La nutrición orgánica en fermentación alcohólica, imprescindible para la calidad de los vinos
Las necesidades de nitrógeno se acentúan cuando la concentración de azucares de las uvas es alta, ya que hacen falta más generaciones de levaduras para consumirlos en su totalidad, por lo que su demanda de nitrógeno es mayor. Los últimos gramos de azúcares son fermentados por una población al límite de supervivencia, en un medio muy alcohólico, que si carece de los recursos nitrogenados necesarios no puede llevar su labor hasta el final.
La distribución de nitrógeno en la baya es heterogénea y variable en función de las condiciones de cultivo. La mayor parte de los compuestos nitrogenados están localizados en el hollejo (50-55%), repartiéndose entre pulpa y pepitas el resto. En el envero se incrementa en contenido de sustancias nitrogenadas, valor que va disminuyendo a lo largo de la maduración. En uvas sobremaduras, vendimiadas buscando esa madurez fenólica y aromática, que con el cambio climático es mas tardía, la fracción nitrogenada disminuye drásticamente, y las fermentaciones de estas uvas son propensas a problemas fermentativos, no solo por la concentración de azúcares, sino por el desequilibrio entre estos y la fracción nitrogenada.
El contenido en nitrógeno en la uva depende del suelo, del cultivo, de la fertilización e irrigación, de la carga, de la variedad y, por supuesto, del año meteorológico. Es particularmente importante las condiciones ambientales del verano antes y durante el envero. Años como el 2011, lluviosos en primavera pero de veranos muy secos, dan lugar a una menor concentración de nitrógeno en la uva.
El nitrógeno presente en las uvas y mostos accesible para las levaduras se expresa en contenido de Nitrógeno Fácilmente Asimilable (NFA), las necesidades mínimas para la fermentación de mostos es de 150 mgN/l. Este contenido nitrogenado está formado por amonio y aminoácidos asimilables(todos excepto la prolina). El valor nutricional de los aminoácidos es muy superior al del amonio, de forma que éstos, y particularmente algunos de ellos, como la arginina, desempeñan una función principal como nitrógeno de resistencia al final de la fermentación alcohólica.
Las tasas de consumo de amonio y aminoácidos dependen de las condiciones de fermentación y de la cepa de levadura
El consumo de aminoácidos, a diferencia de el consumo de amonio, no provoca poblaciones elevadas de levaduras, esto es un efecto beneficioso en la conducción de fermentación alcohólica de vino, ya que poblaciones muy numerosas requieren mayor cantidad de nutrientes (vitaminas, minerales, esteroles, ácidos grasos y nitrógeno) cuya demanda es difícil de mantener hasta el agotamiento de los azucares. Estas carencias nutricionales provocan generaciones de levaduras sensibles al etanol que hacen ralentizar e incluso detener la cinética fermentativa. Aunque la fermentación alcohólica llegue a su fin, el vino resultante se resiente cualitativamente, con incremento de la acidez volátil, olores a reducción y potencial aromático sensiblemente disminuido. Es deseable realizar la fermentación alcohólica con poblaciones menos numerosas, pero sin deficiencias nutricionales, de tal forma que las últimas generaciones de levaduras que acaban los azucares el mosto, tengan la suficiente vitalidad para agotar los azúcares y no produzcan metabólicos indeseables para al calidad del vino.
