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La adsorción de fenoles de madera en paredes de levadura podría ser utilizada para provocar la aromatización indirecta del vino, con una mayor rapidez y mejor integración de los aromas de madera.

Extracción/difusion de aromas de madera a partir de células de levadura

Palomero, F., Bertani, P., Fernández, Calderón, F., Benito, S., Morata, A. y Suárez-Lepe, J.A. Laboratorio de Enología, Dpto. Tecnología de Alimentos, ETSI Agrónomos (UPM)

De Simón, B., Cadahía, E., Departamento de Productos Forestales, Instituto de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (CSIC)

16/06/2016

Se ha estudiado la posibilidad de realizar una difusión indirecta y controlada de aromas de madera, con el objetivo de simplificar y reducir los costes de los protocolos convencionales de crianza sobre lías en barrica de roble. Además, se ha estudiado el potencial enológico de otras maderas como el castaño, el cerezo y la acacia. Sólo el roble y el castaño están hoy aprobados para su uso en enología. La metodología desarrollada propone la difusión de los aromas de madera que previamente han sido retenidos en paredes de levadura. Para ello, una biomasa celular de una cepa de Saccharomcyes cerevisiae, se macera en un extracto etanólico de madera y, posteriormente, se seca para su adición al vino. El perfil de volátiles aromáticos así como el de polifenoles reveló importantes diferencias entre las maderas estudiadas. Estos datos y los obtenidos durante el análisis sensorial de los vinos, confirmaron la utilidad de la técnica para el envejecimiento de vinos tintos.

El envejecimiento tradicional en barricas de roble, francés o americano, es un proceso lento y costoso, en el que un gran volumen de vino se inmoviliza durante periodos variables de tiempo. El potencial aromático de la barrica es limitado, y por tanto su adquisición, mantenimiento y reposición, constituye un porcentaje significativo de los costes variables de las bodegas. Una técnica complementaria a la crianza en barrica, y en la que estos inconvenientes se acentúan, es la crianza sobre lías. Originaria en la elaboración de vinos blancos, este procedimiento es actualmente muy popular debido a que permite obtener vinos con características sensoriales diferenciadas (Palomero et al., 2007).

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Como alternativa, muchos elaboradores utilizan chips de roble, duelas o fragmentos de tamaños y formas diferentes para provocar la aromatización del vino en depósitos de acero inoxidable (Spillman, 1999). Su adición directa al vino unido a técnicas de microoxigenación incrementa la estabilidad de color y refuerza la difusión e integración de aromas de madera en el vino. Estas técnicas tratan de reproducir o simular los protocolos tradicionales de crianza en barrica sin comprometer la estabilidad microbiológica del vino, reduciendo los tiempos y costes de los procesos. Teniendo en cuenta lo anteriormente comentado, quizás sean más justificables desde un punto de vista técnico y/o teórico, aunque tampoco están libres de todo inconveniente… La migración de constituyentes de la madera de roble depende fundamentalmente del área expuesta en contacto con el vino. La cantidad, la forma y el tamaño de los chips o fragmentos de roble puede en algunos casos aromatizar de manera excesiva los vinos cuando no se dosifican de forma correcta. Es en muchos casos difícil ejercer un control preciso en este proceso de aromatización. Además, la repetibilidad no es siempre la adecuada entre diferentes partidas, lo cual es actualmente un motivo de preocupación para algunos elaboradores (http://www.academicwino.com/2015/03/wood-infused-yeast-ageing-lees-wine.html/).

Para concluir la presente introducción, comentaremos que la idea experimental que se desarrolla, surgió al tener en cuenta la adsorción parietal de las levaduras, demostrada en no pocas publicaciones científicas y sobre diferentes compuestos específicos como la ocratoxina-A o el 4-etilfenol (Caridi et al., 2012; Palomero et al., 2011). En este sentido, la crianza sobre lías se ha propuesto como tratamiento paliativo para mitigar la predominancia aromática de la barrica en vinos maderizados (Chatonnet, Debourdieu, Boidron, 1992). Las lías de levadura también adsorben fenoles y antocianos durante la fermentación, que pueden, posteriormente, liberarse parcialmente al vino durante la autolisis de las levaduras, si no se han eliminado anteriormente (Morata et al., 2003).

El trabajo estudia una metodología basada en promover la difusión indirecta de aromas de madera en el vino según los protocolos ilustrados en la Figura 1. Siguiendo estos protocolos se han estudiado además otras maderas diferentes al castaño y al roble. Los resultados demuestran que la técnica podría ser interesante para producir vinos con atributos de crianza en muy cortos periodos de tiempo. En este sentido, el castaño destaca sobre el resto de las maderas al modificar muy rápidamente el perfil sensorial de los vinos.

