gota de NaOH
adicionada.
As amostras foram previamente centrifugadas e depois filtradas por forma a obter-se uma
amostra clarificada, sem sólidos suspensos que pudessem adulterar os resultados. Após
filtração do mosto, retirou-se 10 mL para um balão volumétrico de 25 mL, e perfez-se o
volume com água desionizada e homogeneizou-se. Do balão volumétrico de 25 mL retirou-
27
se para um copo, 20 mL de mosto e adicionou-se NaOH 0,1 M até atingir o pH 8. Depois de
acertado o pH 8, adicionou-se 2 mL de formaldeído, o que levou a diminuição do pH.
Titula-se a solução com NaOH 0,05 M até atingir novamente pH de 8. Regista-se o volume
gasto e determina-se o teor do YAN, em mg N/L.
No Anexo II encontra-se o procedimento para a análise do YAN na TF.
3.2.2. Limites analíticos
Para a detecção e quantificação dos limites analíticos recorreu-se a uma amostra padrão
contendo 100g de D-glucose, 100g de D-frutose, 5g de ácido L-tartárico e 3 g de ácido L-
málico por litro. À solução padrão foram adicionadas posteriormente, diferentes
concentrações conhecidas de N. Para tal usou-se o Fosfato Diamónio (DAP), e L-arginina
por se saber qual a sua concentração inicial de N.
3.2.3. Quantidade de azoto recuperado
A quantidade de N foi previamente medida na solução padrão e nos mostos de uva tinta e
uva branca. Depois de se saber a quantidade de N na solução padrão e nos mostos de uva
tinta e uva branca, adicionou-se DAP e L-arginina em várias concentrações e titulou-se para
que se pudesse saber qual a quantidade de N recuperada.
A L-arginina foi escolhida para a detecção e quantificação dos aminoácidos através da TF.
Todas as análises foram feitas em triplicado quer na TF quer no FTIR.
3.2.4. Repetibilidade
A repetibilidade é definida como o grau de concordância entre os resultados de medições
sucessivas de uma mesma grandeza, efectuadas nas mesmas condições. Para avaliar a
repetibilidade da TF, usaram-se cinco castas brancas e duas castas tintas usadas na análise
experimental. Cada amostra foi analisada 3 vezes em dias consecutivos, no mesmo local,
com o mesmo equipamento de medição (medidor de pH), com os mesmos reagentes
(soluções preparadas no próprio dia) e pelo mesmo operador.
3.2.5. Reprodutibilidade
A reprodutibilidade é a reprodução fiel e contínua dos resultados obtidos desde o seu
primeiro teste, realizada por outros operadores, preferencialmente isentos em relação aos
28
primeiros, utilizando não apenas diferentes amostras (da mesma casta), mas também
diferentes equipamentos.
A segunda analise dos mostos, foi realizada cinco dias depois no mesmo laboratório, por um
operador diferente com reagentes iguais (soluções preparadas no próprio dia), mas com os
mesmos equipamentos. Para a reprodutividade usaram-se duas castas brancas e duas
tintas.
3.2.6. Quantificação do YAN em mostos dos anos de 2013 e 2014
Para a quantificação do YAN nos mostos dos anos 2013 e 2014, recorreu-se ao método da
TF. Foram feitas duas análises em triplicado, em dois dias diferentes (uma analise em cada
dia), pelo mesmo operador, usando os mesmos reagentes e os mesmos equipamentos, no
mesmo laboratório. Foram analisadas as 11 castas da Tapada em estudo.
3.2.7. Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
Para o FTIR, utilizou-se o equipamento FTIR AVATAR 380 NICOLET, equipado com uma
célula de fluxo transmissão, sendo os dados recolhidos no software Bacchus Acquisition.
As amostras foram previamente centrifugadas e depois filtradas, por forma a obter-se uma
amostra clarificada (≤18 NTU), sem sólidos suspensos que pudessem adulterar os
resultados.
Para o tratamento dos dados e calibração recorreu-se ao software Bacchus Quantification.
Estes softwares constituem a interface entre o equipamento e o operador e apresentam
diferentes funcionalidades. O Bacchus Acquisition serve para a análise dos espectros, ajuste
dos parâmetros relacionados com as amostras, visualização dos resultados, selecção e
optimização de diferentes calibrações, gestão de utilizadores, manutenção do equipamento
(programa de lavagens), realização de teste de robótica e da componente óptica, e o
Bacchus Quantification serve para a apresentação gráfica dos espectros e sua análise,
criação de novas calibrações por dois métodos diferentes: o mínimo dos quadrados parciais
(PLS - Partial Least Squares) e/ou a regressão linear múltipla (MLR - Multiple Linear
Regression).
Na primeira utilização diária deve-se executar o teste do banco óptico, para que se faça uma
verificação do funcionamento do sistema. Depois da verificação do banco óptico, pode-se
dar início às análises das amostras e para tal deve-se seleccionar o ícone “fazer análises”,
sendo que depois se selecciona os parâmetros que se pretende analisar. Introduz-se o
número de amostras no campo correspondente e introduz-se o nome das amostras. Iniciam-
se as análises clicando em iniciar.
29
3.2.8. Análise estatística
A validação da TF, a repetibilidade, a reprodutibilidade, o cálculo das médias, o desvio
padrão e a análise ANOVA foram feitas recorrendo ao software Microsoft Excel ® 2010.
Como mencionei anteriormente a análise estatística para o FTIR foi feita usando o software
Bacchus Quantification, PLS e/ou MLR. Para a calibração, o PLS, foi o método mais usado
para a avaliação da calibração do FTIR.
30
4. Resultados e Discussão
Depois de recolhidos os dados procedeu-se à sua análise. Primeiro serão apresentados os
resultados referentes à análise do YAN numa solução padrão pela TF, e depois os dados
correspondentes aos mostos de uva dos anos de 2013 e 2014, também pela TF. Por último
serão apresentados os resultados referentes ao FTIR, já incluindo os valores das análises
dos mostos do ano de 2010 realizados por Skoutelas, et al. (2011).
4.1. Titulação formol
4.1.1. Limites analíticos de recuperação do método
Através da TF, na solução padrão, obteve-se valores entre 6,13 mg N/L e 222,54 mg N/L
para a quantificação do amónio.
Nos quadros 7, 8 e 9 estão representados os valores referentes à recuperação do NH4+ na
solução padrão e nos mostos de uva tinta e uva branca contendo várias concentrações de
DAP, quantificados através da TF.
No quadro 7, correspondente à solução padrão a taxa de recuperação média é de 82,86%.
Quadro 7 – Percentagem de recuperação do amónio na solução padrão através da titulação
formol.
DAP (mg/L) Titulado (mg N/L) N recuperado (%)
38 6,13 89,55
48 6,71 77,64
56 8,46 83,91
94 14,00 82,74
110 17,21 86,91
186 28,29 84,50
386 54,25 78,08
610 89,83 81,82
998 150,21 83,62
1548 222,54 79,87
Média ± SD 82,86 ± 3,54
Nos quadros 8, e 9 correspondente aos mostos de uva tinta e uva branca, os valores de
recuperação do amónio, foram de 86,81% no mosto de uva tinta e 84,58% no mosto de uva
branca.
31
Os resultados obtidos nos três quadros estão de acordo com os valores obtidos por Gump et
al. (2002), Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia (2007) e Skoutelas, et al. (2011), que variam entre
77% e 88% para a recuperação do amónio atraves da TF.
No que diz respeito à adição de DAP na solução padrão e nos mostos de uva quer tinta quer
branca, e como se pode verificar na figura 7, a quantificação do amónio pela TF tem uma
tendência linear.
Quadro 8 – Percentagem de recuperação do amónio em mosto de uva tinta através da
titulação formol.
DAP (mg/L) Titulado (mg N/L) N recuperado (%)
Branco 95,81
190 126,00 88,27
374 153,42 85,57
596 188,71 86,59
Média ± SD 86,81 ± 1,11
Quadro 9 – Percentagem de recuperação do amónio em mosto de uva branca através da
titulação formol.
DAP (mg/L) Titulado (mg N/L) N recuperado (%)
Branco 92,75
56 101,21 83,91
188 120,46 81,88
304 140,88 87,95
Média ± SD 84,58 ± 2,52
Figura 7 - Correlação linear entre a adição de NaOH e o azoto medido pela titulação formol.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00
Na
OH
0,0
5N
mL
N medido mg/L
Solução
Casta Tinta
Casta Branca
32
No anexo III encontram-se os cálculos para a recuperação do DAP.
Para a quantificação da L-arginina seguiu-se o mesmo procedimento usado para a detecção
do DAP, com a diferença de se ter adicionado L-arginina à solução padrão e aos mostos de
uva tinta e uva branca em vez do DAP.
Na quantificação da L-arginina através da TF, na solução padrão, obteve-se valores entre
1,75 mg N/L e 146,13 mg N/L.
Nos quadros 10, 11 e 12 estão representados os valores referentes à recuperação da L-
arginina na solução padrão e nos mostos de uva tinta e uva branca, aos quais foram
adicionados várias concentrações de L-arginina, quantificados através da TF.
Quadro 10 – Percentagem de recuperação da arginina na solução padrão através da
titulação formol.
Arginina (mg/L) Titulado (mg N/L) N recuperado (%)
1,93 1,75 90,66
2,57 2,39 92,93
5,23 4,75 90,94
7,88 7,12 90,29
12,06 10,76 89,21
15,28 13,74 89,90
32,57 29,34 90,08
68,52 65,63 95,77
129,16 115,79 89,65
161,33 146,13 90,57
Média ± SD 91,00 ± 1,85
Quadro 11 – Percentagem de recuperação da arginina em mosto de uva tinta através da
titulação formol.
Arginina (mg/L) Titulado (mg N/L) N recuperado (%)
Branco 95,81 –
968 166,25 90,48
3426 342,42 89,50
5272 473,38 89,05
Média ± SD 89,67 ± 0,60
33
Quadro 12 – Percentagem de recuperação da arginina em mosto de uva branca através da
titulação formol.
Arginina (mg/L) Titulado (mg N/L) N recuperado (%)
Branco 92,75 –
546 132,13 89,67
864 157,50 93,18
1656 212,63 90,01
Média ± SD 90,95 ± 1,58
No quadro 10, correspondente à solução padrão a taxa de recuperação média é de 91,00%.
Nos quadros 11 e 12, correspondentes aos mostos de uva tinta e uva branca, os valores de
recuperação da L-Arginina, foram de 89,67% no mosto de uva tinta e 90,95% no mosto de
uva branca. Estes resultados estão de acordo com os valores obtidos por Gump et al.
(2002), Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia (2007) e Skoutelas, et al. (2011),, onde a taxa de
recuperação da L-arginina, varia entre 90% e 98%, através da TF. No caso do mosto de uva
tinta referente ao quadro 11, a média de recuperação da L-argina encontra-se um pouco
abaixo (89,67%) dos valores referidos por Gump et al. (2002), Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia
(2007) e Skoutelas, et al. (2011), mas tratando-se de uma diferença pequena, não se pode
considerar os valores como anormais.
