El grupo UVaMOX de la Universidad de Valladolid ha conseguido, tras quince años de investigación, predecir el comportamiento de la madera de roble antes de fabricar las barricas. La aplicación de inteligencia artificial y técnicas de análisis de imagen permitirá seleccionar las duelas según sus propiedades de oxigenación y avanzar hacia recipientes adaptados a las necesidades de cada vino.

La crianza del vino en barricas de roble podría experimentar importantes cambios gracias a una investigación desarrollada durante los últimos quince años en la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia, donde el grupo UVaMOX de la Universidad de Valladolid ha conseguido establecer métodos para predecir la cantidad de oxígeno que puede atravesar la madera antes de que esta se utilice para fabricar una barrica. El trabajo, dirigido por los investigadores María del Álamo Sanza e Ignacio Nevares Domínguez, ha permitido trasladar al sector tonelero herramientas científicas que facilitan la selección de las duelas en función de sus propiedades y que ya se están aplicando a la fabricación de barricas con diferentes capacidades de oxigenación.

El avance introduce nuevos criterios en un proceso que tradicionalmente ha dependido de características visibles de la madera, como el tamaño de grano, y de la experiencia acumulada por los fabricantes. Aunque estos elementos continúan teniendo importancia en la selección del roble, los estudios realizados por UVaMOX han demostrado que no resultan suficientes para explicar cómo se produce la transferencia de oxígeno a través de las duelas, un fenómeno que interviene en la evolución de los vinos y destilados durante su envejecimiento.

La posibilidad de conocer previamente este comportamiento permite clasificar la madera y combinar piezas con propiedades determinadas para obtener barricas con distintos potenciales de oxigenación. De esta manera, los fabricantes pueden incorporar parámetros medibles a sus procesos de producción y los enólogos disponer de información adicional para elegir el recipiente más adecuado a las características del vino y a los objetivos de su crianza.

Quince años para comprender el comportamiento del roble

La investigación comenzó en 2011 y se ha desarrollado mediante sucesivos proyectos financiados en convocatorias regionales y nacionales, que han permitido estudiar los mecanismos de transferencia de gases a través de materiales porosos y, particularmente, de la madera de roble utilizada en tonelería.

Uno de los primeros resultados fue la patente registrada en 2012 para medir la permeabilidad y la difusividad de gases en materiales porosos. Esta metodología proporcionó una base experimental para analizar cómo atraviesa el oxígeno la madera y qué relación existe entre ese comportamiento y su estructura anatómica.

A partir de estos trabajos, el grupo ha profundizado en el estudio de las características internas del roble y ha desarrollado procedimientos para relacionarlas con su capacidad de transmisión de oxígeno. Los resultados, recogidos en numerosas publicaciones científicas internacionales, han permitido avanzar desde la medición experimental hacia la construcción de modelos capaces de anticipar el comportamiento de las duelas.

La incorporación de herramientas de análisis de imagen, inteligencia artificial y aprendizaje automático ha ampliado las posibilidades de esta línea de investigación, al permitir identificar relaciones entre las características de la madera y sus propiedades tecnológicas.

El principal resultado es la capacidad de clasificar la madera según su tasa potencial de transferencia de oxígeno, conocida por sus siglas en inglés OTR, antes de fabricar la barrica. Esta información permite seleccionar las duelas de acuerdo con un criterio que hasta ahora resultaba difícil de cuantificar de manera anticipada.

El oxígeno desempeña un papel relevante durante la crianza, ya que su incorporación al vino participa en diferentes procesos químicos que influyen en su evolución. Por ello, disponer de barricas con potenciales de oxigenación conocidos puede contribuir a planificar el envejecimiento con mayor precisión, aunque el comportamiento final del vino depende también de otros factores relacionados con su composición y las condiciones de conservación.

De los laboratorios de Palencia a la fabricación de barricas

La aplicación industrial de estos conocimientos se ha desarrollado a través de GO Barricas, un grupo operativo que ha permitido trasladar los resultados científicos de UVaMOX al sector tonelero.

El proyecto ha utilizado las metodologías y los modelos predictivos desarrollados durante los años anteriores para avanzar hacia la fabricación de barricas clasificadas según su potencial de oxigenación. El propósito es que la selección de la madera pueda realizarse a partir de propiedades objetivas, conocidas antes del ensamblaje de las duelas.

Esta posibilidad permite introducir una diferenciación tecnológica en la fabricación de barricas, puesto que el productor puede ofrecer recipientes con características previamente estudiadas, mientras que las bodegas pueden incorporar esta información a sus decisiones sobre la crianza.

El prototipo desarrollado en el marco de GO Barricas se ha instalado en la Tonelería Intona, donde ya se han construido barricas con diferentes potenciales de oxigenación.