Desarrollo experimental

Se empleó una cepa de levadura de Saccharomyces cerevisiae (G37), previamente aislada y seleccionada en el Dpto. de Tecnología de Alimentos de la ETSI Agrónomos (UPM). Se utilizaron maderas de roble, castaño, cerezo y acacia. Una vez que las lías de levadura liofilizada se maceraron con una extracto de madera en etanol y se secaron, se dosificaron en vino. Se utilizó un vino tinto elaborado con uvas de Vitis Vinifera L.cv. Tempranillo de la DO Vinos de Madrid. Se adicionó un gramo de cada una de las diferentes biomasas de levadura aromatizadas, para las cuatro maderas estudiadas, a 500 ml de vino. Se utilizó una muestra de levaduras sin aromatizar como control. Todas las muestras se realizaron por triplicado. La Figura 1 ilustra el proceso experimental realizado.

Se realizaron análisis de polifenoles y compuestos volátiles mediante cromatografía HPLC/DAD y GC/MS respectivamente, siguiendo la metodología desccrita en Palomero et al., 2015, tanto en las biomasas aromatizadas como en los vinos.

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Figura 1. Metodología esperimental estudiada.

Resultados

Resultados en las lías aromatizadas con maderas

En la Figura 2 se presentan algunos de los 34 compuestos fenólicos adsorbidos en las paredes de la levadura, detectados mediante HPLC/DAD. Todos estos compuestos han sido descritos previamente (Sanz, Fernández de Simón & Cadahía, et al., 2012). Estos resultados confirman que, en primer lugar, la adsorción de fenoles en las paredes de levadura sucede, y en segundo lugar, que la composición entre las diferentes maderas para estos compuestos difiere significativamente.

Un dato interesante por su potencial utilidad que arroja esta investigación en la gran concentración de aldehídos fenólicos observada en la madera de castaño. Dentro de esta familia de fenoles de madera, compuestos como la vainillina o el siringaldehído son algunos de los odorantes más distintivos de vinos de crianza en barrica. La concentración de vainillina, el aldehído fenólico con el umbral de detección más bajo, podría incrementarse rápidamente en vinos a través del empleo de la madera de castaño (Palomero et al., 2015).

Los datos confirma algunas observaciones de otros autores referentes a la existencia de ciertos compuestos presentes sólo en algún tipo de madera, y por tanto, con posible utilidad como marcadores para identificar el origen botánico de la madera que se ha utilizada para envejecer un determinado vino (Fernández de Simón et al., 2014; Sanz, Fernández de Simón & Cadahía, et al., 2012). Uno de los ejemplos más claros puede observarse en la Figura 2 para el pico cromatográfico más grande, la robinetina, solo presente en las muestras de acacia (y en la mezcla de maderas o MIX).

En la Tabla 1 se recogen de forma resumida los compuestos volátiles más importantes (de los 71 identificados en este estudio, que se forman durante el tostado de la madera), encontrados en las lías aromatizadas. Tanto las concentraciones de lactonas yt compuestos derivados de carbohidratos de la madera (como el furfural o el 5-hidroximetilfurfural), fenoles volátiles derivados de la lignina y aldehídos fenólicos (como la vainillina), son significativamente mayores en las biomasas aromatizadas con maderas de castaño. Los datos están en consonancia con los estudios previos desarrollados por Fernández de Simón et al. (2014).

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Figura 2.
Compuestos fenólicos (cromatogramas HPLC/DAD) detectados en las biomasas de levadura aromatizadas, y para una mezcla de partes igulaes de las diferentes maderas ensayadas (MIX).
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Tabla 1. Principales compuestos volátiles (μg g-1) en las biomasas de levadura aromatizadas.

Resultado en los vinos en contacto con las lías aromatizas

La composición fenólica de los vinos de Tempranillo utilizados en el experimentos se modificó significativamente (Figura 3). En la Tabla 2 se muestran algunos de los compuestos fenólicos encontrados en estos vino. Como ya se ha comentado anteriormente, la robinetina y la dihidrorobinetina sólo se encontraron en los vinos envejecidos con las levaduras aromatizadas con acacia. Una resultado similar lo encontramos para la aromadendrina en el caso de las muestras en contacto con las biomasas de cerezo. Desde el punto de vista gustativo destaca la importante concentración de ácidos gálico y elágico. Algunos autores consideran que estos compuestos pueden facilitar la identificación de la madera de castaño en vinos (Fernández de Simón et al., 2014).

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Tabla 2. Composición fenólica (μg•L-1) de los vinos tintos tratados con las biomasas de levadura aromatizadas1.

1Los valores se presentan como media ± desviación estándar (n=3). Letras diferentes en la misma fila denotan la existencia de una diferencia estadística para el compuesto correspondiente (p<0,05).

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Figura 3. Crianza sobre lías con levaduras infusionadas en extractos de madera.
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Tabla 3. Principales compuestos volátiles (µg L-1) en los vinos tintos tras un mes en contacto con las lías aromatizadas1.