No anexo IV encontram-se os cálculos para a recuperação da L-arginina.
4.1.2. Repetibilidade
A repetibilidade foi determinada depois de analisado o YAN de cinco castas brancas e duas
castas tintas em análise.
No quadro 13 pode-se observar a valor obtido para a repetibilidade que foi de ±4,43 mg N/L.
Este valor encontra-se abaixo de ±20 mg N/L proposto por Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia
(2007), como aceitável para a determinação do YAN para mosto de uva. Também se pode
observar no quadro 13, através de um teste ANOVA com uma probabilidade de 95%, para o
parâmetro Grupo 1 (Dias), que F (0,016) é inferior ao F crítico (4,20), o que leva a que se
possa concluir que não existe diferença entre os valores obtidos nos dois dias de ensaios,
validando assim a repetibilidade da TF e eliminando o erro entre dias de análises.
No Anexo V encontra-se o sumário da análise ANOVA da repetibilidade.
Cada casta foi analisada 3 vezes em 2 dias consecutivos, no mesmo local, com o mesmo
equipamento e pelo mesmo operador. Os resultados obtidos tiveram em conta a
metodologia do O.I.V. para a validação dos métodos analíticos (OIV-MA-AS1-12: R2005).
34
Quadro 13 – Análise ANOVA e repetibilidade da titulação formol, em mosto de uva do ano
2013 (valores mg N/L).
ANOVA
Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico
Casta 14301,36 6 2383,56 538,09 1,43E-27 2,45
Análise 0,0729 1 0,07 0,016 0,90 4,20
Interacção 356,71 6 59,45 13,42 4,01E-07 2,45
Resíduos 124,03 28 4,44
Total 14782,18 41
Repetibilidade 4,43
4.1.3. Reprodutibilidade
A reprodutibilidade foi calculada depois de analisado o YAN em duas castas brancas e duas
castas tintas do experimento.
No quadro 14 pode-se observar o valor obtido para a reprodutibilidade, que foi de ±14,95 mg
N/L. Este valor encontra-se abaixo do valor de ±20 mg N/L proposto por Gump et al. (2002),
como aceitável para a determinação do YAN para mosto de uva. Também se pode observar
no quadro 14, através de um teste ANOVA com uma probabilidade de 95%, para o
parâmetro Operadores, que F (2,25) é inferior ao F crítico (4,49), o que leva a que se possa
concluir que não existe diferença entre os valores obtidos pelos dois operadores, validando
assim a TF e eliminando o erro entre operadores.
Quadro 14 – Análise ANOVA e reprodutibilidade da titulação formol, em mosto de uva do
ano 2013 (valores mg N/L).
ANOVA
Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico
Casta 33236,04 3 11078,68 5426,29 2,88E-24 3,24
Operador 4,59 1 4,59 2,25 0,15 4,49
Interacção 182,98 3 60,99 29,87 8,61E-07 3,24
Resíduos 32,67 16 2,04
Total 33456,28 23
Reprodutibilidade 14,95
35
Cada casta foi analisada 3 vezes com uma diferença de 5 dias, sendo primeiramente
analisada pelo autor do estudo e depois analisadas por outro operador, com os mesmos
equipamentos com reagentes iguais (soluções preparadas no próprio dia).
No Anexo VI encontra-se o sumário da análise ANOVA para a reprodutibilidade.
Os resultados obtidos tiveram em conta a metodologia do O.I.V. para a validação dos
métodos analíticos (OIV-MA-AS1-12: R2005).
4.1.4. Análise dos mostos de 2013
4.1.4.1. Quantificação do azoto assimilável
No quadro 15 encontram-se os valores obtidos do YAN (mg N/L) referente aos 11 mostos
analisados.
Quadro 15 – Valores do azoto facilmente assimilável (mg N/L).
Castas Brancas Castas Tintas
Casta 1ª Análise* 2ª Análise* Casta 1ª Análise* 2ª Análise*
Alvarinho
42,88 39,38 Cabernet
Sauvignon
58,63 64,75
46,38 37,63 54,25 68,25
43,75 42,88 60,38 68,25
Arinto
135,63 138,25
Syrah
82,25 85,75
137,38 136,50 83,13 83,13
134,75 138,25 84,00 82,25
Encruzado
45,50 48,13 Touriga
Nacional
86,63 85,75
42,88 50,75 87,50 84,88
46,38 54,25 87,50 84,88
Macabeu
30,63 35,00
Trincadeira
40,25 34,13
32,38 33,25 42,00 35,88
29,75 30,63 44,63 33,25
Moscatel de
Setúbal
36,75 36,75
–
– –
35,00 35,88 – –
35,88 33,25 – –
Moscatel Galego
74,38 68,25
–
– –
72,63 69,13 – –
72,63 66,50 – –
Viosinho
91,88 83,13
–
– –
91,00 86,63 – –
91,00 88,38 – –
*A 1ª e 2ª análise correspondem a dois dias diferentes (uma análise em cada dia em triplicado)
36
4.1.4.2. Análise ANOVA
No quadro 16 pode-se observar através de um teste ANOVA com uma probabilidade de
95%, para o parâmetro Análises, que o F (1,28) é menor que o F crítico (4,06), o que leva a
concluir que não existe diferenças significativas entre os diferentes dias de análise.
Validando assim o teor do YAN nos diferentes mostos de 2013. No mesmo quadro também
se pode observar que o valor da repetibilidade é de ±3,28 mg N/L. Este valor encontra-se
abaixo de ±20 mg N/L proposto por Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia (2007), como aceitável
para a determinação do YAN para mosto de uva. E que o valor obtido para a
reprodutibilidade, foi de ±11,41 mg N/L. Este valor encontra-se abaixo do valor de ±20 mg
N/L proposto por Gump et al., (2002), como aceitável para a determinação do YAN para
mosto de uva.
No Anexo VII encontra-se o sumário da análise ANOVA.
Quadro 16 – Análise ANOVA, repetibilidade e reprodutibilidade do azoto facilmente
assimilável através da titulação formol, em todos mostos de uva do ano 2013 (mg N/L).
ANOVA
Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico
Casta 60078,66 10 6007,87 1830,04 3,38E-54 2,05
Análise 4,19 1 4,19 1,28 2,65E-01 4,06
Interacção 405,29 10 40,53 12,35 7,99E-10 2,05
Resíduos 144,45 44 3,28
Total 60632,59 65
Repetibilidade 3,28
Reprodutibilidade 11,41
Cada casta foi analisada 3 vezes em 2 dias consecutivos, no mesmo local, com o mesmo
equipamento e pelo mesmo operador.
Os resultados obtidos tiveram em conta a metodologia do O.I.V. para a validação dos
métodos analíticos (OIV-MA-AS1-12: R2005)
37
4.1.5. Análise dos mostos de 2014
4.1.5.1. Quantificação do azoto assimilável
No quadro 17 encontram-se os valores obtidos do YAN (mg/L) referente aos 11 mostos
analisados.
Quadro 17 – Valores do azoto facilmente assimilável (mg N/L).
Castas Brancas Castas Tintas
Casta 1ª Análise* 2ª Análise* Casta 1ª Análise* 2ª Análise*
Alvarinho
110,25 119,00 Cabernet
Sauvignon
84,00 90,13
109,38 113,75 83,13 86,63
109,38 112,00 84,00 90,13
Arinto
81,38 75,25
Syrah
72,63 70,00
78,75 64,75 73,50 65,63
82,25 74,38 72,63 64,75
Encruzado
41,13 47,25 Touriga
Nacional
71,75 67,38
41,13 47,25 74,38 73,50
43,75 55,13 73,50 72,63
Macabeu
54,25 55,13
Trincadeira
49,00 45,50
52,50 55,13 48,13 48,13
51,63 54,25 48,13 49,88
Moscatel de
Setúbal
69,13 72,63
–
– –
71,75 80,50 – –
70,88 71,75 – –
Moscatel Galego
71,75 69,13
–
– –
69,13 70,00 – –
68,25 64,75 – –
Viosinho
118,13 118,13
–
– –
116,38 115,50 – –
119,00 121,63 – –
*A 1ª e 2ª análise correspondem a dois dias diferentes (uma análise em cada dia em triplicado)
4.1.5.2. Análise ANOVA
No quadro 18 pode-se observar através de um teste ANOVA com uma probabilidade de
95%, para o parâmetro Análises, que o F (0,60) é menor que o F crítico (4,06), o que leva a
concluir que não existe diferenças significativas entre os diferentes dias de análise.
Validando assim o teor do YAN nos diferentes mostos de 2014. No mesmo quadro também
38
se pode observar que o valor da repetibilidade é de ±6,98 mg N/L. Este valor encontra-se
abaixo de ±20 mg N/L proposto por Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia (2007), como aceitável
para a determinação do YAN para mosto de uva. E que o valor obtido para a
reprodutibilidade, foi de ±10,33 mg N/L. Este valor encontra-se abaixo do valor de ±20 mg
N/L proposto por Gump et al., (2002), como aceitável para a determinação do YAN para
mosto de uva.
No Anexo VIII encontra-se o sumário da análise ANOVA.
Quadro 18 – Análise ANOVA, repetibilidade e reprodutibilidade do azoto facilmente
assimilável através da titulação formol, em todos mostos de uva do ano 2013 (mg N/L).
ANOVA
Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico
Casta 32839,81 10 3283,98 470,25 2,72E-41 2,05
Análise 4,19 1 4,19 0,60 4,43E-01 4,06
Interacção 405,29 10 40,53 5,80 1,65E-05 2,05
Resíduos 307,27 44 6,98
Total 33556,57 65
Repetibilidade 6,98
Reprodutibilidade 10,33
Cada casta foi analisada 3 vezes em 2 dias consecutivos, no mesmo local, com o mesmo
equipamento e pelo mesmo operador. Os resultados obtidos tiveram em conta a
metodologia do O.I.V. para a validação dos métodos analíticos (OIV-MA-AS1-12: R2005)
4.1.6. Comparação entre os anos 2013 e 2014
4.1.6.1. Diferença entre os anos
Como se pode verificar no quadro 19, apesar de algumas castas terem descido a
quantidade do YAN de um ano para o outro, apenas o Arinto teve uma descida considerável
(-60,67 mg N/L). A descida do YAN no Arinto, poderá estar relacionado com o facto de a
vindima no ano de 2014 para esta casta, ter sido realizada alguns dias mais tarde do que
em 2013. O mesmo tendo sucedido com a Touriga Nacional e com o Syrah. Como foi
referido anteriormente, ao longo da maturação a arginina transforma-se em prolina, não
sendo a prolina quantificada pela TF. A arginina com o avançar da maturação, é também
39
armazenada nos órgãos de reserva da planta para poder ser utilizada pela mesma no ano
seguinte.