Ventajas de una nutrición exclusivamente orgánica
Por ello, en los últimos años se ha propuesto una nutrición razonada, en relación con el contenido nitrogenado de la uva y basado casi exclusivamente en el incremento de los aminoácidos disponibles, particularmente de arginina. Las levaduras inactivas son el recurso de nitrógeno orgánico empleado para corregir las carencias nutricionales de los mostos y enriquecer en nitrógeno orgánico. Su utilización desplaza a las sales de amonio (sulfato y fosfato) tan habitualmente empleadas en bodega como corrección del contenido en nitrógeno y que en una aplicación sistemática y en momento inadecuado da resultados contrarios a los esperados, ya que agota los recursos nutricionales de los mostos y desembocando en problemas cinéticos y sensoriales
Cuando se añade simultáneamente amonio y nutrientes orgánicos, la levadura consume directamente el amonio, provocando un exceso de multiplicación celular y un agotamiento de las levaduras antes de tiempo, dando así problemas de fermentación y olores de reducción. El uso exclusivo de nutrientes orgánicos (aminoácidos) al inicio de la fermentación evita exceso de multiplicación celular, menor producción de sulfhídrico, mayor intensidad aromática e incremento del carácter varietal.
¿Por qué los aminoácidos deben incorporarse al inicio de la fermentación?
Los aminoácidos se asimilan por la levadura al inicio de la fermentación, cuando el grado alcohólico es bajo. La entrada de los aminoácidos a la célula se realiza mediante proteínas específicas de membrana y lleva acoplada la introducción de protones (H) (Figura 1) y la consiguiente acidificación del interior celular. Este efecto se contrarresta con la expulsión de los protones contra gradiente a través de otra proteína de membrana (ATPasa) e implica gasto de energía.
Cuando el grado alcohólico aumenta, se produce una entrada de protones masiva a favor de gradiente, y las ATPasas de membrana deben trabajar a pleno rendimiento para evitar la acidificación del medio. En ese momento la célula interrumpe la entrada de aminoácidos evitando la entrada de protones. Se calcula que cuando se alcanza un grado alcohólico de 5% vol, la inactivación de la permeasa de aminoácidos reducen su actividad en un 80%. Por todo ello, la nutrición orgánica se aconseja realizarla en el inicio de la fermentación.
Evitar aromas a reducción. Importancia del aminoácido arginina
La molécula del aminoácido arginina, contiene hasta cuatro átomos de nitrógeno de los que al menos tres son asimilables en las condiciones de vinificación. Es este aminoácido el mayoritario en los mostos, y el que nutre a la célula en las fases finales de la fermentación. Ello se debe en primer lugar a que se asimila muy lentamente, quedando en el mosto durante más tiempo, y a que, una vez en el interior de la célula se acumula en las vacuolas hasta que se requiere su incorporación en el metabolismo del nitrógeno.
La generación de problemas de reducción está ligada a la carencia de nitrógeno en general y de arginina en particular pues este defecto aparece habitualmente en la fase intermedia y final de la fermentación, donde el soporte nitrogenado se debe casi exclusivamente a este aminoácido. Para la síntesis de aminoácidos cisteína y metionina la levadura incorpora azufre en forma de sulfatos, que están presentes en el mosto y son reducidos primero a sulfitos y luego a azufre molecular, en el que se une el esqueleto nitrogenado En ausencia de nitrógeno, este azufre queda en forma de H2S que sale al medio, ocasionando el desagradable olor a huevos podridos (Figura 2). Un buen aporte de arginina, evita la producción de problemas de reducción.
Agrovin propone una nutrición razonada en fermentación alcohólica, en relación con el contenido nitrogenado de la uva y basado casi exclusivamente en el incremento de los aminoácidos disponibles, particularmente de arginina. Las levaduras inactivas enriquecidas en aminoácidos son el recurso de nitrógeno orgánico empleado para corregir las carencias nutricionales de los mostos y enriquecer en nitrógeno orgánico. Su utilización desplaza a las sales de amonio (sulfato y fosfato) que en una aplicación sistemática y en momento inadecuado da resultados contrarios a los esperados, ya que agota los recursos nutricionales de los mostos y desemboca en problemas cinéticos y sensoriales.
Actimax Natura, Actimax Bio son preparados exclusivos ricos en aminoácidos. Actimax Natura es el resultado del Proyecto Cenit Demeter entre IATA (CSIC), Universitat Rovira y Virgili (RIV) y Agrovin.
