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El enólogo decide el tipo de vino a elaborar y va controlando el proceso hasta la obtención del producto final

Fermentación de los vinos de casta

Pascual Bolufer, IQS25/05/2016

Las levaduras son los microorganismos que más pronto conoció el hombre, y pese a una experiencia de milenios todavía seguimos añadiendo innovaciones en el vino al procesar la uva. El vino es una solución aromatizada de etanol, derivado del sustrato uva. La fermentación alcohólica es el proceso biotecnológico más antiguo realizado por el hombre, y probablemente se remonta a 3.000 años atrás. La fermentación es llevada a cabo por especies de Saccharomyces, levaduras que están presentes de forma natural en la uva. La producción de etanol a partir de la glucosa de la uva ocurre a través de la ruta Embden-Meyerhof, causada por las cepas S.cerevisiae y S.carbelgensis.

El vino es el producto de la fermentación del género Vitis vinífera. El mosto es un buen medio de cultivo para las levaduras productoras del vino, debido a la alta concentración de nutrientes, su natural acidez, que inhibe el crecimiento de microorganismos indeseables, su elevado contenido de azúcar y sus agradables aromas y sabores. Hay dos maneras de clasificar los vinos, por el contenido alcohólico (criterio fiscal), o basándonos en otros componentes: por su acidez volátil, su contenido en acetato, o en óxido de azufre.

Los diferentes vinos dependen de la composición de la uva, del proceso de fermentación, y de los tratamientos de envejecimiento aplicados. El enólogo que controla paso a paso la fermentación decide el tipo de vino que desea, incluida la fermentación rápida o lenta.

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Las uvas contienen los azúcares fermentescibles, principalmente fructosa, glucosa, arabinosa y ramnosa. Tienen un contenido de agua del 70-80%. Los azúcares varían entre 12-25%, siendo la mayor parte de éstos la glucosa y la fructosa. La uva contiene cantidades importantes de ácido tartárico y málico, los cuales confieren la característica de acidez, la cual es más elevada en las regiones frías. El vino blanco tiene mayor acidez (0,70). Otros componentes de importancia de la uva son los minerales, (potasio, calcio, magnesio), pigmentos y vitaminas. Los pigmentos son más importantes en la elaboración de vinos tintos, rojos y rosados. Los taninos tienen importancia ya que son responsables de la astringencia. El hongo Botrytis cinérea se halla en racimos cuya vendimia se realiza tarde, lo cual produce una deshidratación parcial de la uva. Como consecuencia el mosto es más concentrado en azúcares y glicerol, con mayor riqueza alcohólica, alta intensidad de atributos como color y dulzura. A este grupo pertenece el vino alemán Trockenbeerenauslese, con un contenido de alcohol de 19,9%.

El grado de madurez de la uva influye decisivamente en el balance de alcohol, ácidos y substancias aromáticas y en el color. Las uvas maduras producen zumos de mejores características organolépticas y de mejor color que las uvas inmaduras.

Por ello, es el enólogo quien determina el momento exacto de la cosecha. Las uvas suficientemente maduras dan entre un 11-13% de alcohol, lo que significa un contenido de azúcar del 20,5 al 23,55%. El orujo se compone de hollejos, pepitas y raspones, y puede representar hasta el 20% del peso de la uva. A partir del orujo se pueden obtener diversos productos, como alcohol, tartratos, ácido cítrico, aceite, taninos, y antocianinas. Los compuestos fenólicos del vino se han relacionado con la inhibición de cánceres de pulmón, esófago, hígado y piel. El resveratrol ha demostrado tener propiedades protectoras contra el cáncer. El consumo de vino, y no de bebidas de alta graduación, produce una reducción de tasas de enfermedades cardiovasculares, debido a los compuestos fenólicos del vino.

Las pepitas de uva contienen gran cantidad de aceite, entre un 11 y 15% (peso seco): ácido linoleico, ácido oleico y ácidos grasos saturados.