No caso da Touriga Nacional (-14 mg N/L), do Syrah (-13,56 mg N/L), do Encruzado (-2,04
mg N/L) e do Moscatel Galego (-1,75 mg N/L) e tendo em conta que os valores são baixo, o
mesmo poderá estar relacionado com o erro da TF (10-15%), o que leva a que o valor tenha
baixado de 2013 para 2014.
Quadro 19 – Média da quantidade de azoto facilmente assimilável (mg N/L) nos anos de
2013 e 2014 e a respectiva diferença.
Variedade
Casta 2013 2014 Diferença
Brancas
Alvarinho 42,15 112,29 70,15
Arinto 136,79 76,13 -60,67
Encruzado 47,98 45,94 -2,04
Macabeu 31,94 53,81 21,88
Moscatel de Setúbal 35,58 72,77 37,19
Moscatel Galego 70,58 68,83 -1,75
Viosinho 88,67 118,13 29,46
Tintas
Cabernet
Sauvignon 62,42 86,33 23,92
Syrah 83,42 69,85 -13,56
Touriga Nacional 86,19 72,19 -14,00
Trincadeira 38,35 48,13 9,77
4.1.6.2. Análise ANOVA
No quadro 20 pode-se observar através de um teste ANOVA com uma probabilidade de
95%, para o parâmetro Anos, que o F (0,8) é menor que o F crítico (4,96), o que leva a
concluir que não existem diferenças significativas entre os diferentes Anos analisados.
Quadro 20 – Análise ANOVA, do azoto facilmente assimilável (mg/L) através da titulação
formol, em todos mostos de uva (mg/L).
ANOVA
Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico
Casta 9751,62 10 975,16 1,70 2,08E-01 2,98
Ano 457,58 1 457,58 0,80 3,93E-01 4,96
Resíduos 5734,79 10 573,48
Total 15943,99 21
40
Apesar da análise ANOVA mostrar que não existem diferenças (aumento ou redução) do
YAN de um ano para o outro, pode-se considerar que ouve um aumento do valor do YAN, à
excepção do Arinto. Este facto poderá estar relacionado com um aumento de 10kg/ha da
quantidade de adubo aplicado na vinha no ano de 2014 em relação ao ano de 2013. Em
2013 foram aplicados 175kg/ha (39 unidades de N/ha) de adubo e em 2014 foram aplicados
185kg/ha (50 unidades de N/ha) de adubo.
41
4.2. Quantificação do azoto facilmente assimilável por Espectroscopia de
Infravermelho com Transformada de Fourier
Após o processamento de todas as amostras de mosto de uva no FTIR, obteve-se um
espectro com 117 amostras que se pode ver na figura 8. Essas 117 amostras contemplam
amostras do ano 2013 e amostras do ano de 2010 de um estudo anterior realizado por
Skoutelas, et al. (2011) no mesmo local e no mesmo equipamento, também referente ao
YAN. As amostras de 2010 foram usadas para que o número de amostras a usar fosse
significativo, algo que não aconteceria se só se usassem as amostras de 2013.
Figura 8 – Espectro das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software Bacchus
Quantification. Absorção (A) e Número de onda (cm-1).
4.2.1. Análise das rectas de calibração
Depois de obter o espectro das 117 amostras, calibrou-se uma recta para ser empregue na
quantificação do YAN. A primeira recta a ser criada continha 117 amostras, analisadas no
FTIR e pode ser vista na figura 9.
42
Como se pode observar na figura 9, o r da curva de calibração tem um valor baixo (r =0,85),
valor esse que se encontra longe do valor 1 tido como o melhor valor para o r. Também se
pode observar uma grande dispersão dos diferentes pontos na recta, o que leva a que o
RPD tenha um valor baixo (RPD=1,89). Segundo Williams & Sobering (1993), um RPD
relativamente pequeno (<2,5) indica que o modelo de calibração FT-MIR não é robusto, em
contraste valores relativamente altos (>5) de RPD indicam que os modelos têm uma elevada
capacidade de predição da composição química da amostra. Geralmente, um RPD maior
que 2,5 é considerado aceitável para fins de predição da composição química em amostras
que não fora utilizado no conjunto de calibração.
Figura 9 – Recta de calibração do FTIR com 117 amostras.
Sendo que o valor do RPD obtido na recta com as 117 amostras é baixo, devido a uma
grande dispersão de pontos na recta, eliminou-se os pontos mais dispersos e obteve-se
uma recta com um melhor ajustamento, que pode ser vista na figura 10.
43
Nesta nova recta que se obteve, o r da curva de calibração tem o valor mais elevado (r
=0,94), sendo que o valor obtido encontra-se assim mais perto, em relação à recta com as
117 amostras, do valor 1 tido como o melhor valor para o r.
Como já não existe uma tão grande dispersão de pontos na recta, o valor do RPD subiu
(RPD=2,99), em relação ao anterior. Este novo valor é tido como um valor satisfatório para o
controlo de qualidade segundo Williams & Sobering (1993), mas não adequado.
Mais uma vez e tendo em conta que o valor do RPD da curva com as 92 amostras não era o
mais adequado para a calibração, tentou-se mais uma vez reduzir a dispersão, eliminando
alguns pontos da recta para que o RPD pudesse aumentar e assim tentar obter-se uma
recta com um bom ajustamento. Para tal eliminaram-se primeiramente 43 pontos e obteve-
se uma recta com 49 amostras e posteriormente eliminaram-se mais 16, obtendo-se assim
uma recta com 33 pontos. As rectas obtidas podem ser vistas na figura 11 e na figura 12.
Figura 10 – Recta de calibração do FTIR com 92 amostras.
44
Com a exclusão dos pontos mais dispersos, quer numa quer na outra recta, obteve-se um
aumento no RPD. Para a recta das 49 amostras o RPD=7,47 e para a de 33 amostras o
RPD=17,96. O r nos dois casos também aumentou para r=0,991 na recta das 49 amostras,
e para r=0,998 na recta das 33 amostras.
Em ambos os casos, os RPD’s obtidos são elevados e tidos como adequados, no caso das
49 amostras, e excelente no caso das 33 amostras. Valores de RPD superiores a 10 são
valores excelentes para o controlo de qualidade (Williams & Sobering, 1993).
Figura 11 – Recta de calibração do FTIR com 49 amostras.
A consequente exclusão de pontos da recta leva a que neste caso, os valores fiquem mais
concentrados numa determinada área, levando a que determinadas áreas, como é o caso
da área acima dos 150 mg N/L, fiquem com pouco valores (em ambas as rectas apenas
±1/5 dos valores estão acima dos 150 mg N/L). O que leva a que para valores acima dos
45
150 mg N/L possa haver alguma dificuldade em obter um resultado correcto com estas
rectas. Logo tendo em conta o que foi dito e o baixo número de amostras (49 e 33), esta
rectas não podem ser consideradas para quantificação do YAN.
Outro dos problemas relacionados com a calibração da recta, de acordo com a literatura,
pode estar relacionado com a temperatura das amostras, que pode interferir na altura da
análise (Urtubia, et al., 2008), e o facto de as amostras terem sido congeladas antes das
análises, também poderá ter prejudicado a calibração (Cozzolino, et al., 2005). De acordo
com Patz et al. (2004), outro dos problemas tem a ver, com o facto de amostras de mostos
de uva não possuírem uma distribuição homogenia dos diferentes compostos, que contêm
na sua composição, e de alguns desses compostos poderem interferir nas leituras.
Figura 12 – Recta de calibração do FTIR com 33 amostras.
46
Para além dos pontos já referidos atrás, outro dos problemas está relacionado com o
método de referência usado para a calibração. O método de referência não permite a
quantificação de pequenas quantidades de aminoácidos (Northrop, 1926).
No quadro 21 encontram-se um quadro resumo com os valores obtidos nas quatro rectas
calibradas neste trabalho. Na última linha explica-se o porque de não se aceitar os
resultados.
Quadro 21 – Resumo das rectas de calibração do FTIR.
Azoto facilmente assimilável
Método de
referência
Titulação
formol
Titulação
formol Titulação formol Titulação formol
Nº de
amostras 117 92 49 33
Média (mg
N/L) 114,83 113,41 104,31 101,41
Desvio
padrão 32,2 19,8 8,2 3,5
Nº de
factores 15 13 15 9
r 0,85 0,94 0,991 0,998
RPD 1,89 2,99 7,47 17,96
Não
recomendado
Satisfatório
mas não
adequado
Adequado mas pouca
precisão para valores
alto. Pequeno número
de amostras
Excelente mas pouca
precisão para valores
altos. Pequeno número
de amostras
4.2.2. Análise dos espectros
Devido ao facto de não se ter conseguido obter uma boa recta de calibração, foi-se tentar
perceber o porque de não se ter conseguido. Para tal recorreu-se aos espectros.
Na figura 13 pode-se ver o espectro (ampliado da figura 8), onde se encontram os números
de onda que se pretendem estudar (1585- 1592 cm-1 e 1724-1747 cm-1).
Após se ter ampliado o espectro reparou-se que a zona na qual seria previsto detectar o N,
observa-se um grande “ruído”, tornando assim difícil a quantificação do YAN pelo método
FTIR para este número de onda. Esse “ruído” deve-se ao facto de, perto da zona do número
de onda do N, haver absorção do espectro das ligações H-O, ligações essas referentes á
água e ao etanol. Neste caso, tratando-se de mosto, o etanol não interfere no espectro,
sendo que a causa mais provável para o ruido se deva ao facto de ser uma zona de
47
“absorção de água”, água essa, que compõe a grande maioria do mosto de uva. O referido
“ruído”, nada mais é que um aglomerado de compostos absorvidos no mesmo número de
onda, onde não se consegue extrair informação.
Figura 13 – Espectro ampliado das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software
Bacchus Quantification para números de onda entre os 1800-1400 cm-1. Absorção (A) e
Número de onda (cm-1).
Outro do número de onda a analisar pode ser visto na figura 14. Sendo que nesta figura
pode-se observar o espectro para os valores de número de onda, superiores a 3000 cm-1 e
mais uma vez, observa-se um enorme “ruído” que torna difícil a leitura do YAN.
No que diz respeito aos números de onda entre os 700-400 cm-1, pode-se ver na figura 15,
que mais uma vez, existe enorme “ruído” que torna difícil a leitura do YAN.
48
Outro dos problemas detectados aquando da ampliação dos espectros tem a ver com o
facto de os espectros não mostrarem os valores do YAN, com um crescimento exponencial
em relação à localização das diferentes linhas do espectro, ou seja, as linhas superiores do
espectro não são necessariamente as linhas correspondentes aos valores mais altos do
YAN medidos através do método de referência, nem as linhas inferiores, as dos valores
mais baixos.
Figura 14 – Espectro ampliado das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software
Bacchus Quantification para números de onda acima de 3000 cm-1. Absorção (A) e Número
de onda (cm-1).
49
Figura 15 – Espectro ampliado das 117 amostras de mosto de uva obtido no Software
Bacchus Quantification para números de onda entre os 700-400 cm-1. Absorção (A) e
Número de onda (cm-1).
