Para diversificar su producción, la elaboración de vinos con características aromáticas distintivas es una de las estrategias que emplea la industria enológica

Empleo de cultivos mixtos de Saccharomyces cerevisiae: implantación y calidad de los vinos obtenidos

P. M. Izquierdo Cañas^1,2, E. García Romero¹, A. Mena Morales¹, M. Fernández González³ ¹Instituto de la Vid y el Vino de Castilla-La Mancha (IVICAM), IRIAF ²Parque Científico y Tecnológico de Castilla-La Mancha ³Instituto de Investigación Científica Aplicada de Castilla La Mancha (IRICA), UCLM20/03/2018

En los últimos años los cultivos mixtos de cepas de Saccharomyces cerevisiae y de S. cerevisiae y no-Saccharomyces se han utilizado con buenos resultados en la mejora de las características aromáticas de los vinos. En este trabajo se ha estudiado la capacidad de implantación y competencia entre dos cepas de levadura cuando se siembran en cultivo mixto y la repercusión que tiene en las características aromáticas y sensoriales de los vinos. Se emplearon dos cepas de S. cerevisiae (A y B) inoculadas individualmente y en forma de cultivo mixto (AB) en mostos Airén. Estas cepas se diferenciaron a nivel genético, mediante técnicas de biología molecular en dos momentos distintos, a mitad y final de la fermentación alcohólica. Los vinos producidos por cultivos puros y cultivos mixtos no presentaron grandes diferencias en los parámetros físico-químicos. En cuanto a su composición volátil es de destacar la mayor concentración de ésteres de ácidos dicarboxílicos, lactonas y norisoprenoides en los vinos AB, hecho que afecta positivamente a las cualidades sensoriales de los vinos.

Dada la importancia que el aroma tiene en las características sensoriales del vino, y en los gustos y preferencias de los consumidores, una de las estrategias que la industria enológica emplea para diversificar su producción, es la elaboración de vinos con características aromáticas distintivas (Pozo-Bayón et al., 2016). La complejidad aromática de los vinos jóvenes no sometidos a ningún otro proceso (maceración, crianza, contacto con lías…) depende de la variedad de uva y de los compuestos volátiles producidos durante la fermentación alcohólica. Estos últimos pueden ser significativamente mejorados en bodega mediante diversas prácticas como pueden ser la elección de la cepa de levadura, la adición de nutrientes, la oxigenación y la temperatura de fermentación (Hernández-Orte et al., 2006).

Los cultivos mixtos de cepas de Saccharomyces cerevisiae o de S. cerevisiae y no-Saccharomyces se han aplicado con buenos resultados para mejorar las características aromáticas del vino (Barrajón et al., 2012; Izquierdo-Cañas et al., 2014). Además de las interacciones entre los componentes del cultivo iniciador mixto, es imprescindible determinar la influencia que tiene la microbiota autóctona en la implantación de este cultivo.

El objetivo de este trabajo ha sido el estudio de la dominancia en el proceso, competencia entre cepas, y la calidad de los vinos Airén inoculados con dos cepas de S. cerevisiae (A y B) inoculadas individualmente y como cultivo mixto (AB).

Materiales y métodos

Elaboraciones

Se elaboraron vinos blancos Airén en la bodega del IVICAM. Tras el estrujado y prensado de la uva, el mosto fue distribuido uniformemente en 9 depósitos de 50 L. Tres se inocularon con la cepa de levadura A (20g/HL), otros 3 con la cepa de levadura B (20g/HL) y los tres últimos con 10g/HL de la cepa de levadura A y 10g/HL de la cepa de levadura B. La temperatura de fermentación fue en todos los casos de 18°C, realizándose el descube a 995 g/L. Una vez acabada la fermentación alcohólica los vinos fueron trasegados, sulfitados, estabilizados y filtrados antes de su embotellado.

Estudio de implantación

Se tomaron muestras de mosto-vino a densidad 1.060-1.050 g/L (F1) y al final de la fermentación alcohólica a densidad aproximada de 1.010-1.000 g/L (F2), y las diluciones apropiadas se sembraron en agar YPD (Pronadisa) incubándose durante 48h a 28 C. Se seleccionaron al azar 10 colonias por placa, y posteriormente se obtuvieron cultivos puros. Los aislados de S. cerevisiae se diferenciaron a nivel de cepa, mediante la amplificación de las regiones delta con los primers d12 and d21, según las condiciones descritas por Legras y Karst (2003).

Análisis de los vinos

Los parámetros físico-químicos de los vinos se analizaron según los métodos OIV (OIV, 2014), los compuestos volátiles mediante CG-MS (Izquierdo-Cañas et al., 2014). Para llevar a cabo el análisis sensorial de los vinos se realizó en primer lugar una prueba triangular y posteriormente el análisis sensorial descriptivo mediante un panel de cata formados por 10 catadores previamente entrenados (ISO 4120 e ISO 11035).

