Las levaduras son hongos unicelulares, de forma esférica, ovalada o elíptica, con dimensiones que oscilan entre 5 y 30 μm de largo por 1 a 5 μm de ancho. Son los agentes responsables del proceso bioquímico conocido como fermentación. El mosto de uva les proporciona todos los nutrientes necesarios en una forma fácilmente asimilable. A diferencia de otros microorganismos, la mayoría no puede utilizar la glucosa y fructosa presentes en el mosto debido a su pH ácido.
Durante el prensado de las uvas, los nutrientes se mezclan con la microflora presente en el hollejo y los raspones. La acidez del mosto, con su pH bajo, actúa como un agente selectivo, eliminando la mayoría de las bacterias. Los azúcares naturalmente presentes en el mosto, y posteriormente transformados por las levaduras, determinan la concentración final de alcohol etílico en el vino.
Fermentación Alcohólica: Espontánea vs. Guiada
En las fermentaciones alcohólicas espontáneas, donde no se utilizan levaduras seleccionadas, un complejo proceso bioquímico involucra la interacción de levaduras de diferentes especies. Dado que estas levaduras, al ser diversas, guían el proceso, es fundamental conocer sus características e interacciones para obtener vinos agradables y equilibrados.
Por el contrario, en las fermentaciones guiadas, el proceso se lleva a cabo mediante la levadura Saccharomyces cerevisiae.
Levaduras Indígenas y Exógenas en la Vinificación
Otras levaduras presentes en la uva o en el ambiente de la bodega pueden intervenir durante las fases de elaboración o crianza, alterando la calidad final del vino. Un ejemplo es la levadura Brettanomyces Bruxellensis, que puede contaminar el vino durante el afinado en botella y sintetizar notas desagradables, como a "sudor de caballo".
La biodiversidad de las levaduras está influenciada principalmente por el lugar y las condiciones en las que nacen y crecen las uvas. Existen dos hábitats principales: la uva y el mosto.
Hábitats de las Levaduras
- La uva: Está sujeta a la variabilidad climática y a la acción humana. Contiene pocos azúcares que las levaduras puedan aprovechar, lo que explica por qué la mayoría no sobrevive en el mosto.
- El mosto: Al recolectar las uvas, el hábitat cambia y otras levaduras se vuelven predominantes. La selección continúa y se intensifica en el mosto debido a su pH bajo y ácido.
Levaduras Indígenas
Las levaduras indígenas son hongos unicelulares que pueden encontrarse en la piel de la uva, pero también en su entorno: viñedos, equipos de viticultura y vinificación, bodegas, etc. La mayoría de las levaduras indígenas pertenecen a la familia de las levaduras apiculadas, conocidas como non-Saccharomyces. Sin embargo, algunas de estas levaduras indígenas son cepas del tipo Saccharomyces.
Estas levaduras, presentes en los equipos de cultivo, vendimia y vinificación, fueron inoculadas originalmente en añadas anteriores, convirtiéndose en autóctonas al colonizar las superficies en contacto con la uva o el mosto. Inician la fermentación espontánea de la uva tras la vendimia.
Levaduras Exógenas
Las levaduras exógenas son cepas seleccionadas y cultivadas en laboratorio, a menudo vendidas en forma deshidratada como levadura seca activa (LSA). Estas levaduras se rehidratan y se introducen deliberadamente en la cuba durante el proceso de vinificación, lo que se conoce como levado.
Las levaduras exógenas más comunes son las Saccharomyces cerevisiae, también utilizadas en la elaboración de cerveza y pan. Son populares en viticultura, incluso ecológica, por su resistencia a altos niveles de alcohol y azufre, y al bajo pH del vino.
Saccharomyces Cerevisiae: El Pilar de la Fermentación Guiada
Las levaduras para vino más utilizadas son las S. cerevisiae, descubiertas a finales del siglo XIX. Hoy en día, representan el microorganismo más conocido en todas sus vertientes. Su importancia es tal que, cuando se habla de levaduras para vino, las S. cerevisiae están implícitas.
Estas levaduras, comercializadas principalmente en forma de LSA, se añaden al mosto prensado. Dado que las cepas de S. cerevisiae son muy diferentes entre sí, es fundamental elegir la composición adecuada del cultivo iniciador (starter) teniendo en cuenta aspectos como:
- Vigor y poder fermentativos: La capacidad de iniciar rápidamente la fermentación y prevalecer sobre otros microorganismos presentes en el mosto.
- Resistencia al alcohol etílico: La capacidad de sobrevivir y continuar la fermentación en presencia de alcohol.
- Resistencia a compuestos tecnológicos: Tolerancia a sustancias como el anhídrido sulfuroso o pesticidas.
- Capacidad de producir compuestos "secundarios": Influencia en el componente aromático del vino, como la producción de ésteres que aportan aromas afrutados.