1Los valores se presentan como media ± desviación estándar (n=3). Letras diferentes en la misma fila denotan la existencia de una diferencia estadística para el compuesto correspondiente (p<0,05).

La composición del vino se modificó de forma importante tras un mes de crianza sobre lías aromatizadas con diferentes maderas. En la Tabla 3 se presentan algunos de los compuestos volátiles identificados en los vinos, y se señalan de forma visual, algunas de las fiferencias más importantes entre las muestras. Como se ha visto ya previamente, no hay isomeros de metiloctolactona en las maderas de acacia y cerezo (Tablas 1 y 3); no existen diferencias estadisticamente significativas para estos compuestos entre las maderas de roble y castaño (siguiendo la metodología descrita).

Se observaron diferencias importantes en las concentraciones de aldehídos fenólicos y fenilcetonas (aromas a vainilla; en verde en la Tabla 3) en las muestras de vino en contacto con las lías infusionadas con extractos de madera de castaño.

Resultados del análisis sensorial

No se apreciaron diferencias en lo relativo a la intensidad colorante y las propiedades cromáticas de los vinos, lo cual, no resulta sorprendente teniendo en cuenta que los vinos sólo se dejaron en contacto con las diferentes biomasas aromatizadas durante un mes. Todas las muestras en contacto con las diferentes biomasas resultaron, a juicio del panel de cata propuesto, más complejas que la muestra control, por lo que se puede concluir que el vino mejoró cualitativamente con la aplicación de la técnica.

En particular, las biomasas infusionadas con extractos de madera de castaño, resultaron fácilmente identificables y mejor valoradas. Estos vinos destacaron por notas de madera bien integradas y más estructura fenólica en boca.

Conclusiones

El trabajo verifica la adsorción de fenoles de madera en paredes de levadura, y su posterior difusión en el vino. Esta propiedad de las lías de levadura podría ser utilizada para provocar la aromatización indirecta del vino, con una mayor rapidez y mejor integración de los aromas de madera.

Se demuestra además que existen otras maderas diferentes al roble con suficiente potencial enológico para el envejecimiento de vinos, de acuerdo con su composición fenólica y aromática. Algunas de estas maderas, como la de castaño, constituyen una interesante herramienta para reducir los periodos de crianza, independientemente del método utilizado (depósitos, barricas o chips).

Bibliografía

  • Palomero, F; Bertani, P; Fernández de Simón, B.; Cadahía, E., Benito, S; Morata, A.; Suárez-Lepe, J.A. (2015) Wood Impregnation of yeast lees for winemaking. 2015 Food Chemistry, 171, 212-223.
  • Sanz, M., Fernández de Simón, B., Cadahía, E., Muñoz, A.M., Cadahía, E. et al. (2012). Polyphenolic profile as a useful tool to identify the wood used in wine ageing. Analytica Chimica Acta, 732, 33-45.
  • Palomero, F., Morata, A., Benito, S., & Suárez-Lepe, J.A. (2007). Conventional and enzyme-assisted autolysis during over lees in red wines: influence on the release of polysaccharides from yeast cell walls and on wine monomeric anthocyanin content. Food Chemistry, 106 (2), 838-846.
  • Spillman, P.J. (1999). Wine quality biases inherent in comparisons of oak chip and barrel systems. The Australian and New Zealand Wine Industry Journal, 14, 25-33.
  • http://www.academicwino.com/2015/03/wood-infused-yeast-ageing-lees-wine.html/
  • Caridi, A., Sidari, R., Pulvirenti, A., Meca, G., & Ritieni, A. (2012). Ochratoxin A adsorption phenotype: an inheritable yeast train. Journal of General and Applied Microbiology, 58 (3), 225-233.
  • Palomero, F., Ntanos, K., Morata, A., Benito, S., & Suárez-Lepe, J.A. (2011). Reduction of wine 4-ethylpohenol concentration using lyophilised yeast as a bioadsorbent: influence on anthocyanin content and chromatic variables. European Food Research and Technology, 232, 971-977.
  • Chatonnet, D., Dubourdieu, D., & Boidron, J.N. (1992). Incidence des conditions de fermentation et d’élevage des vins blancs secs en barriques sur leur composition en substances cédées par le bois de chêne. Sciences des Aliments, 12, 665-685.
  • Morata, A., Gómez-Cordovés, M.C., Suberviola, J., Bartolomé, B., Colomo, B., & Suarez, J.A. (2003). Adsorption of anthocyanins by yeast cell walls during the fermentation of red wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51, 4084-4088.
  • Fernández de Simón, B., Sanz. M., Cadahía, E. Martínez, J., Esteruelas, E., & Muñoz, A.M. (2014 a). Polyphenolic compounds as chemicals markers of wine ageing in contact with cherry, chestnut, false acacia, ash and oak wood. Food Chemistry, 143, 66-76.

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