Las uvas contienen los azúcares fermentescibles, principalmente fructosa, glucosa, arabinosa y ramnosa
Las uvas contienen los azúcares fermentescibles, principalmente fructosa, glucosa, arabinosa y ramnosa.

Las uvas no se lavan, para mantener las levaduras silvestres localizadas en la piel del grano. Pero también hay enólogos que usan cultivos puros de levaduras para iniciar la fermentación. A las uvas pisadas, aplastadas con los pies, se añade dióxido de azufre para evitar la oxidación enzimática, especialmente la polifenol oxidasa. Actualmente, el pisado se hace mecánicamente. El prensado y obtención del mosto se favorece con la adición de enzimas pectinolíticas, cuando las uvas tienen mucho material mucilaginoso.

En esta etapa diverge la producción de vinos blancos, rosados, tintos, espumosos, fortificados y con denominación de origen. Los vinos blancos usan el zumo de uvas blancas, tras el prensado, y además el mosto se clarifica para eliminar los sólidos en suspensión. Las uvas tintas que dan pulpas faltas de color también se pueden utilizar para hacer vino blanco.

El vino tinto requiere que el hollejo sea apartado y no transmita su color. Con la difusión de taninos procedentes de la piel el vino gana en astringencia. En Francia, para asegurar un alto contenido de taninos, se aplican tiempos largos de maceración, o contacto con el orujo, y se deja que el vino se mezcle con los hollejos y las pepitas durante una semana, una vez terminada la fermentación.

A continuación, el mosto pasa a los tanques de fermentación. Los tanques pueden ser de madera roble, de metal inoxidable, o de poliéster reforzado. Hay dos tendencias en la elaboración del vino: el uso de cultivos puros de levadura, o la utilización de la flora asociada a la uva de tal manera, que al ser pisado el fruto el mosto entra en contacto con las levaduras nativas, las cuales realizan la fermentación.

Las desventajas de la utilización de la flora asociada es el poco control que se tiene sobre las levaduras silvestres, que sobrepasan en mucho a la levadura deseable, la S.cerevisiae. Al final de la fermentación predominan las especies altamente resistentes al alcohol. A una temperatura de 25 °C y de pH 3,0-3,5 las cerpas de S.cerevisiae dominan la fermentación.

El mosto se airea antes de comenzar la fermentación alcohólica, para permitir el crecimiento las levaduras, asegurando así que hay suficiente oxígeno, para una buena fermentación. El mosto primero se airea, y luego se hace anaerobio, para favorecer la producción de etanol y de CO2. Este forma una capa de gas que protege al mosto de los microorganismos, y elimina el aire. Este favorecería el crecimiento de las levaduras y limitaría la fermentación. Para obtener vino tinto se deja la piel de la uva sobre la superficie del mosto, y así se fomenta la formación de aromas y de color. Esta fase dura varias semanas, según la especie de levadura, y de otros factores, como la temperatura.

Para vinos tintos, la fermentación dura entre 3 y 5 días a 25-30 °C. En cambio, el vino blanco fermenta en 7-14 días a 20 °C. El enólogo necesita saber qué grado de alcohol alcanzará el vino, y lo consigue al medir la densidad del mosto: los azúcares se transforman en alcohol, de menor densidad y el CO2 producido. Terminada la fermentación, se añade sulfito (antimicrobios). El hollejo y los posos se eliminan por filtración o centrifugación, para evitar el riesgo de formación de ácido sulfhídrico.

El contenido de polifenoles en el vino está relacionado con la temperatura y duración de la fermentación. Con una fermentación a 30 °C a 10 días, se obtienen vinos ricos en taninos. Los vinos dulces se producen generalmente mediante la adición de alcohol, para que retengan parte de los azúcares de las uvas, con una oxidación lenta y prolongada.