4.3. Comparação entre a titulação formol e o FTIR
Comparando os dois métodos de análise experimentais usados neste trabalho para a
quantificação do YAN em mosto de uva, pode-se dizer que o FTIR, assim que sejam feitos
novos estudos que possibilitem a sua utilização na quantificação do YAN em mostos de uva,
oferece, tal como Skoutelas et al. (2011) se aperceberam, claras vantagens, em relação à
titulação formol na rapidez de execução da análise. E também devido ao facto de se poder
analisar vários parâmetros ao mesmo tempo, tornando assim a análise menos dispendiosa.
O FTIR tem por base ser um método amigo do ambiente e do utilizador, visto não ser
necessário aplicar reagentes nocivos, quer para a saúde do utilizador, quer para o ambiente.
50
As principais desvantagens do FTIR em relação à titulação formol são: a) o investimento
inicial que tem de ser feito na sua aquisição, b) o facto de o mesmo precisar de ser
constantemente aferido no que a calibração diz respeito, para que se evitem erros de leitura.
No que à titulação formol diz respeito, o método está mais que estudado e comprovado, em
relação a sua capacidade de detectar o YAN em mosto de uva, prova disso são alguns
estudos como os de Gump et al. (2002) e Filipe-Ribeiro & Mendes-Faia (2007). Os estudos
atrás referidos e comprovados neste trabalho, demonstram uma enorme sensibilidade do
método para a quantificação do YAN, e apesar de usar reagentes que não são amigos do
ambiente, os mesmos são baratos, o que torna possível a sua aquisição por parte de
qualquer empresa da indústria do vinho. E é também um método de fácil implementação em
qualquer laboratório. No que toca às desvantagens, a principal é o tempo necessário para
realizar uma análise e todos os passos envolvidos na mesma (Skoutelas, et al., 2011).
Finalmente o FTIR deve ser visto como um complemento à titulação formol e não como um
substituto, visto que precisa da titulação formol para a calibração do mesmo (Skoutelas, et
al., 2011).
51
5. Conclusão
Com este trabalho, foi possível revalidar o uso da TF como método de rotina para a
quantificação do YAN no mosto de uva para vinho. Sendo este um método fácil apesar de
moroso, pode ser uma grande ajuda para a indústria dos vinhos no que toca à quantificação
do YAN nas uvas e nos mostos. É uma excelente ferramenta para a quantificação do N
necessário a adicionar nos mostos para evitar amuos ou paragens de fermentação,
evitando-se assim também desperdícios no uso de produtos enológicos que encarecem a
produção. A validação do método é um processo simples e pode ser facilmente
implementado em qualquer laboratório de enologia.
Os resultados obtidos para a TF, como já referido anteriormente, estão de acordo com a
literatura consultada. A TF dá uma quantificação entre 77%-88% de amónio e entre 90%-
98% dos aminoácidos tais como a arginina. Os seus resultados podem ser tidos em conta,
porque como já referi anteriormente a sua reprodutibilidade e repetibilidade apresentam
valores que se encontram abaixo dos limites aceites para o método (±20 mg N/L).
Em relação aos mostos de uva da Tapada da Ajuda do ano de 2013, tirando a casta Arinto,
a quantidade do YAN presente nos mesmos é baixas. No que se refere ao ano de 2014,
apesar de um ligeiro aumento na quantidade do YAN em algumas castas, o mesmo continua
a ser baixo. No ano de 2014 também houve uma redução da quantidade do YAN no Arinto,
o que levou a que o mesmo baixa-se dos níveis aconselhados para que a fermentação
decorre-se sem quaisquer problemas.
O aumento do YAN em algumas castas poderá estar relacionado com o aumento de
10kg/ha da quantidade de azoto aplicado na videira no ano de 2014 em relação ao ano de
2013. Já no que se refere às castas que baixaram a quantidade do YAN o mesmo poderá
estar relacionado com uma vindima mais tardia no ano de 2014.
Para a quantificação do YAN, recorrendo ao FTIR, não foi possível fazer a sua quantificação
no decorrer deste estudo. Como tal a comparação entre os dois métodos não foi eficiente,
muito por culpa da pouca relação entre os valores obtidos nos dois métodos.
52
Bibliografia
Abdalla, D. & Sefick, H., 1965. Influence of nitrogen, phosphorus, and potassium levels on
yield, petiole nutrient composition and juice quality of newly established Concord grapes in
South Carolina. American Society for Horticultural Science. 87:253−258.
Aerny, J., 1996. Composés azotés des moûts et des vins. Revue Suisse de Viticulture
Arboriculture Horticulture. 28(3):161-165.
Aguilar, M.-I., 2004. HPLC of Peptides and Proteins: Methods and Protocols. Totowa, NJ:
Humana Press Inc.
Akkaş, M., Akyildiz, I. & Sokullu, R., 2012. Terahertz Channel Modeling of Underground
Sensor Networks in Oil Reservoirs. Ad Hoc and Sensor Networking Symposiu. 543-548.
Baldwin, J.G., 1966. The effect of some cultural practices on nitrogenand fruitfulness in the
Sultana vine. American Journal of Enologyand Viticulture. 17:58−62.
Bath, G.I., Bell, C.J. & Lloyd, H.L., 1991. Arginine as an indicato rof the nitrogen status of
wine grapes. Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine,
Seattle, USA. American Society of Enology and Viticulture: Davis, CA. 202−205.
Bauer, R., Nieuwoudt, H., Bauer, F.F., Kossmann, J., Koch, K.R. & Esbensen, K.H., 2008.
FTIR Spectroscopy for Grape and Wine Analysis. American Chemical Society Analytical
Chemistry. 1371-1379.
Bavaresco, L., Pezzuto, S., Ragga, A., Ferrari, F. & Trevisan, M., 2001. Effect of nitrogen
supply on trans-resveratrol concentration in berries of Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon.
Vitis. 40:229-230.
Bell, A.A., Ough, C.S. & Kliewer, W.M., 1979. Effects on must and wine composition, rates of
fermentation, and wine quality of nitrogen fertilization of Vitis vinifera var. Thompson
Seedless grapevine. American Journal of Enology and Viticulture. 30:124-129.
Bell, S.-J., 1994. The effect of nitrogen fertilisation on the growth, yels and juice composition
of Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon grapevines. Department of soli sciense and plant
nutrition. PhD Thesis. (The University of Western Australia).
Bell, S.-J. & Henschke, P. A., 2005. Implications of nitrogen nutrition for grapes, fermentation
and wine. Australian Journal of Grape and Wine Research. 11:242–295.
Bell, S.-J. & Robson, A., 1999. Effect of nitrogen fertilisation on growth, canopy density and
yield of Vitis vinifera L. cv. Cabernet Sauvignon. American Journal of Enology and Viticulture.
50:351−358.
53
Bely, M., Sablayrolles, J. & Barre, P., 1990. Automatic detection of assimilable nitrogen
deficiencies during alcoholic fermentation in oenological conditions. Journal of Fermentation
and Bioengineering. 70:246-252.
Bely, M., Sablayrolles, J.M. & Barre, P., 1991. Automatic detection and correction of
assimilable nitrogen deficiency during alcoholic fermentation under enological conditions.
Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, Seattle, USA.
American Society for Enology & Viticulture: Davis, CA. 211-214.
Bertrand, A., Ingargiola, M.C. & Delas, J., 1991. Effects of nitrogen fertilisation and grafting
on the composition of must and wine from Merlot grapes, particularly on the presence of
ethyl carbamate. Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and
Wine, Seattle, USA. American Society of Enology and Viticulture: Davis, CA. 215−220.
Bisson, L., 1999. Stuck and Sluggish Fermentations. American Journal of Enology and
Viticulture. 50:107-119.
Bisson, L. F., 1991. Influence of nitrogen on yeast and fermentation of grapes. Proceedings
of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, Seattle, USA. 78-89.
Blateyron, L. & Sablayrolles, J., 2001. Stuck and slow fermentations in enology: Statistical
study of causes and effectiveness of combined additions of oxygen and diammonium
phosphate. Journal of Bioscience and Bioengineering. 91:184-189.
Boulton, R., Singleton, V., Bisson, L. & Kunkee, R., 1996. Principles and Practices of
Winemaking. 1ª ed. New York: Chapman & Hall Publishers.
Britto, D.T. & Kronzucke, H.J., 2002. NH4+ toxicity in higher plants: a critical review. Journal
of Plant Physiology. 159:567-584.
Brunetto, G., Kaminski, J., Melo, G.W., Brunning, F. & Mallmann, F.J.K., 2006. Destino do
nitrogênio em videiras "Chardonnay" e "Riesling Renano" quando aplicado no inchamento
das gemas. Revista Brasileira de Fruticultura. 28:497-500.
Callejón, R., Troncoso, A. & Morales, M., 2010. Determination of amino acids in grape-
derived products: A review. Talanta. 81:1143–1152.
Campbell, C.A., 1978. Soil organic carbon, nitrogen and fertility. In: Schnitzer, M., Khan, S.U.
(Eds.), Soil Organic Matter,Developments in Soil Science. Amsterdam: Elsevier.
Campos, L.S., 1998. Entender a bioquímica - Metabolismo fundamental em animais e
plantas. Lisboa: Escolar Editora.
54
Capps, E.R. & Wolf, T.K., 2000. Reduction of bunch stem necrosis of Cabernet Sauvignon
by increased tissue nitrogen concentration. American Journal Enology and Viticulture.
51:319-323.
Chang, S. & Kliewer, W., 1991. Effect of nitrogen forms and rates, shading, and presence
and absence of Ca++ on the growth, tissue nitrogen compositions and fruit quality of
grapevines. Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine,
Seattle, USA. American Society of Enology and Viticulture: Davis, CA. 228−238.
Chantelot, E., Carsoulle, J. & Legoff, I., 2001. Maitrise de la teneur en azote des mouts en
systeme enherbe par pulverization foliare d’azote. Montpellier, France, AGRO: Montpellier,
465−472.
Cheng, L., Ma, F. & Ranwala, D., 2004. Nitrogen storage and its interaction with
carbohydrates of young apple trees in response to nitrogen supply. Tree Physiology. 24:91-
98.
Choné, X., 2003. Terroir et potential aromatique du Sauvignon Blanc: Acquisitions récentes.
Progrès Agricole et Viticole. 120:63-68.
Christensen, L.P. 1984. Nutrient level comparisons of leaf petioles and blades in twenty-six
grape cultivars over three years (1979 through 1981). American Journal of Enology and
Viticulture. 35:124-133
Christensen, L. P.; Bianchi, M. L.; Peacock, W. L.; Hirschfelt, D. J., 1991. Influence of
nitrogen fertilizer rates and timing on Thompson Seedless. In: Report of Research for Fresh
Table Grapes, Calif. Table Grape Comm. Fresno, CA, Vol. No. XIX
Christensen, P., Bianchi, M.L., Peacock, W.L. & Hirschfelt, D., 1994. Effect of nitrogen
fertiliser timing and rate on inorganic nitrogen status, fruit composition, and yield of
grapevines. American Journal of Enology and Viticulture. 45:377-387.