Las levaduras pueden intervenir con su kit enzimático, liberando precursores aromáticos presentes en las uvas. El intenso olor del vino, con sus distintas notas, es fruto de un proceso largo y complejo en el que participan diversos microorganismos. Sin embargo, su contribución a la calidad final está limitada por su baja tolerancia al etanol.
Levaduras Non-Saccharomyces: Diversidad y Beneficios
Las levaduras non-Saccharomyces (NS) son frecuentemente utilizadas junto con las levaduras Saccharomyces para asegurar la finalización del proceso de fermentación. Aunque rara vez alcanzan altos niveles de alcohol, su contribución a la complejidad aromática del vino es significativa a través de sus actividades metabólicas.
Ejemplos de levaduras non-Saccharomyces utilizadas en enología incluyen Lachaencea thermotolerans (EnartisFerm Qk), Metchnikowia pulcherrima y Torulaspora delbrueckii (EnartisFerm Qtau). Estas levaduras desempeñan un papel crucial en mejorar el perfil aromático y la complejidad del vino, ofreciendo a los enólogos herramientas innovadoras para crear vinos únicos y de alta calidad.
En contraposición a las levaduras del género Saccharomyces (S), las levaduras non-Saccharomyces (NS) presentan características metabólicas únicas y ejercen una influencia muy positiva sobre distintos aspectos sensoriales y químicos del vino.
Reducción del Contenido de Etanol
El calentamiento global ha incrementado el contenido de azúcares en las uvas, resultando en vinos con grados alcohólicos más elevados. Un exceso de alcohol puede enmascarar aromas y sabores, además de ser un riesgo para la salud. Los consumidores prefieren cada vez más productos con menor contenido de alcohol. En este contexto, el uso de levaduras non-Saccharomyces para reducir los niveles de etanol ha cobrado gran interés.
La fermentación mixta con cepas seleccionadas de NS, como Hanseniaspora vineae (HV), Hanseniaspora uvarum (HU), Metschnikowia pulcherrima (MP), Pichia kluyveri (PK) y Wickerhamomyces anomalus (WA), en combinación con Saccharomyces (S), puede disminuir significativamente el contenido de etanol en el vino. Se han desarrollado cepas de NS con baja producción de etanol que han mostrado buenos resultados.
La distribución del flujo metabólico de las NS durante la fermentación difiere de las Saccharomyces, redirigiendo el carbono hacia productos metabólicos distintos al etanol. Las NS presentan una mayor afinidad por la respiración aeróbica frente al metabolismo fermentativo, contribuyendo a una menor producción de etanol.
| Tipo de Levadura | Efecto en el Etanol |
|---|---|
| Saccharomyces (S) | Principal productor de etanol. |
| Non-Saccharomyces (NS) | Menor producción de etanol; algunas cepas contribuyen a su reducción. |
Mejora de la Aromaticidad y Complejidad
Las cepas de NS son capaces de sintetizar extracelularmente enzimas altamente activas, como glicosidasas y pectinasas, que intensifican el aroma varietal del vino. Diversas especies de NS, como Hanseniaspora uvarum (HU), Hanseniaspora guilliermondii (HG), Pichia kluyveri (PK), Metschnikowia pulcherrima (MP), Metschnikowia fructicola (MF), Candida famata (CF), Candida zemplinina (CZ), Pichia, Issatchenkia terricola y Wickerhamomyces anomalus (WA), presentan distintos perfiles enzimáticos y alta capacidad de producción de β-glucosidasa.
Mayor Suavidad y Redondez en Boca
Los polisacáridos liberados por las levaduras contribuyen a la reducción de la astringencia y a la mejora de la calidad sensorial del vino en boca. Algunas cepas de NS tienen una mayor capacidad de liberar polisacáridos que las Saccharomyces. La muerte temprana de las NS durante la fermentación libera manoproteínas y polisacáridos que modifican y mejoran la textura del vino.
El glicerol es otro compuesto que aporta suavidad y cuerpo. Ciertas levaduras non-Saccharomyces pueden producir concentraciones más elevadas de glicerol, resultando en una textura más equilibrada y agradable.
Influencia en el Color del Vino
Las levaduras non-Saccharomyces (NS) pueden mejorar el color del vino y favorecer la estabilidad de los antocianos. Los estudios indican que Schizosaccharomyces produce niveles más altos de ácido pirúvico, que reacciona con los antocianos para formar piranoantocianos, contribuyendo a la estabilidad del color en vinos envejecidos.
Por su parte, Lachancea thermotolerans (LT) metaboliza el ácido pirúvico generando ácido láctico, lo que provoca una disminución del pH. Este aumento de la acidez favorece una mayor concentración de antocianos, intensificando la tonalidad.
