Aplicaciones de Lachancea thermotolerans en vinos tintos de zonas cálidas

El uso de levaduras no-Saccharomyces cada vez está más extendido en enología por las posibilidades tecnológicas que ofrece y la mejora de la calidad de los vinos. En climas cálidos uno de los principales problemas es el control del pH, dificultando la estabilidad de los vinos y haciéndolos propensos a alteraciones microbiológicas. Lachancea thermotolerans es una levadura acidificante que permite controlar el pH de forma eficiente y natural durante la fermentación.

Lachancea thermotolerans (LT), antes denominada Kluyveromyces thermotolerans, es una levadura que se puede encontrar en muchos medios naturales y de forma relativamente frecuente en la uva. Tiene una geometría elíptica que la hace indistinguible de S. cerevisiae por microscopía óptica. Es una levadura con gemación multipolar y que reproduce sexualmente con formación de 1-4 ascosporas. Se comercializa como levadura seca activa desde 2012 por CHR-Hansen para la mejora del perfil sensorial de los vinos. Recientemente se ha publicado una revisión detallada de sus propiedades (Morata et al, 2018), que afectan principalmente a la acidez, perfil aromático y producción de polialcoholes (Figura 1). Tiene un poder fermentativo medio (4-10% v/v), por lo que debe emplearse de forma mixta o secuencial con otras especies, como S. cerevisiae o S. pombe, que permitan fermentar completamente los azúcares del mosto.

LT se produce a nivel comercial como levadura seca activa desde 2012 (CONCERTO y MELODY de CHR-Hansen). Se describe como una especie que mejora la acidez y el perfil aromático de los vinos.

Una de sus propiedades más interesantes es su capacidad de producir ácido láctico lo que permite mejorar la acidez y el pH de los vinos de forma estable, ya que este ácido no se metaboliza ni degrada durante el envejecimiento y estabilización de los vinos. Por otra parte, la modificación del pH es muy importante, pudiendo superar 0,5 unidades en condiciones reales de vinificación con algunas cepas (Morata et al, 2018), cuando se utiliza en fermentaciones secuenciales sobre uva tinta estrujada y en presencia de partes sólidas. Esto se debe a que la mayor parte de la acidificación por LT se produce al principio de fermentación (Figura 2), lo que hace que sea competitiva con otras especies de levaduras vínicas, y a que tiene una buena tolerancia al etanol. Esta modificación tan intensa sobre el pH es interesante en zonas cálidas, donde por la evolución de la maduración de la uva y favorecido por los contenidos de potasio en los suelos, el pH del mosto puede alcanzar en ocasiones valores próximos, o incluso superiores a 4. La única otra forma efectiva de reducir estos valores de pH tan elevados, es mediante el uso de resinas intercambiadoras, pero este tratamiento tiene un efecto significativo en la calidad. La acidificación fermentativa con LT tiene la ventaja de ser un proceso natural, que no afecta de forma importante a otras moléculas con repercusión sensorial en la calidad del vino.

Figura 2. Evolución del pH en una fermentación espontánea (línea de puntos) comparada con otra inoculada con L. thermotolerans (línea continua), ambas sobre uva tinta estrujada.

Por otra parte, el ácido láctico se comporta como un inhibidor de la fermentación maloláctica, deteniendo la metabolización del ácido málico y ayudando a mantener la frescura de los vinos. Alternativamente, es posible realizar FML coinoculada con LT para aumentar la acidificación por producción de ácido láctico, debido al formado por las bacterias además de por LT, y favoreciendo la degradación del ácido málico. En tintos de zonas cálidas, los vinos que tienen pH elevado, lo que en ocasiones se favorece al esperar maduraciones fenólicas de piel o pepita adecuadas, resultan excesivamente planos. En muchos casos, esto se acentúa tras la maloláctica por la reducción de los escasos contenidos de ácido málico. El empleo de LT tiene dos ventajas: por un lado aumenta notablemente la acidez por producción de láctico y por otra parte inhibe la metabolización del málico, lo que puede ayudar a conseguir perfiles de vinos más frescos.

Además, la reducción de pH tiene una influencia notable en los niveles de sulfuroso libre y molecular. Por esto, el uso de LT es una biotecnología que contribuye a minimizar los niveles de SO₂ en vinos, consiguiendo niveles de estabilidad adecuados con contenidos menores de sulfitos.

LT es una levadura que produce una baja acidez volátil (0,3-0,5 g/L, Comitini et al, 2011) junto con niveles escasos de acetaldehído, de hecho se ha descrito su aplicación como una estrategia para reducir la acidez volátil de otras levaduras (Vilela-Moura et al, 2008), de forma similar a Torulaspora delbrueckii. También produce contenidos moderados de acetato de etilo y alcoholes superiores. La producción de H₂S es media-alta, dependiendo de la cepa estudiada.

Desde el punto de vista aromático se ha descrito que según cepas puede expresar las siguientes actividades enzimáticas extracelulares: esterasas, lipasas, ß-glucosidasas, pectinasas, cellulasas, xilanasas y glucanasas, con influencia en la extracción de fenoles o el aroma. Recientes estudios describen que puede favorecer la liberación de terpenos y tioles volátiles (Zott et al, 2011).