Conradie, W.J. & Saayman, D., 1989b. Effects of long-term nitrogen, phosphorus, and
potassium fertilisation on Chenin Blanc vines.II. Leaf analysis and grape composition.
American Journal of Enology and Viticulture. 40:91-98.
Conradie, W.J., 1990. Distribution and translocation of nitrogen absorbed during late spring
by two-yeard-old grapevines grown in sand culture. American Journal of Enology and
Viticulture. 41:241-250.
Conradie, W.J., 2001. Timing of Nitrogen Fertilisation and the Effect of Poultry Manure on the
Performance of Grapevines on Sandy Soil. II. Leaf Analysis, Juice Analysis and Wine
Quality. South African Journal for Enology and Viticulture. 22:60-68.
55
Cooper, G.M., 2000. The cell: A molecular approach. 2ª ed. Washington, DC: ASM.
Cooper, T., 1982. Nitrogen metabolism in Saccharomyces cerevisiae. New York, Cold Spring
Harbor Press. 39-99.
Cozzolino, D., Cynkar, W.U., Dambergs, R.G., Janik, L. & Gishen, M., 2005. Effect of both
homogenisation and storage on the spectra of red grapes and on the measurement of total
anthocyanins, total soluble solids and pH by visual near infrared spectroscopy. Near Infrared
Spectroscopy. 13:213–223.
Cramer, A., Vlassides, S. & Block, D., 2002. Kinetic model for nitrogen-limited wine
fermentations. Biotechnology and Bioengineering. 77:49-56.
Crawford, N. & Glass, A., 1998. Molecular and physiological aspects of nitrate uptake in
plants. Trends in plant science. 3:389-395.
Crawford, N.M., 1995. Nitrate: Nutrient and Signal for Plant Growth. American Society of
Plant Physiologists. 7:859-868.
Daudt, C.E., Conte, A. & Meneguzzo, J., 1975. Teor de nitrogênio total e fósforo em algumas
variedades de uvas. Revista Centro de Ciências Rurais 5(4):317-322.
Delas, J., 1993. Nutrition azotée – composition des baies et de moûts. Progrès Agricole et
Viticole. 110:139−142.
Delas, J., Molot, C. & Soyer, J.-P., 1991. Effects of nitrogen fertilisation and grafting on the
yield and quality of the crop of Vitisvinifera cv. Merlot. Seattle, USA, American Society of
Enology and Viticulture: Davis, CA. 242−248.
Delgado, R., Martin, P., del Alamo, M. & Gonzalez, M.-R., 2004. Changes in the phenolic
composition of grape berries during ripening in relation to vineyard nitrogen and potassium
fertilisation rates. Journal of the Science of Food and Agriculture. 84:623-630.
Dubernet, M. & Dubernet, M., 2000. Utilisation de l'analyse infrarouge à Transformée de
Fourrier pour l'analyse oenologique de routine. Revue Française d'Oenologie. 181:10–13.
Dukes, B. & Butzke, C., 1998. Rapid Determination of Primary Amino Acids in Grape Juice
Using an o-Phthaldialdehyde/N-Acetyl-L-Cysteine Spectrophotometric Assay. American
Journal of Enology and Viticulture. 49:125-134.
Dukes, B., Goldspink, B. & Elliot, J., 1991. Time of nitrogen fertilization can reduce
fermentation and inprove wine quality. Proceedings of the International Symposium on
Nitrogen in Grapes and Wine, Seattle, USA. The American Society for Enology and
Viticulture: Davis, CA. 249-254.
56
Ewart, A. & Kliewer, W., 1977. Effects of controlled day and night temperatures and nitrogen
on fruit-set, ovule fertility, and fruit composition of several wine grape cultivars. American
Journal of Enology and Viticulture. 28:88-95.
Eynard, G., Morando, A., Lovisolo, C. & Bovio, M., 2000. Nitrogen effects on yield and
canopy of ‘White Muscat’ grapevine. Acta Horticulturae. 512:77−92.
Feron, V.J., Till, H.P., De Vrijer, F, Woutersen, R.A., Cassee, F.R. & Van Bladeren, P.J.,
1991. Aldehydes:Occurrence, carcinogenic potential, mechanism of action and risk
assessment. Mutation Research. 259:363–385.
Filipe-Ribeiro, L. & Mendes-Faia, A., 2007. Validation and comparison of analytical methods
used to evaluate the nitrogen status of grape juice. Food Chemistry. 100:1272–1277.
Forde, B., 2002. The role of long-distance signalling in plant responses to nitrate and other
nutrients. Journal of Experimental Botany. 53:39-43.
Fregoni, M., 1999. Viticultura di Qualitá. s.l.:L’informatore Agrário.
Gao, Y. & Cahoon, G., 1990. Arginine in Concord grape as affected by high soil nitrogen
fertilisation and daminozide. Journal of Plant Nutrition. 13:1479−1487.
Giorgessi, F., Flamini, R., Baruzzini, A. & Dalla Vedova, A., 2001. Effetto della concimazione
sui contenuti di composti azotati nei mosti e di composti volatili di fermentazione nei vini (cv.
Pinot b.). Rivista di Viticoltura e di Enologia. 4:3-24.
Gómez-Alonso, S., Hermosín-Gutiérrez, I. & Gárcia-Romero, E., 2007. Simultaneous HPLC
Analysis of Biogenic Amines, Amino Acids, and Ammonium Ion as Aminoenone Derivatives
in Wine and Beer Samples. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 55:608−613.
Gump, B.H. & Fugelsang, K.C., 2001. Prediction of prefermentation nutritional status of
grape juice - The formol method. Food Microbiology Protocols. 14:283-304.
Gump, B., Zoecklein, B., Fugelsang, K. & Whiton, R. S., 2002. Comparison of analytical
methods for prediction of prefermentation nutritional status of grape juice. American Journal
of Enology and Viticulture. 53:325–329.
Hawk, J. & Martinson, T., 2007. Sustainable Viticulture: Optimizing Nitrogen Use In
Vineyards. New York fruit quarterly. 15:25-29.
Henschke, P. & Jiranek, V., 1993. Yeasts-Metabolism of nitrogen compounds. Chur,
Switzerland, Harwood Academic Publishers. 77-164.
Hernandez-Orte, P., Guitart, A. & Cacho, J., 1999. Changes in the Concentration of Amino
Acids During the Ripening of Vitis vinifera Tempranillo Variety from the Denomination
d’Origin Somonto (Spain). American Journal of Enology and Viticulture. 50:144–154.
57
Hilbert, G., Soyer, J.-P., Molot, C., Giraudon, J., Milin, S. & Gaudillère, J-P., 2003. Effects of
nitrogen supply on must quality and anthocyanin accumulation in berries of cv. Merlot. Vitis.
42(2):69-76.
Huang, Z. & Ough, C.S., 1989. Effect of vineyard location, varieties and rootstocks on the
juice amino acid composition of several cultivars. American Journal of Enology and
Viticulture. 40:135–139.
Huang, Z. & Ough, C.S., 1991. Amino acid profiles of commercial grape juices and wines.
American Journal of Enology and Viticulture. 42:261–267.
Ingledew, W., Magnus, C. & Patterson, J., 1987. Yeast Foods and Ethyl Carbamate
Formation in Wine. American Journal of Enology and Viticulture. 38:332-335.
Keller, M., Arnink, K.J. & Hrazdina, G., 1998. Interaction of nitrogen availability during bloom
and light intensity during veraison. I. Effects on grapevine growth, fruit development, and
ripening. American Journal of Enology and Viticulture. 49:333–340.
Keller, M. & Hrazdina, G., 1998. Interaction of nitrogen availability during bloom and light
intensity during veraison. II. Effects on anthocyanin and phenolic development during grape
ripening. American Journal of Enology and Viticulture. 49:341–349.
Keller, M., Kummer, M. & Vasconcelos, M.C., 2001. Reproductive growth of grapevine in
response to nitrogen supply and rootstock. Australian Journal of Grape and Wine Research.
7:12-18.
Keller, M., Pool, R.M. & Henick-Kling, T., 1999. Excessive nitrogen supply and shoot
trimming can impair colour development in Pinot Noir grapes and wine. Australian Journal of
Grape and Wine Research. 5:45-55.
Kliewer, W., 1967. Annual cyclic changes in the concentration of free amino acids in
grapevine. American Journal of Enology and Viticulture. 18:126-137.
Kliewer, W., Bogdanoff, C. & Benz, M., 1991. Responses of Thompson Seedless grapevines
trained to single and divided canopy trellis systems to nitrogen fertilisation. Proceedings of
the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, Seattle, USA. American
Society of Enology and Viticulture: Davis, CA. 282-289.
Kliewer, W. & Cook, J., 1974. Arginine livels in grapes canes and fruits as indicators of
nitrogen status of vineyards. American Journal of Enology and Viticulture. 25:111-117.
Kliewer, W.M., 1968. Changes in the concentration of free amino acids in grapes berries
during maturation. American Journal of Enology and Viticulture. 19:166-174.
58
Kliewer, W.M., 1977a. Influence of temperature, solar radiation and nitrogen on coloration
and composition on Emperor grapes. American Journal of Enology and Viticulture. 28:96-
103.
Kliewer, W.M., 1977b. Arginine – A new indicator for estimating nitrogen needs of vineyards.
Proceedings of the South African Society for Enology and Viticulture in con Annual meeting
of the Society, Sea Port, South Africa. 119-142.
Kosir, I.J. & Kidric, J., 2001. Identification of Amino Acids in Wines by One- and Two-
Dimensional Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. Journal of Agricultural and Food
Chemistry. 49:50−56.
Kupina, S. & Shrikhande, A., 2003. Evaluation of a Fourier transform infrared instrument for
rapid quality contro lwine analyses. American Journal of Enology and Viticulture. 54:131-134.
Lambrechts, M. & Pretorius, I., 2000. Yeast and its importance to wine aroma – A review.
South African Journal of Enology and Viticulture. 21:97-129.
Large, P.J., 1986. Degradation of Organic Nitrogen Compounds by Yeast. Yeast. 2:1-34.
Linsenmeier, A., Löhnertz, O. & Schubert, S., 2004. Effect of different N fertilisation of vine
on the tryptophan, free and total indole-3-acetic acid concentrations. Vitis. 43:157-162.
Lorenzini, F., 1996. Teneur en azote e fermentescibilité des moûts de Chasselas. Revue
Suisse de Viticulture Arboriculture Horticulture. 28(3):169-173.
Magasanik, B. & Kaiser, C., 2002. Nitrogen regulation in Saccharomyces cerevisiae. Gene.
290:1-18.
Maigre, D., 2002. Comportement du Pinot noir en présence d’enherbement permanent et
influence de la fumure azotée. 2. Résultats analytiques et organoleptiques. Revue Suisse de
Viticulture, Aboriculture et Horticulture. 34:239–244.
