Los subproductos de la tonelería son una fuente importante de compuestos fenólicos que podrían ser utilizados para aplicaciones tecnológicas enológicas. Los efectos de la adición de dos tipos de virutas de roble (americano, AOW, y ucraniano, UOW) en la actividad antioxidante y color de las antocianinas del vino tinto, en una solución modelo de vino, fueron evaluados mediante análisis espectrofotométricos y colorimétricos. Los compuestos fenólicos de las virutas, principalmente ellagitannins, fueron determinados por cromatografía líquida de ultra alta resolución/espectrometría de masas (UHPLC/MS). Los efectos antioxidantes y de copigmentación variaron dependiendo del tipo de virutas (AOW y UOW) y la concentración fenólica (100, 400 y 500 mg/L). Los compuestos fenólicos de las virutas mejoraron las características de color (más oscuro y azulado) y el efecto de copigmentación de las antocianinas del vino tinto, siendo UOW una mejor fuente de copigmentos que las virutas de AOW. La mejor actividad antioxidante se encontró en las soluciones modelo de 400 y 500 mg/L para ambos tipos de virutas. Los resultados muestran una aplicación tecnológica enológica basada en la reutilización de los subproductos de la tonelería, que podrían mejorar las características de color y antioxidantes de los vinos tintos.