Resultados y discusión

Evolución de la fermentación alcohólica

La Figura 1 muestra la evolución de la fermentación alcohólica, no observándose diferencias entre los tres tipos de vinos en la rapidez de degradación de los azucares del mosto.

Figura 1: Evolución de la fermentación alcohòlica.

Dominancia y competencia entre las cepas de levadura

Los resultados obtenidos se muestran en las Figuras 2 y 3 pudiéndose observar que los porcentajes de implantación para la cepa de levadura A fueron del 65 y 65%, y para la cepa B del 40 y 35% en las Fases 1 y 2 respectivamente. Para los cultivos mixtos se encontró que en F1, la presencia de A fue del 45% y de B del 5%, y en F2, A un 35% y B sin representación. Además se aislaron hasta ocho cepas distintas, una de ellas con una presencia muy importante en la mayoría de las elaboraciones, y que corresponde con una levadura comercial muy utilizada en esa bodega. Diversos estudios han demostrado que algunas cepas de levadura, inoculadas como cultivos iniciadores, no son capaces de competir con éxito frente a cepas indígenas, no siendo por tanto las responsables del proceso (Capece et al., 2010; Barrajón et al., 2011).

Figura 2: Perfiles genéticos de cepas de levaduras identificadas.

Figura 3: Porcentaje de perfiles levaduras A, B y levaduras espontáneas P1-P11 agrupados en función de la levadura inoculada.

Calidad de los vinos

Parámetros físico-químicos y compuestos volátiles

Los vinos no presentaron diferencias importantes en los parámetros enológicos estructurales, grado alcohólico, acidez total y glicerina (Tabla 1). En cuanto a los compuestos volátiles, los vinos AB presentaron mayor concentración de ésteres de ácidos dicarboxílicos, lactonas y norisoprenoides. En el resto de familias de compuestos aromáticos los vinos AB contenían valores intermedios en relación a los vinos inoculados con cultivos puros.

Tabla 1: Análisis físico-químicos y compuestos volátiles. a, b, c Diferentes superíndices en la misma fila indican diferencias estadísticas al nivel 0.05 según el test de Student-Newman- Keuls.

Análisis sensorial de los vinos

Al realizar la prueba triangular, sólo se observaron diferencia significativas entre los vinos elaborados con la cepa A y los elaborados con ambas cepas A+B. El análisis sensorial descriptivo de estos dos vinos mostró que los vinos elaborados con la cepa de levadura A presentaron una mayor intensidad aromática, mientras que los vinos elaborados con el cultivo mixto de las cepas AB destacaron por mayor carácter floral y herbáceo, y un mayor volumen y duración en boca.

Figura 4: Análisis sensorial descriptivo.

Conclusiones

En este trabajo se ha observado que la cepa de levadura A ha sido medianamente eficaz cuando se inocula de forma individual, llegado a no dominar el proceso cuando se emplea en cultivo mixto por la menor dosis utilizada, observándose al final de la fermentación alcohólica una codominancia con una cepa de levadura autóctona. La cepa de levadura B presentó una menor capacidad de implantación frente a la flora autóctona cuando se inoculó de forma individual y desapareció completamente al final de la fermentación cuando se inoculó de forma mixta. Estos resultados demuestran la importancia de una adecuada formulación de los cultivos mixtos para su uso en bodega.

Bibliografía

Barrajón, N., Capece, A., Arévalo, M., Briones, A. y Romano, P. (2012). Food Microbiol. 28, 1080-1086.
Barrajón, N., Arévalo-Villena, M., Úbeda, J. y Briones, A. (2011). World J Microbiol Biotech. 27, 2703-2710.
Capece, A., Romaniello, R., Siesto, G., Pietrafesa, R., Massari, C., Poeta, C., Romano, P. (2010). Int J Food Microbiol. 144, 187-192.
Hernández-Orte P., Bely M., Cacho J. y Ferreira V. (2006). Impact of ammonium additions on volatile acidity, ethanol, and aromatic compound production by different Saccharomyces cerevisiae strain during fermentation in controlled synthetic media. Aust. J. Grape Wine Res. 12, 150–160.
ISO Standard 4120. (1983). Sensory Analysis. Methodology for triangular test.
ISO Standard 11035. (1994). Sensory Analysis. Identification and selection of descriptors for establishing a sensory profile.
Izquierdo Cañas, P, García-Romero, E, Heras -Manso, J.M., y Fernández-González, M. (2014). Eur Food Res Technol. 239.279-286.
Legras, J.L. y Karst, F. (2003). FEMS Microbiol Lett. John Wiley & Sons Ltd. 221, 249–255.
OIV Organización Internacional de la Viña y el Vino 2014. Compendium of international methods of wine and must analysis. OIV.
Pozo-Bayón, M.A., Muñoz-González, C. y Esteban-Fernández, A. (2016). Wine preference and Wine aroma perception. En Wine Safety, Consumer Preference and Human Heath. Moreno-Arribas, MV and Bartolomé, B. Eds. Springer, 2016, 139-162.