Una parte de estas barricas se está utilizando para evaluar su tasa de transferencia de oxígeno y comprobar el comportamiento de los recipientes fabricados. Otros lotes se han destinado al envejecimiento de vinos de distintas variedades, lo que permitirá estudiar su evolución durante la crianza.

Esta fase resulta especialmente relevante para conocer cómo se trasladan las propiedades identificadas en la madera al funcionamiento de una barrica completa y para analizar su aplicación en condiciones reales de elaboración.

La investigación establece así una conexión entre el trabajo experimental desarrollado en la universidad y las necesidades de un sector que utiliza la madera como uno de los elementos fundamentales en la elaboración de vinos y destilados.

La inteligencia artificial permitirá conocer también los aromas y taninos

Los avances obtenidos en la medición y predicción de la entrada de oxígeno han dado paso a una nueva etapa de investigación mediante el proyecto BARRELSCAN, financiado por la Agencia Estatal de Investigación y cofinanciado por la Unión Europea.

Esta iniciativa profundiza en la digitalización anatómica de la madera de roble americano y en el desarrollo de modelos predictivos basados en análisis de imagen y aprendizaje automático, con el objetivo de ampliar la información disponible sobre las propiedades de las duelas.

Además de continuar perfeccionando los algoritmos utilizados para clasificar la madera según su potencial de oxigenación, los investigadores están desarrollando herramientas capaces de predecir sus características tánicas y aromáticas.

El propósito es que, antes de fabricar una barrica, pueda conocerse no solamente su capacidad potencial de transmitir oxígeno, sino también su comportamiento previsto en relación con la cesión de determinados compuestos fenólicos y aromáticos durante el envejecimiento.

Estos componentes tienen importancia en las características sensoriales del vino, por lo que su estudio puede aportar información adicional para seleccionar la madera en función de las necesidades de cada elaboración.

La combinación de los tres parámetros permitiría avanzar hacia una caracterización más completa del roble, en la que las propiedades de oxigenación, el potencial tánico y el perfil aromático pudieran evaluarse de manera conjunta.

Aunque esta nueva fase continúa en desarrollo, los resultados que persigue BARRELSCAN plantean la posibilidad de fabricar barricas con características más definidas y adaptadas a diferentes estrategias de crianza.

En lugar de depender exclusivamente de clasificaciones tradicionales de la madera, los fabricantes podrían incorporar modelos predictivos que ayuden a identificar las piezas más adecuadas para cada tipo de barrica.

La utilización de inteligencia artificial en este proceso no sustituye el conocimiento acumulado por los profesionales de la tonelería, pero proporciona nuevas herramientas para analizar características de la madera que no siempre pueden determinarse mediante su observación exterior.

Una investigación vinculada a Palencia desde hace casi tres décadas

El grupo UVaMOX desarrolla su actividad en la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia, perteneciente a la Universidad de Valladolid, y cuenta con una trayectoria investigadora que se remonta al curso académico 1997-1998.

Su evolución ha estado acompañada por distintos reconocimientos institucionales. En 2008 obtuvo la consideración de Grupo de Excelencia y en 2015 fue reconocido como Unidad Consolidada de Investigación. Desde 2025 figura como Grupo de Investigación Reconocido de la Universidad de Valladolid bajo la denominación UVaMOX.

Además, desde 2017 mantiene una vinculación como Unidad Asociada al Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV-CSIC), una relación que sitúa su actividad dentro de las redes científicas especializadas en viticultura y enología.

La investigación desarrollada en Palencia muestra cómo el estudio de un material utilizado durante siglos en la elaboración del vino puede seguir aportando conocimientos relevantes para mejorar los procesos productivos.

La madera de roble continúa siendo un elemento esencial en numerosos sistemas de crianza, pero sus propiedades naturales presentan variaciones que pueden influir en el comportamiento de las barricas. La posibilidad de identificar y clasificar esas diferencias permite introducir criterios de selección más precisos y mejorar la información disponible para fabricantes y bodegas.

El recorrido de UVaMOX también refleja la importancia de mantener líneas de investigación durante periodos prolongados, especialmente cuando sus aplicaciones industriales requieren pasar por distintas etapas de medición, desarrollo tecnológico y validación experimental.

Quince años después de comenzar los estudios específicos sobre la transferencia de oxígeno a través de la madera, los investigadores han conseguido que ese conocimiento se incorpore a la fabricación de barricas y han iniciado una nueva fase destinada a caracterizar también sus propiedades tánicas y aromáticas.

El resultado es una tecnología que puede contribuir a que la tonelería avance hacia la fabricación de barricas con características conocidas antes de su utilización, ofreciendo al sector vitivinícola nuevas posibilidades para adaptar los procesos de crianza a las necesidades de cada vino.