Mendes-Ferreira, A., Mendes-Faia, A. & Leão, C., 2004. Growth and fermentation patterns of
*Saccharomyces cerevisiae* under different ammonium concentrations and its implications in
winemaking industry. Journal of Applied Microbiology. 97:540-545.
Miele, A., Carbonneau, A. & Bouard, J., 2000. Composition en acides aminés libres des
feuilles et des baies du cépage Cabernet Sauvignon. Journal International des Sciences de
la Vigne et du Vin. 43:19-26.
Miller, A. & Cramer, M., 2004. Root nitrogen acquisition and assimilation. Plant and Soil.
274:1-36.
Mirvish, S., 1968. The Carcinogenic Action and Metabolism of Urethan and N-
Hydroxyurethan. Advance Cancer Research. 11:1-42.
59
Monteiro, F. & Bisson, L., 1991. Biological assay of nitrogen content of grape juice and
prediction of sluggish fermentations. American Journal of Enology and Viticulture. 42:47–57.
Moreira, J.L., Marcos, A.M. & Barros, P., 2002. Análise de vinhos portugueses por
espectrometria de infravermelhos com transfomada de Fourier (FTIR). Ciência e Técnica
Vitivinícola. 17:27-33.
Mullins, A.G., Bouquet, A. & Williams, L.E., 1992. Biology of the Grapevine. New York:
Cambridge University Press.
Munoz, E. & Ingledew, W., 1990. Yeast hulls in wine fermentations—a review. Journal of
Wine Research. 1:197-210.
Neilsen, G.H., Stevenson, D.S. & Gehringer, A., 1987. The effect of NPK fertilisation on
element uptake, yield and fruit composition of Foch grapes in British Columbia. Canadian
Journal of Plant Science. 67(2):511–520.
Nelson, D.L. & Cox, M.M., 2000. Principles of biochemistry. 3ª ed. New York: Worth
Publishers.
Nijjar, G.S. & Chand, R., 1969. Effect of different doses of nitrogen and phosphorus on the
yield and quality of Anab-E-Shahi grapes. Indian Journal of Horticulture. 110–116.
Northrop, J.H., 1926. A convenient method for the formol titration. The Journal of General
Physiology. 767-768.
Oliveira, M.E.B., Oliveira, G.S.F., Maia, G.A., Moreira, R.A. & Monteiro, A.C.O., 2002.
Aminoácidos livres majoritários no suco de caju: variação ao longo da safra. Revista
Brasileira de Fruticultura. 1:133-137.
Ough, C.S., 1968. Proline content of grapes and wines. Vitis. 7:321-331.
Ough, C.S., 1969. Ammonia content of California grapes. American Journal of Enology and
Viticulture. 20:213-220.
Ough, C.S., 1991. Influence of nitrogen compounds in grapes on ethyl carbamate formation
in wines. Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine,
Seattle, USA. American Society for Enology and Viticulture: Davis, CA. 165-171.
Ough, C.S. & Amerine, M., 1988. Nitrogen compounds. Methods for analysis of musts and
wines. Second Edition. New York: Jhn Wiley & Sons, Ltd.
Ough, C.S., Cook, J. & Lider, L., 1968b. Rootstock-scion interactionsconcerning wine
making. II. Wine compositional and sensorychanges attributed to rootstock and fertiliser level
differences. American Journal of Enology and Viticulture. 19:254–265.
60
Ough, C.S., Crowell, E. & Mooney, L., 1988. Formation of ethyl carbamate precursors during
grape juice urea and ammonia: effects of fortification on intracellular (Chardonnay)
fermentation. I Addition of amino acids,and extracellular precursors. American Journal of
Enology and Viticulture. 39:243-249.
Ough, C.S., Huang, Z., An, D. & Stevens, D., 1991. Amino acid uptake by four commercial
yeasts at two different temperatures of growth and fermentation: Effects on urea excretion
and readsorption. American Journal of Enology and Viticulture. 41:26-40.
Ough, C.S. & Lee, T., 1981. Effect of vineyard nitrogen fertilisation level on the formation of
some fermentation esters. American Journal of Enology and Viticulture. 32:125-127.
Ough, C.S. & Amerine, M.A., 1974. Wine and Must Analysis. New York: Jonh Wiley & Sons,
Inc.
Ough, C.S. & Amerine, M.A., 1987. Methods for analysis of musts and wines. New York:
John Wiley & Sons, Inc.
Ough, C.S. & Bell, A. A., 1980. Effects of nitrogen fertilisation of grapevines on amino acid
metabolism and higher alcohol formation during grape juice fermentation. American Journal
of Enology and Viticulture. 31:122-123.
Ough, C.S., Lider, L.A. & Cook, J., 1968a. Rootstock-scion interactions concerning wine
making. I. Juice composition changes and effects on fermentation rate with St. George and
99-R rootstocks at two nitrogen levels. American Journal of Enology and Viticulture. 19:213-
227.
Patz, C.D., Blieke, A., Ristow, R. & Dietrich, H., 2004. Application of FT-MIR spectrometry in
wine analysis. Analytica Chimica Acta. 513:81-89.
Patz, C.D., David, A., Thente, K., Kürbel, P. & Dietrich, H., 1999. Wine analysis with FTIR
spectrometry. Viticulture Enology Science. 54:80-87.
Perez-Harvey, J. & Witting, D., 2001. Influence of soil nitrogen fertilisation and artificial
shading on the nitrogen and potassium levels in leaves and berries of Cabernet Sauvignon.
Proceedings of GESCO: Gestion de l’eau dans le vignoble. Montpellier, France. AGRO:
Montpellier, France. 355-361.
Ramakrishnan, S., Prasannan, K.G. & Rajan, R., 2001. Textbook of Medical Biochemistry. 3ª
ed. Chennai: Orient Longman Private Limited.
Rapp, A. & Versini, G., 1991. Influence of nitrogen compounds in grapes on aroma
compounds in wine. Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and
Wine, Seattle, USA. American Society for Enology & Viticulture: Davis, CA. 156-164.
61
Ribéreau-Gayon, J., Peynaud, E., Sudraud, P. & Ribéreau-Gayon, P., 1972. Substances
azotées. Sciences et Techniques du Vin. Dunod. 1:420-446.
Ribéreau-Gayon, P., Dubourdieu, D., Donèche, B. & Lonvaud, A., 2006. Handbook of
Enology 1 The Microbiology of Wine and Vinifications. 2ª ed. John Wiley & Sons, Inc.:USA
Rodriguez-Lovelle, B. & Gaudillère, J., 2002. Carbon and nitrogen partitioning in either
fruiting or non-fruiting grapevines: Effects of nitrogen limitation before and after veraison.
Australian Journal of Grape and Wine Research. 8:86-94.
Ruhl, E.H. & Fuda, A.P., 1991. Effect of potassium and nitrogen supply on organic acid
concentration na pH of grape juice: preliminary results. Proceedings of the International
Symposium on Nitrogen im Grapes and Wine, Seattle, USA. The American Society for
Enology and Viticulture: Davis, CA. 312-314.
Ruhl, E.H., Fuda, A.P. & Treeby, M.T., 1992. Effect of potassium, magnesium and nitrogen
supply on grape juice composition of Riesling, Chardonnay and Cabernet Sauvignon vines.
Australian Journal of Experimental Agriculture. 32:645–649.
Santos, J.Q., 1991. Fertilização – Fundamentos da utilização dos adubos e correctivos..
Lisboa: Colecção Euroagros Publicações Europa-América.
Silverstein, R., Webster, F. & Kiemle, D., 2005. Spectrometric identification of organic
compounds. 7ª ed. John Wiley & Sons, Inc.:USA
Skoutelas, D., Ricardo-da-Silva, J. & Laureano, O., 2011. Validation and Comparison of
Formol and FT-IR Methods for Assimilable Nitrogen in Vine Grapes. South African Journal
for Enology and Viticulture. 32:262-266.
Smart, R.E., 1991. Canopy microclimate implications for nitrogen effects on yield and quality.
Proceedings of the International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, Seattle, USA.
The American Society for Enology and Viticulture: Davis, CA. 90-101.
Smart, R.E., Robinson, J.B., Due, G.R. & Brien, C.J., 1985. Canopy microclimate
modification for the cultivar Shiraz I. Definition of canopy microclimate. Vitis. 24:17-31.
Smith, B., 1999. Infrared spectral interpretation: a systematic approach. 1ª ed. CRC Press
LLC: Florida, USA.
Soufleros, E.H., Bouloumpasi, E., Tsarchopoulos, C. & Biliaderis, C., 2003. Primary amino
acid profiles of Greek white wines and their use in classifictation according to variety, origin,
and vintage. Food Chemistry. 80:261-273.
Spackman, D.H., Stein, W.H. & Moore, S., 1958. Automatic Recording Apparatus for Use in
Chromatography of Amino Acids. Analytical Chemistry. 30(7):1190–1206.
62
Spayd, S. & Andersen-Bagge, J., 1996. Free amino acid composition of grape juice from 12
Vitis vinifera cultivars in Washington. American Journal of Enology and Viticulture. 47:389-
402.
Spayd, S.E. & Morris, J.R., 1978. Influence of irrigation, pruning severity, and nitrogen on
yield and quality of ‘Concord’ grapes in Arkansas. Journal of the American Society of
Horticultural Science. 103:211-216.
Spayd, S.E., Wample, R.L., Nagel, C.W., Stevens, R.G. & Evans, R.G., 1991. Vineyard
fertilization effects on must and wine composition and quality. Proceedings of the
International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, Seattle, USA. The American
Society for Enology and Viticulture: Davis, CA. 196-199.
Spayd, S.E., Wample, R.L., Evans, R.G., Stevens, R.G. & Seymour, B.J., 1994. Nitrogen
fertilization of white Riesling grapes in Washington. Must and wine composition. American
Journal of Enology and Viticulture. 45:34–42.
Sponholz, W.R., 1991. Nitrogen compounds in grapes, must, and wine. Proceedings of the
International Symposium on Nitrogen in Grapes and Wine, Seatle, USA. The American
Society for Enology: Davis, CA. 67–77.
Spring, J.-L., 2002. Valorization de la fumure azotée en vigne enherbées. Résultats d’un
essai sur Chasselas dans le basin lémanique. Revue Suisse Viticulture, Arboriculture et
Horticulture. 34:289–296.
Stevenson, F. & Cole, M., 1986. Cycles of soil : carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur,
micronutrients. Jon Wiley & Sons, Inc.: New York, USA.
Stines, A.P., Grubb, J., Gockowiak, H., Henschke, P.A., Hoj, P.B. & Heeswijck, R.van, 2000.
Proline and arginine accumulation in developing berries of Vitis vinifera L. in Australian
vineyards: Influence of vine cultivar, berry maturity and tissue type. Australian Journal of
Grape and Wine Research. 6:150-158.
Stuart, B.H., 2004. Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. John Wiley &
Sons, Inc.: New Jersey, USA.
Tagliavini, M. & Rombolà, A.D., 2001. Iron deficiency and chlorosis in orchard and vineyard
ecosystems. European Journal of Agronomy. 15:71-92.