Diversos trabajos muestran también un efecto positivo del uso de LT en los contenidos de glicerol (Comitini et al, 2011). El glicerol es el segundo metabolito fermentativo cuantitativamente más importante después del etanol y tiene un cierto efecto en la suavidad del vino y en la estructura.

Con respecto al color del vino la influencia de la levadura en él puede producirse por las siguientes causas: acidificación, intensificando el color y haciendo más estables los antocianos, favoreciendo la formación de piranoantocianos estables como vitisinas o derivados vinilfenólicos, potenciando la formación de pigmentos poliméricos (Morata et al, 2016).

En el caso de LT, la acidificación tiene un efecto significativo en el color ya que desplaza los equilibrios entre las distintas especies en que pueden aparecer los antocianos en equilibrio en el vino hacia el catión pirilio, ocasionando un efecto hipercrómico. Dado que la modificación de pH puede alcanzar 0,5 unidades el efecto puede ser bastante importante aumentando un 10% la intensidad de color. Además a pH más bajo, la estabilidad de color en el envejecimiento es mayor, y potencia una mayor protección de la fracción fenólica al promover concentraciones más altas de sulfuroso libre y molecular.

Aunque las cepas estudiadas de LT en general no favorecen la formación de piranoantocianos como vitisinas y aductos vinilfenólicos (Del Fresno et al, 2017; Escott et al, 2018). En el caso de los piranoantocianos vinilfenólicos, por no expresar extracelularmente actividad hidroxicinamato descarboxilasa las cepas estudiadas. Sin embargo, si se ha constatado un efecto positivo en la formación de pigmentos poliméricos cuando se usa de modo secuencial LT y posteriormente S. cerevisiae o Schizosaccharomyces pombe (Escott et al, 2018).

LT se puede distinguir de otras levaduras fermentativas como S. cerevisiae mediante el uso de medios diferenciales (Figura 2). Facilitando una identificación rápida y sencilla en bodega, que se puede confirmar mediante el empleo de técnicas moleculares como PCR del ADNr 26s.

Figura 3. Siembra en placa en medio CHROMagar de un mosto conteniendo L. thermotolerans y S. cerevisiae.

Algunos tipos de vinos especiales como espumosos naturales tintos o rosados pueden mejorar su frescura y elegancia, si se reduce el pH utilizando LT durante la fermentación del vino base. También en la elaboración de vinos tintos dulces o licorosos se puede conseguir un dulzor menos pesado si se mejora la acidez por vía fermentativa. El balance azúcar acidez es esencial en este tipo de vinos para conseguir perfiles sensoriales más agradables y suaves. Por otra parte, la acidez láctica queda mejor integrada en vinos tintos que la debida al ácido málico que aporta un sabor más acerbo.

El uso de LT está creciendo en la industria por su potente capacidad para modular el pH favoreciendo al mismo tiempo el perfil sensorial de los vinos. En la zona mediterránea, y con el efecto del cambio climático, ayuda a mejorar la calidad de los vinos, a controlar los niveles de SO₂ y aumentar la estabilidad del color.

Referencias

• Morata, A., Loira, I., Tesfaye, W., Bañuelos, M. A., González, C., Suárez Lepe, J. A. (2018). Lachancea thermotolerans Applications in Wine Technology. Fermentation, 4(3), 53; https://doi.org/10.3390/fermentation4030053
• CHR-Hansen. CONCERTO™. Available online: https://www.chr-hansen.com/en/food-cultures-andenzymes/wine/cards/product-cards/concerto?countryreset=1
• Vilela-Moura, A., Schuller, D., Mendes-Faia, A., Côrte-Real, M. (2008). Reduction of volatile acidity of wines by selected yeast strains. Applied Microbiology and Biotechnology, 80, 881-890.
• Comitini, F., Gobbi, M., Domizio, P., Romani, C., Lencioni, L., Mannazzu, I., Ciani, M. Selected non-Saccharomyces wine yeasts in controlled multistarter fermentations with Saccharomyces cerevisiae. Food Microbiol. 2011, 28, 873–882.
• Zott, K., Thibon, C., Bely, M., Lonvaud-Funel, A., Dubourdieu, D., Masneuf-Pomarede, I. (2011). The grape must non-Saccharomyces microbial community: Impact on volatile thiol release. International Journal of Food Microbiology, 151, 210-215.
• Morata, A., Loira, I., Suárez Lepe, J. A. (2016). Influence of Yeasts in Wine Colour, Grape and Wine Biotechnology. In: Grape and Wine Biotechnology. Eds. Antonio Morata & Iris Loira, IntechOpen, DOI: 10.5772/65055. Available from: https://www.intechopen.com/books/grape-and-wine-biotechnology/influence-of-yeasts-in-wine-colour
• Del Fresno, J.M., Morata, A., Loira, I., Bañuelos, M.A., Escott, C., Benito, S., González Chamorro, C., Suárez-Lepe, J.A. (2017). Use of non-Saccharomyces in single-culture, mixed and sequential fermentation to improve red wine quality. European Food Research and Technology, 243, 2175-2185.
• Escott, C., Del Fresno, J.M., Loira, I., Morata, A., Tesfaye, W., González, M.C., Suárez-Lepe, J.A. (2018). Formation of polymeric pigments in red wines through sequential fermentation of flavanol-enriched musts with non-Saccharomyces yeasts. Food Chemistry, 239, 975-983.