Starmerella bacillaris (SP) produce niveles elevados de acetaldehído, promoviendo la formación de pigmentos del tipo vitisina B, que confieren tonalidades anaranjadas-amarillas características.
Aumento de la Acidez del Vino
Para contrarrestar la disminución de acidez en uvas de regiones cálidas, se proponen alternativas microbianas. Lachancea thermotolerans (LT) es considerada la especie de levadura NS con mayor capacidad de acidificación, pudiendo reducir el pH del vino hasta en 0,5 unidades.
El mecanismo de acidificación de LT se basa en el metabolismo del piruvato para generar ácido L-láctico. Diversas cepas de LT muestran diferencias significativas en la producción de ácido láctico. El aumento de la cantidad de inóculo de LT y la inoculación secuencial de LT seguida de Saccharomyces (S) producen niveles más altos de ácido láctico.
¿Qué es la fermentación? - ¿Cómo se elabora el Vino?
Impacto en la Inocuidad del Vino
La enología moderna ha identificado la presencia potencial de compuestos tóxicos en el vino, como las aminas biógenas (AB), el carbamato de etilo (CE) y la ocratoxina A (OTA).
- Aminas Biógenas (AB): Producidas por microorganismos durante la fermentación. Algunas levaduras NS, como Torulaspora delbrueckii (TD), pueden producir más AB que otras. Starmerella bacillaris (SP) metaboliza el ácido málico directamente en etanol, evitando la fermentación maloláctica y reduciendo el riesgo de formación de AB.
- Ocratoxina A (OTA): Micotoxina producida por infecciones fúngicas en las uvas. Starmerella bacillaris (SP) es eficaz en la eliminación de OTA (hasta un 70%). Las cepas de Lachancea thermotolerans (LT) pueden inhibir el crecimiento de hongos productores de toxinas.
- Carbamato de Etilo (CE): Se forma por la reacción de la urea con el etanol. Starmerella bacillaris (SP) muestra fuerte actividad ureásica, metabolizando la urea y evitando la formación de CE.
Nutrición y Salud de las Levaduras
Las levaduras fermentan azúcares como glucosa, fructosa, maltosa y sacarosa para obtener energía, produciendo alcohol y dióxido de carbono. También requieren aminoácidos, péptidos, nitrógeno inorgánico (ion amonio), vitaminas (especialmente del grupo B) y lípidos.
Agentes de Rehidratación y Nutrientes
Los agentes de rehidratación se añaden a la levadura seca en agua tibia antes de incorporarla al mosto. Contienen protectores celulares que estabilizan las membranas de las levaduras, mejorando su resistencia al estrés osmótico y térmico.
El término YAN (Yeast Assimilable Nitrogen) se refiere al nitrógeno asimilable por la levadura, crucial para su crecimiento y actividad. La adición de nutrientes para levaduras en la vinificación ofrece varias ventajas:
- Fermentación más rápida y completa.
- Mejor salud y viabilidad de la levadura.
- Reducción de compuestos indeseables (como compuestos sulfurados).
- Mejor control de la fermentación.
- Optimización del rendimiento.
Nota: Nunca agregues nutrientes por debajo de 8°Brix, ya que las levaduras no consumirán todo el YAN y generarán sabores y aromas a pudrición. La dosis varía entre 20 y 60 g/hL, dependiendo del contenido inicial de nitrógeno, el grado alcohólico potencial y la turbidez. La dosis máxima legal en la UE es de 60 g/hL.
Nitrógeno Orgánico y DAP
El nitrógeno orgánico en el contexto del YAN es principalmente el nitrógeno amínico libre (FAN), que incluye aminoácidos y pequeños péptidos.
El fosfato de diamonio (DAP) es un aditivo común para proporcionar nitrógeno inorgánico y fósforo a las levaduras, crucial para su crecimiento y metabolismo. Ayuda a prevenir fermentaciones lentas o incompletas y reduce la producción de compuestos sulfurados.
Crianza y Autolisis de Levaduras
La crianza es una etapa crucial del proceso de vinificación que influye en la calidad, el carácter y el estilo del vino. La autolisis de las levaduras permite la difusión de diversas moléculas de interés:
- Manoproteínas: Actúan sobre la estabilidad tartárica y suavizan el vino.
- Polisacáridos y compuestos aromáticos: Contribuyen a un "bouquet" aromático más complejo.
Muchos viticultores prefieren clarificar el vino después de las fermentaciones para evitar desviaciones organolépticas, a riesgo de perder los beneficios de la crianza sobre lías. Las lías de levadura fresca se utilizan empíricamente para rejuvenecer el perfil aromático de los vinos cansados.
POWERLEES®LIFE es una formulación de levaduras inactivadas ricas en compuestos reductores como el glutatión reducido, utilizada en vino desde las primeras etapas de la crianza hasta semanas antes del embotellado.