Tavares, M.F.M., 1997. Mecanismos de separação em electriforese capilar. Quimíca Nova.
20:493-511.
Tisdale, S.L., Nelson, W.L. & Beaton, J.D., 1985. Soil Fertility and Fertilizers. 4ª ed.
Macmillan Publishing Company: New York, USA.
63
Treeby, M., Holzapfel, B., Pickering, G. & Friedrich, C., 2000. Vineyard nitrogen supply and
Shiraz grape and wine quality. Acta Horticulturae. 512:77-92.
Treeby, M., Holzapfel, B. & Walker, R., 1996. Optimizing nitrogen supply to grafted Shiraz.
Proceedings of the Ninth Australian Wine Industry Technical Conference, Adelaide,
Australia. Australian Wine Industry Technical Conference Inc.: Adelaide, SA. 132-137.
Treeby, M., Holzapfel, B., Walker, R. & Nicholas, P., 1998. Profiles of free amino acids in
grapes of grafted Chardonnay grapevines. Australian Journal of Grape and Wine Research.
4:121–126.
Ulrich, A., 1942. Nitrate content of grape leaf petioles as an indicator of the nitrogen status of
the plant. Proceedings of the American Society of Horticultural Science. 41:213–218.
Urtubia, A., Pérez-correa, J.R., Pizarro, F. & Agosin, E., 2008. Exploring the applicability of
MIR spectroscopy to detect early indications of wine fermentation problems. Food Control.
19:382–388.
Versari, A., Parpinello, G., Matiolli, A.U. & Galassi, S., 2008. Determination of grape quality
at harvest using Fourier-transform mid-infrared spectroscopy and multivariate analysis.
American Journal of Enology and Viticulture. 59:317–322.
Versari, A., Parpinello, G. & Laghi, L., 2012. Application of Infrared Spectroscopy for the
Prediction of Color Components of Red Wines. Spectroscopy. 27:36-47.
Webster, D.R., Edwards, C.G., Spayd, S.E., Peterson, J.C. & Seymour, B.J., 1993. Influence
of vineyard fertilisation on the concentrations of monoterpenes, higher alcohols, and esters in
aged Riesling wines. American Journal of Enology and Viticulture. 44:275–284.
Williams, L. E., 1987. Growth of "Thompson Seedless" grapevines: II. Nitrogen distribution.
Journal of the American Society for Horticultural Science. 112:330-333.
Williams, L. & Biscay, P., 1991. Partitioning of dry weight, nitrogen, and potassium in
Cabernet sauvignon grapevines from anthesis until harvest. American Journal of Enology
and Viticulture. 42:113-117.
Williams, P. & Sobering, D., 1993. Comparison of commercial near infrared transmittance
and reflectance instruments for analysis of whole grains and seeds. Journal of Near Infrared
Spectroscopy. 1:25-32.
Winkler, A.J., Cook, J.A., Kliewer, W.M. & Lider, L.A., 1974. General Viticulture. Berkley:
University of California.
64
Xia, G.H. & Cheng, L., 2004. Foliar urea application in the fall affects both nitrogen and
carbon storage in young 'Concord' grapevines grown under a wide range of nitrogen supply.
Journal of the American Society of Horticultural Science. 129:653-659.
Zoecklein, B.W., Fugelsang, K.C., Gump, B.H. & Nury, F.S., 1995. Wine Analysis and
Production. Chapman & Hall: New York, USA.
65
Cibergrafia
Cassini, S. T., 2005. Ciclo do Nitrogênio. [Online]
Available at:
https://www.google.pt/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CCgQFjAB&url=
http%3A%2F%2Fwww.inf.ufes.br%2F~neyval%2FGestao_ambiental%2FTecnologias_Ambi
entais2005%2FEcologia%2FCicloNPS.doc&ei=hYnKU9P3Ocix0AWgoYCIBw&usg=AFQjCN
H-fdfwJx3hLtw2aVTdvcBb2ZZ
[Acedido em 19 Julho 2014].
I
Anexos
II
Anexo Ia - Reagentes usados na derivatização dos aminoácidos. Adaptado de Callejón, et al. (2010).
Reagente Tipo Condição Tempo (min)
Separação Tempo
detecção (min)
Detecção Vantagens Desvantagens Referências
Ninidrina Pós-
coluna ~110 °C ~10 Troca de iões 60-120 UV
Reage com aminoácidos primários e secundário. Capaz de detectar pmol.
Raramente reprodutível abaixo de 100 pmol. Problemas de interferências com matriz. Sensível à luz, O2, mudanças de temperatura e pH.
[7,66]
Dns-Cla,b
Pré e pós-
coluna
25-40 °C No
escuro 35-60
Fase reversa: -Phenomenex®
-Luna C18 -Spherisorb
ODS-2
30-80 Florescência
UV
Reage com aminoácidos primários e secundário. Níveis de detecção são pmol ou fmol. Derivativos são estáveis à hidrólise. Boa reprodutibilidade para a maioria dos aminoácidos excepto a histidina. Adequado para determinar cisteína.
O reagente em excesso interfere com os picos do cromatograma dos aminoácidos. Os derivativos são fotossensíveis. Reacção lenta. Não é específico e reage com outros compostos.
[22,66,67]
DABS-CL Pré-
coluna ~70 °C 10-20
Fase reversa: -Spherisorb
ODS-2 -Lichrospher
100 RP-18
50-90 Visível
Reage com aminoácidos primários e secundário. Derivativos são estáveis durante quatro semanas à temperatura ambiente. Capaz de detectar pmol.
O reagente em excesso interfere com os picos do cromatograma dos aminoácidos. A presença de sal e detergentes em excesso interfere com a reacção. Produz múltiplos derivados.
[45,68]
a Aplicado a vinho b Aplicado a vinagres
III
Anexo Ib - (continuação) - Reagentes usados na derivatização dos aminoácidos. Adaptado de Callejón, et al. (2010).
Reagente
Tipo Condição Temp
o (min)
Separação Tempo
detecção (min)
Detecção Vantagens Desvantagens Referência
s
DNFB Pré-
coluna 50-60 °C
30 No escur
o
Fase reversa: -Catridge C18
10-30 Florescência
Reage com aminoácidos primários e secundário. Capaz de detectar pmol. Determina aminoácidos que não são facilmente detectados por outros agentes.
Os derivativos são fotossensíveis. Reacção lenta. Método destrutivo para péptidos.
[5]
PITCa,b
Pré-
coluna Temp.
Ambiente 10-20
Fase reversa: -Spherisorb
ODS-2 -Pico Tag Column
10-70 UV
Reage com aminoácidos primários e secundário. Alta sensibilidade para a prolina e hidroxiprolina. Reacção rápida. Derivativos mais estáveis do que os outros. O excesso de reagente não interfere.
Problemas de interferências com a matriz em análise de mostos de uvas. Não é adequado para automação. Menos sensibilidade do que outros métodos. O procedimento consiste em várias etapas manuais.
[20,71]
OPAa,b
Pré e pós-
coluna
Temp. Ambiente
1-2
Troca de iões Fase reversa:
-Nova Pack C18 -Hypersil ODS
6-40 Florescência
UV
O excesso de reagente não interfere. Reacção rápida. Os derivativos são altamente fluorescente. Dez vezes mais sensível do que reacção com a ninidrina.
Derivados instáveis. Não reage com aminoácidos secundário. Precisa de uma completa automação da reacção. Baixa resposta para Lys, hidroxilisina e cisteína.
[4,6,19,24]
a Aplicado a vinho b Aplicado a vinagres
IV
Anexo II – Método para a quantificação do azoto assimilável pela titulação formol.
AZOTO: ESTIMATIVA DO FAN PELA TITULAÇÃO FORMOL
Este é um método rápido para estimar o azoto assimilável em sumo, vinho ou vinagre,
adaptado de Zoecklein et al., 1999 e Gump, Zoecklein & Fugelsang, 2002. Este método
mede os α-aminoácidos e a amónia.
I. Equipamento
Medidor de pH com sensibilidade para 0,05 pH unidades
Eléctrodo (Orion, corpo de epóxi, fluxo, semi-micro ou equivalente)
Filtros de seringa de 5 μm ou equivalente
Pipetas de 2 e 5 mL ou equivalentes
Balão volumétrico de 25 ml
Bureta de 10 mL (±0,05 mL)
Proveta de 30 mL
Mina agitadores magnéticos
II. Reagentes
Soluções de calibração para medidor de pH
Hidróxido de sódio (NaOH) 1N
Hidróxido de sódio (NaOH) 0,05N estandardizado em relação ao hidrogeno ftalato de
potássio ou equivalente.
Reagente formaldeído, com 37% (v/v ou 40 wt/v), neutralizado para pH 8,0 com NaOH 1N
III. Procedimento
1. Verificar o pH do formaldeído, se não estiver a pH 8.0 neutralizar com 1N NaOH
2. Clarificar amostra de mosto ou vinho usando um filtro de seringa de 5 μm ou equivalente.
3. Transferir 10,0 ml da amostra clarificada para um balão volumétrico de 25 ml. Completar
o com água destilada.
4. Transferir 10,0 ml de amostra clarificada e diluída de mosto ou vinho para um balão
volumétrico de 30 ml, colocar o medidor de pH/ eléctrodo de referência e um agitador na
solução, agitar e ajustar o pH da amostra até 8,0 com 1N NaOH.
V
5. Adicionar 2 ml de solução de formaldeído previamente neutralizado (pH 8,0) à alíquota,
agitar, e titular com 0,05 N NaOH até neutralizar a amostra
6. A concentração do azoto assimilável é dada pela seguinte expressão:
Azoto assimilável (mg N/L) (mL de 0,05 NaOH titulado) x 0,05N x (25/10) x (1000/10) x 14
Azoto assimilável (mg N/L) (mL de 0,05 NaOH titulado) x 175
IV. Notas suplementares
1. A equação completa para o cálculo do azoto assimilável é:
Mg/L N = (mL de NaOH) x (0,05meq OH-/mL) x (1mmol N/meq OH-) x (25mL/10mL-factor de
diluição) x 1000/10 (para converter para litros) x 14mg/mmol N
Se se usar uma concentração diferente do NaOH na titulação, deve-se alterar o valor de
0,05 pelo valor da concentração usada. O factor de diluição na equação (25mL/10mL), deve
ser alterado se se usar um de amostra diferente de 10mL e/ou uma diluição diferente de
25mL.
2. O formaldeído é carcinogénico e irritante para os brônquios. Lidar com ventilação adequada.
3. O pH do formaldeído vai descendo aos poucos. O pH deve ser verificado antes de cada
utilização e ajustado a pH 8,0 se for necessário.
4. A titulação formol apenas titula um azoto da arginina, e também titula aproximadamente
14% da prolina presente. Estes dois erros são parcialmente compensando.
5. Um procedimento para s reduzidos da titulação formol e alguma informação adicional,
encontra-se no site www.vtwines.info
VI
Anexo III – Cálculos da titulação formol para a solução padrão, mosto tinto e mosto branco com adição de DAP.
