El proceso de vinificación tradicional es el resultado de interacciones biológicas entre microorganismos (levaduras, bacterias, hongos) presentes de forma natural en la uva y en los equipos de la bodega, que intervienen tanto en la Fermentación Alcohólica (FA) como en la Fermentación Maloláctica (FML). La FA es llevada a cabo principalmente por Saccharomyces cerevisiae, responsables de la conversión de los azúcares en etanol y de la producción/liberación de numerosos metabolitos secundarios asociados a las características sensoriales del vino.
Además de S. cerevisiae, el mosto de uva contiene naturalmente poblaciones mixtas de otros géneros y especies de levaduras que participan, a diferentes niveles, en la fermentación alcohólica.
En el proceso de fermentación espontánea, la fase inicial es facilitada por la acción de un consorcio heterogéneo de levaduras pertenecientes a diferentes especies no Saccharomyces, generalmente caracterizadas por un bajo poder fermentativo, mientras que la fase final se caracteriza por el predominio de cepas de S. cerevisiae (Figura 1).
Aportaciones enológicas de las levaduras no Saccharomyces
En el pasado, las especies no Saccharomyces se consideraban “malos fermentadores” debido a su generalmente reducida eficacia fermentativa, poca tolerancia a los aditivos del vino como el anhídrido sulfuroso y producción de ácido acético. De hecho, las fermentaciones en las que intervenían especies distintas de Saccharomyces generalmente se asociaban a la presencia de una acidez volátil alta, producción de acetato de etilo, off-flavours y deterioro del vino.
Sin embargo, en los últimos años varias evidencias científicas han impulsado a investigadores y productores a reconsiderar la participación y contribución de especies no-Saccharomyces en la mejora de la vinificación y de la calidad del producto, especialmente en sinergia con S. cerevisiae. Investigaciones recientes también han demostrado que el uso exclusivo de S. cerevisiae podría determinar un perfil sensorial de los vinos más plano en comparación con las características aromáticas distintivas de los vinos producidos mediante fermentación espontánea realizada por el consorcio de levaduras descrito anteriormente.
Las levaduras no Saccharomyces presentan propiedades enológicas diferentes a las de S. cerevisiae, que pueden usarse para abordar desafíos tecnológicos específicos (por ejemplo, reducción de la acidez volátil, estrategias de biocontrol para prevenir el deterioro) con el fin de modular y enriquecer las propiedades sensoriales de los vinos al desempeñar un papel importante en la liberación de compuestos volátiles a partir de precursores no volátiles (Figura 2).
Se ha sugerido el uso de especies no Saccharomyces, junto con S. cerevisiae, en los cultivos iniciadores mixtos, como herramienta para imitar las fermentaciones espontáneas, mejorar la complejidad del vino y evitar los riesgos de bloqueo fermentativo (Figura 3). En efecto, numerosos estudios han evidenciado los excelentes resultados fermentativos de diversas cepas no Saccharomyces, por su capacidad para controlar el deterioro del vino y mejorar el aroma y la complejidad de los vinos.
La demanda del mercado de vinos con menor contenido alcohólico, perfil sensorial más complejo, baja acidez volátil, actividad antioxidante pronunciada y un menor impacto de la química exógena ha impulsado a analizar más en profundidad las propiedades fisiológicas y tecnológicas de las levaduras no Saccharomyces en el sector del vino.
El aroma final del vino proviene de la combinación de compuestos volátiles de la uva (aroma varietal o primario), del metabolismo de levaduras y bacterias (aroma fermentativo o secundario) y de las prácticas de vinificación post-fermentativas, incluidos los procesos de envejecimiento (aroma terciario). La producción de los compuestos activos del aroma primario del vino se produce en el exocarpio de la uva y su concentración final en el vino está influenciada principalmente por la variedad de vid y secundariamente por el estado de maduración y por las prácticas agronómicas y enológicas, como se ha demostrado en diferentes variedades francesas, italianas y españolas.