El SO2 ha venido utilizándose durante siglos en la elaboración del vino, para controlar el desarrollo de microorganismos con efectos perjudiciales. Originariamente se quemaba azufre y se exponía al humo el zumo de uva no fermentado. Hoy este método ha sido substituido por compuestos que generan SO2, en especial sulfito sódico (Na2SO3), sulfito ácido de sodio (Na2HSO3) y metabisulfito sódico (Na2S2O3) La actividad antimicrobiana de estos productos aumenta espectacularmente a medida que desciende el pH. Se supone que la actividad antimicrobiana se debe al ácido sulfuroso. Es una práctica universal agregar el SO2 al mosto antes de la fermentación alcohólica, para inhibir el crecimiento de bacterias y levaduras indeseables. La forma de adición en el mosto es como SO2 gaseoso. Hay que señalar, que aunque no se adicione SO2 al mosto, éste se encuentra presente, ya que es sintetizado por la propia levadura durante la fermentación. La adición de SO2 reduce la población de levaduras silvestres. S.cerevisiae permite una fermentación rápida, mayor cantidad de alcohol producido, y una productividad 5 veces mayor que con el método tradicional.

Al mosto se le añade SO2 para lograr un efecto diferencial, el crecimiento del Saccharomyces cerevisiae y la fermentación alcohólica de la sacarosa. Además se impide el desarrollo de otras levaduras indeseables y de las bacterias acidolácticas. Al SO2 añadido se suma el producido por las propias levaduras del vino. Cuando el vino se embotella se añade más SO2, para impedir la fermentación secundaria, es decir, la fermentación del azúcar residual.

Las uvas tintas que dan pulpas faltas de color también se pueden utilizar para hacer vino blanco. Foto: Gobierno de Mendoza (Argentina)...

Las uvas tintas que dan pulpas faltas de color también se pueden utilizar para hacer vino blanco. Foto: Gobierno de Mendoza (Argentina).

En los vinos tintos tiene lugar una 2ª fermentación, maloláctica, que convierte el ácido málico en ácido láctico. Con ello se reduce la acidez y se eleva el pH, mejora el sabor. La maduración favorece la liberación de aminoácidos procedentes de las levaduras. Los aminoácidos a su vez favorecen el crecimiento de bacterias lácticas, responsables de la fermentación maloláctica. Esta es una desacidificación biológica, que ocurre después de la fermentación alcohólica. Se logra un pH mayor de 3.5, la temperatura superior a 15 °C y bajos niveles de SO2. Se logra una reducción de la acidez de hasta un 33%.

Son muy pocos los vinos blancos que se someten a esta fermentación secundaria, privativa de vinos tintos. En los vinos blancos la adición de SO2 evita la fermentación maloláctica.

Las bacterias lácticas pertenecen al género Leuconostoc, Lactobacillus y Pediococcus. La fermentación maloláctica puede realizarse con la flora natural, pero es poco controlable. La levadura Schizosaccharomyces es un microorganismo capaz de realizar las dos fermentaciones. La fermentación maloláctica se realiza en un solo paso, catalizado por una sola enzima denominada maloláctica.

Luego el vino se embotella y se deja envejecer. Durante la maduración el aroma se hace más complejo, con el desarrollo del buqué característico. Los vinos se pueden convertir en espumosos de dos modos: inyectando directamente un exceso de CO2, o mediante una fermentación secundaria en condiciones anaerobias con azúcar añadido.

La fermentación debe realizarse a temperaturas inferiores a 30 °C, por lo que es indispensable disponer de un equipo de enfriamiento. Los cambios drásticos de temperatura durante la fase de crecimiento, en la fermentación, pueden interrumpir ésta. La fermentación de los vinos blancos se realiza a 7-16 °C y la de los tintos a 24-29 °C

Para la elaboración del vino tinto, la piel de las uvas se deja macerar, se usa un mosto del cual no se separan ni la piel ni las semillas, y en ocasiones tampoco los tallos. La maceración alcohólica produce la extracción de los pigmentos (antocianinas) de la piel. El vino rojo tiende al oscurecimiento y es astringente.