DAP mg/L mg N/L
calculado
mL NaOH gasto Média mL
NaOH gasto
mg N/L
total
mg N/L
DAP
%
Recuperada Média DP
1º 2º 3º
Solução
padrão
38 6,84 0,08 0,06 0,07 0,07 6,13 6,13 89,55
82,86 3,54
48 8,64 0,08 0,07 0,08 0,08 6,71 6,71 77,64
56 10,08 0,10 0,09 0,10 0,10 8,46 8,46 83,91
94 16,92 0,16 0,14 0,18 0,16 14,00 14,00 82,74
110 19,80 0,18 0,21 0,20 0,20 17,21 17,21 86,91
186 33,48 0,34 0,31 0,32 0,32 28,29 28,29 84,50
386 69,48 0,60 0,63 0,63 0,62 54,25 54,25 78,08
610 109,80 1,03 1,02 1,03 1,03 89,83 89,83 81,82
998 179,64 1,74 1,70 1,71 1,72 150,2 150,21 83,62
1548 278,64 2,53 2,55 2,55 2,54 222,5 222,54 79,87
Mosto tinto
Branco - 1,08 1,08 1,10 1,09 95,81 - - - -
190 34,20 1,46 1,44 1,42 1,44 126,0 30,19 88,27
86,81 1,11 374 67,32 1,73 1,78 1,75 1,75 153,4 57,60 85,57
596 107,28 2,18 2,15 2,14 2,16 188,7 92,90 86,59
Mosto branco
Branco - 1,06 1,04 1,08 1,06 92,75 - - - -
56 10,08 1,15 1,16 1,16 1,16 101,2 8,46 83,91
84,58 2,52 188 33,84 1,36 1,38 1,39 1,38 120,5 27,71 81,88
304 54,72 1,59 1,64 1,60 1,61 140,9 48,13 87,95
VII
Anexo IV – Cálculos da titulação formol para a solução padrão, mosto tinto e mosto branco com adição de L-Arginina.
Arginina mg/L mg N/L
calculado
mL NaOH gasto Média mL
NaOH
gasto
mg N/L
total
mg N/L
Arginina
%
Recuperada Média DP
1º 2º 3º
Solução
padrão
24 1,93 0,02 0,02 0,02 0,02 1,75 1,75 90,66
91,00 1,9
32 2,57 0,03 0,03 0,03 0,03 2,39 2,39 92,93
65 5,23 0,05 0,06 0,05 0,05 4,75 4,75 90,94
98 7,88 0,08 0,08 0,08 0,08 7,12 7,12 90,29
150 12,06 0,12 0,12 0,12 0,12 10,76 10,8 89,21
190 15,28 0,16 0,15 0,16 0,16 13,74 13,74 89,90
405 32,57 0,34 0,34 0,33 0,34 29,34 29,3 90,08
852 68,52 0,73 0,78 0,74 0,75 65,63 65,6 95,77
1606 129,16 1,32 1,36 1,29 1,32 115,8 115,8 89,65
2006 161,33 1,68 1,66 1,67 1,67 146,1 146,1 90,57
Mosto tinto
Branco - 1,08 1,08 1,10 1,09 95,8 - - - -
968 77,85 1,91 1,89 1,90 1,90 166,3 70,4 90,48
89,67 0,6 3426 275,54 3,89 3,91 3,94 3,91 342,4 246,6 89,50
5272 424,00 5,42 5,41 5,40 5,41 473,4 377,6 89,05
Mosto branco
Branco - 1,06 1,04 1,08 1,06 92,6 - - - -
546 43,91 1,49 1,51 1,53 1,51 132,1 39,4 89,67
90,95 1,6 864 69,49 1,79 1,81 1,80 1,80 157,5 64,8 93,18
1656 133,18 2,46 2,44 2,39 2,43 212,6 119,9 90,01
VIII
Anexo V – Média e variância, total e por castas, da repetibilidade na titulação formol, em
mosto de uva do ano 2013 (valores mg/L de N).
SUMÁRIO da Análise ANOVA
Casta 1º Dia 2º Dia Total Casta 1º Dia 2º Dia Total
Alvarinho
Encruzado
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 133,00 119,88 252,88 Soma 134,75 153,13 287,88
Média 44,33 39,96 42,15 Média 44,92 51,04 47,98
Variância 3,32 7,15 9,93 Variância 3,32 9,44 16,36
Macabeu
Moscatel de
Setúbal
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 92,75 98,88 191,63 Soma 107,63 105,88 213,50
Média 30,92 32,96 31,94 Média 35,88 35,29 35,58
Variância 1,79 4,85 3,90 Variância 0,77 3,32 1,74
Viosinho
Cabernet
Sauvignon
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 273,88 258,13 532,00 Soma 173,25 201,25 374,50
Média 91,29 86,04 88,67 Média 57,75 67,08 62,42
Variância 0,26 7,15 11,23 Variância 9,95 4,08 31,75
Trincadeira
Total das Castas
Contagem 3 3 6 Contagem 21 21
Soma 126,88 103,25 230,13 Soma 1042,1 1040,4
Média 42,29 34,42 38,35 Média 49,63 49,54
Variância 4,85 1,79 21,26 Variância 369,20 369,91
IX
Anexo VI – Média e variância, total e por castas, da reprodutibilidade na titulação formol, em
mosto de uva do ano 2013 (valores mg/L de N).
SUMÁRIO da análise ANOVA
Operador
Operador
Casta 1º 2º Total Casta 1º 2º Total
Arinto
Moscatel Galego
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 492,63 518,00 1010,63 Soma 219,63 203,88 423,50
Média 164,21 172,67 168,44 Média 73,21 67,96 70,58
Variância 3,32 1,02 23,20 Variância 1,02 1,79 9,39
Syrah
Touriga Nacional
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 343,88 329,88 673,75 Soma 261,63 255,50 517,13
Média 114,63 109,96 112,29 Média 87,21 85,17 86,19
Variância 5,36 3,32 10,00 Variância 0,26 0,26 1,45
Total das Castas
Contagem 12 12 – – – –
Soma 1317,8 1307,3 – – – –
Média 109,81 108,94 – – – –
Variância 1319,9 1721,2 – – – –
X
Anexo VII – Média e variância, total e por castas, da repetibilidade e reprodutibilidade do
azoto facilmente assimilável (mg/L) através da titulação formol, em todos mostos de uva do
ano 2013 (mg/L).
Sumário da análise ANOVA
Castas 1ª
Análise
2ª
Análise Total Castas
1ª
Análise
2ª
Análise Total
Alvarinho
Arinto
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 133,00 119,88 252,88 Soma 407,75 413,00 820,75
Média 44,33 39,96 42,15 Média 135,92 137,67 136,79
Variância 3,32 7,15 9,93 Variância 1,79 1,02 2,04
Encruzado
Macabeu
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 134,75 153,13 287,88 Soma 92,75 98,88 191,63
Média 44,92 51,04 47,98 Média 30,92 32,96 31,94
Variância 3,32 9,44 16,36 Variância 1,79 4,85 3,90
Moscatel de Setúbal
Moscatel Galego
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 107,63 105,88 213,50 Soma 219,63 203,88 423,50
Média 35,88 35,29 35,58 Média 73,21 67,96 70,58
Variância 0,77 3,32 1,74 Variância 1,02 1,79 9,39
Viosinho
Cabernet Sauvignon
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 273,88 258,13 532,00 Soma 173,25 201,25 374,50
Média 91,29 86,04 88,67 Média 57,75 67,08 62,42
Variância 0,26 7,15 11,23 Variância 9,95 4,08 31,75
Syrah
Touriga Nacional
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 249,38 251,13 500,50 Soma 261,63 255,50 517,13
Média 83,13 83,71 83,42 Média 87,21 85,17 86,19
Variância 0,77 3,32 1,74 Variância 0,26 0,26 1,45
Trincadeira Total das castas
Contagem 3 3 6 Contagem 33 33
Soma 126,88 103,25 230,13 Soma 2180,50 2163,88
Média 42,29 34,42 38,35 Média 66,08 65,57
Variância 4,85 1,79 21,26 Variância 939,76 954,88
XI
Anexo VIII – Média e variância, total e por castas, da repetibilidade e reprodutibilidade do
azoto facilmente assimilável (mg/L) através da titulação formol, em todos mostos de uva do
ano 2014 (mg/L).
Sumário da análise ANOVA
Castas 1ª
Análise
2ª
Análise Total Castas
1ª
Análise
2ª
Análise Total
Alvarinho
Arinto
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 329,00 344,75 673,75 Soma 242,38 214,38 456,75
Média 109,67 114,92 112,29 Média 80,79 71,46 76,13
Variância 0,26 13,27 13,68 Variância 3,32 33,94 41,04
Encruzado Macabeu
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 126,00 149,63 275,63 Soma 158,38 164,50 322,88
Média 42,00 49,88 45,94 Média 52,79 54,83 53,81
Variância 2,30 20,67 27,79 Variância 1,79 0,26 2,07
Moscatel de Setúbal
Moscatel Galego
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 211,75 224,88 436,63 Soma 209,13 203,88 413,00
Média 70,58 74,96 72,77 Média 69,71 67,96 68,83
Variância 1,79 23,22 15,75 Variância 3,32 7,91 5,41
Viosinho Cabernet Sauvignon
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 353,50 355,25 708,75 Soma 251,13 266,88 518,00
Média 117,83 118,42 118,13 Média 83,71 88,96 86,33
Variância 1,79 9,44 4,59 Variância 0,26 4,08 10,00
Syrah Touriga Nacional
Contagem 3 3 6 Contagem 3 3 6
Soma 218,75 200,38 419,13 Soma 219,63 213,50 433,13
Média 72,92 66,79 69,85 Média 73,21 71,17 72,19
Variância 0,26 7,91 14,52 Variância 1,79 10,97 6,35
Trincadeira Total das castas
Contagem 3 3 6 Contagem 33 33
Soma 145,25 143,50 288,75 Soma 2464,88 2481,50
Média 48,42 47,83 48,13 Média 74,69 75,20
Variância 0,26 4,85 2,14 Variância 515,64 532,87
XII
Anexo IX – Média e variância, da comparação do azoto facilmente assimilável (mg/L)
através da titulação formol, em todos mostos de uva dos anos 2013 e 2014 (mg/L).
Sumário da análise ANOVA
Castas Contagem Soma Média Variância
Alvarinho 2 2 154,44 77,22
Arinto 2 2 212,92 106,46
Encruzado 2 2 93,92 46,96
Macabeu 2 2 85,75 42,88
Moscatel de Setúbal 2 2 108,35 54,18
Moscatel Galego 2 2 139,42 69,71
Viosinho 2 2 206,79 103,40
Cabernet Sauvignon 2 2 148,75 74,38
Syrah 2 2 153,27 76,64
Touriga Nacional 2 2 158,38 79,19
Trincadeira 2 2 86,48 43,24
Ano
2013 11 724,06 65,82 1001,31
2014 11 824,40 74,95 547,33