Por una parte, los compuestos aromáticos derivados de la uva desempeñan un papel fundamental en la expresión de los atributos aromáticos distintivos del vino correspondiente. Por otra parte, durante la fermentación alcohólica, las levaduras, incluidas las no Saccharomyces, son capaces de influir en el aroma del vino a través de varias vías de biosíntesis de compuestos específicos (aromas secundarios), pero también influyen en la química de los compuestos primarios, a través de actividades enzimáticas específicas (Figura 4).
Especies de levaduras no Saccharomyces: características e impacto
Entre las levaduras no-Saccharomyces, Torulaspora delbrueckii, una de las más estudiadas debido a su tolerancia al alcohol, ha demostrado la capacidad de producir bajos niveles de ácido acético en un inóculo mixtos con una cepa de S. cerevisiae.
Hanseniaspora es un género que ha sido ampliamente estudiado por la capacidad de sus diversas especies de mejorar la complejidad aromática de los vinos en inoculación mixta con S. cerevisiae.
Lachancea thermotolerans es una levadura ubicua que se encuentra comúnmente en la superficie de las uvas, conocida por su capacidad para producir vinos con baja acidez volátil cuando se utiliza en cultivos iniciadores mixtos con S. cerevisiae u otras especies de levadura. La actividad fermentativa de esta especie de levadura se caracteriza por un aumento de la producción de ácido láctico, que permite el control natural del pH del vino, evitando la adición de ácidos exógenos como el ácido tartárico.
Metschnikowia pulcherrima es una especie que ha demostrado un interesante potencial para el biocontrol de levaduras contaminantes y muestra importantes actividades enzimáticas de interés tecnológico.
Candida zemplinina (sinónimo Starmerella bacillaris) es una especie que se caracteriza por importantes características enológicas, entre ellas la capacidad de crecer en mostos muy dulces, tolerar altos niveles de alcohol y producir cantidades significativas de glicerol. Además, esta especie es capaz de producir vinos con una concentración reducida de etanol, lo que se explica por la producción de metabolitos secundarios alternativos al etanol, principalmente glicerol y ácido pirúvico.
También se han estudiado especies pertenecientes al género Pichia en la fermentación de mostos de uva. En vinos obtenidos con la inoculación de S. cerevisiae y Pichia spp. se evidenció la presencia de niveles más altos de numerosos compuestos volátiles, tioles varietales y polisacáridos.
Conclusiones
En general, los vinos se distinguen por la presencia de diferentes concentraciones de moléculas volátiles que están influidas por el tipo de levadura utilizada y las condiciones de fermentación. Por lo tanto, la biosíntesis de estos compuestos como alcoholes, ésteres, ácidos o aldehídos depende en gran medida de la especie y la cepa y el impacto positivo o negativo de estas moléculas en el aroma del vino está influenciado por sus concentraciones.
Por estas razones, un número cada vez mayor de investigaciones han explorado la contribución que diferentes géneros/especies de levaduras no Saccharomyces pueden ofrecer. El uso de estas levaduras puede mejorar la calidad del vino, liberando metabolitos peculiares e influyendo positivamente en otros parámetros del vino, como el contenido alcohólico y la acidez.
Las cepas deben seleccionarse teniendo en cuenta la necesidad de evitar Off-flavours pero también la posibilidad de liberar el gran potencial aromático que caracteriza a muchas uvas, particularmente las variedades aromáticas (por ejemplo, Moscato y Malvasia) y semiaromáticas (por ejemplo, Riesling y Glera), con el fin de contribuir a la mejora del producto final y con el objetivo de obtener vinos con características singulares adecuadas a las nuevas tendencias del mercado.
De OICCE Times Rivista di Enologia N.98 – PRIMAVERA 2024, pp.52-54, sección microbiología.
Artículo traducido por la redacción Infowine a partir del artículo original en italiano
Gruppo di Microbiologia della Vite e del Vino La fermentación..