En los vinos blancos, el mosto consiste en el jugo exprimido de las uvas, dando así un producto libre de antocianinas, menos proclive al oscurecimiento, y menos astringente. En los vinos rosados el contacto de la cáscara de la uva con el mosto tiene una duración muy corta, con una extracción limitada de antocianinas. También se elaboran vinos rosados con mezclas de uvas blancas y tintas, o mezclando vinos tintos y blancos.

En el caso de los vinos tintos, después de la fermentación alcohólica se separa el mosto y los residuos de piel, semillas y tallos, lo que solemos llamar orujo.

El vino espumoso de mayor fama internacional es el champán del norte de Francia
El vino espumoso de mayor fama internacional es el champán del norte de Francia.

Diferentes tipos de vinos

Hay gran variedad de vinos basados en factores como: variedad de uva, fermentaciones secundarias, añejamiento, etc. Los vinos espumosos tienen un contenido invisible de CO2. La gasificación puede realizarse artificialmente o mediante una fermentación secundaria, dentro de la botella, o a granel en tanques presurizados. El vino espumoso de mayor fama es el champán, un producto con denominación de origen en el norte de Francia. Es un vino blanco elaborado con uvas negras, y en una proporción del 20% de la variedad de piel blanca chardonnay. En su elaboración se evita que las pieles tintas se maceren en el mosto con clarificación por decantación, fermentación alcohólica y maloláctica, filtración, mezclado con un licor de azúcar disuelto en vino y levaduras. En las botellas se efectúa la segunda fermentación alcohólica, añejamiento durante varios años, remoción del sedimento de la levadura de la botella (degüelle), relleno de la botella mediante adición de licor, taponado y etiquetado.

Una de las operaciones fundamentales del champán es la segunda fermentación en la botella, el método Champenoise, la cual es la responsable de la formación de finas burbujas de CO2. El sedimento formado por las levaduras se deposita en el tapón de la botella. Hay varios tipos de champán: brut, extraseco, semiseco… En este sentido, Moet Chandon está experimentando un nuevo proceso de sedimentación de la levadura que aumenta mucho la productividad.

Los vinos fortificados tienen un contenido de alcohol que se incrementa, más allá del obtenido por fermentación, mediante la adición de alcohol de uva de 95º: jerez, oporto y madeira, para incrementar su riqueza un 15%, que inhibe el desarrollo de bacterias.

El vermut es un compuesto. La maduración se efectúa de 3 a 6 años, la solera. Hay procedimientos que obtienen resultados organolépticos similares al proceso de solera, pero con mucho menor tiempo. El jerez se fortifica con un grado de alcohol que varía entre 16,5 y 20º. El oporto tiene azúcares sin fermentar, lo que da a este producto su carácter dulce, con grado alcohólico 20º. El añejamiento puede durar hasta 20 años. Un proceso similar se utiliza en el moscatel. El vermut es conocido por su sabor amargo y aromático, debido a diferentes hierbas: aljenjo, clavo, manzanilla o pimienta.

Referencias

  • Goy, A.Safety evaluation of foods derived by biotechnology concepts. Organization for Economic Cooperation. Paris 2003.
  • Copultate, T.P. Quiímica y bioquímica de los alimentos. Edit. Acribia. 1996.
  • Lee, H. Fundamentos de biotecnología de los alimentos. Ed.Acribia. 1996.
  • Garibay, G. Biotecnologia alimentaria. Limusa 2003.
  • Mazza, G. Alimentos funcionales. Ed.Acribia 2000.
  • Smigel.F. Beta carotene fails to prevent cancer. Nat.Cancer Inst. 88, 145 1996

Comentarios al artículo/noticia

#1 - Eva
24/02/2017 23:05:00
La arabinosa es una pentosa NO FERMENTABLE.

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