Microbiología del Vino y Fermentación Alcohólica

1. Características de las Levaduras

Las levaduras que acompañan a la uva se conocen como indígenas. Las más abundantes en el mosto, procedentes de las uvas y de los equipos de bodega, son de metabolismo oxidativo, como las apiculadas: Kloeckera, Hanseniospora, Candida, Pichia. En menor cantidad se encuentran las Saccharomyces.

Características de las levaduras:

• Capacidad fermentativa
• Necesidad nutritiva
• Producción de aromas afrutados
• Capacidad de fermentar a bajas temperaturas
• Producción de glicerol
• Capacidad de implantación

Las siembras de levaduras seleccionadas nos aseguran que el proceso de fermentación se realice con un solo tipo de levadura.

Ventajas:

• Seguridad y rapidez: la fermentación es más rápida y regular, mejora el consumo de azúcares fermentables y reduce los problemas.
• Mayor control microbiológico

Inconvenientes:

• Pérdida de complejidad en el vino
• Pérdida de tipicidad
• Coste del producto

2. Kloeckera

Al inicio de la fermentación, las levaduras más abundantes son las apiculadas (Kloeckera apiculata), pero son poco beneficiosas porque:

• Son oxidativas
• Producen acetato de etilo
• Producen mucha acidez volátil
• Consumen todos los nutrientes
• Malas fermentadoras, producen poco alcohol (4-5% vol.)

3. Dominio de Saccharomyces cerevisiae

Cuando se alcanzan los 4-5 grados alcohólicos, comienza a dominar el proceso la Saccharomyces cerevisiae, mientras que otras levaduras no intervienen pero no mueren, como la Schizosaccharomyces y algunas levaduras oxidativas (como la Candida o la Pichia) y, sobre todo, Brettanomyces. Cuando la Kloeckera muere a los 4-5°C, empieza a trabajar la Saccharomyces.

Al finalizar la fermentación, las Saccharomyces mueren por falta de azúcar. Dependiendo de la higiene, pueden proliferar levaduras post-fermentativas perjudiciales, como las levaduras oxidativas o Brettanomyces. Las levaduras oxidativas forman velos o flores en la superficie de los vinos, ya que necesitan oxígeno y se alimentan del alcohol, como la Candida y la Pichia.

La Brettanomyces es una levadura que tiene una extraordinaria adaptación a condiciones ambientales diversas y produce olores y sabores desagradables.

4. Ciclo de Crecimiento de las Levaduras

1. Fase de latencia o adaptación: la población de levadura se está adaptando al medio en el que se encuentra.
2. Fase de aceleración: una vez adaptadas, empiezan a multiplicarse. Esta fase, junto a la anterior, dura unas 24 horas, dependiendo de la temperatura.
3. Fase de crecimiento exponencial: crecen exponencialmente, produciéndose gran desprendimiento de anhídrido carbónico. Dura 1 día.
4. Fase de ralentización: la población deja de crecer. La mayoría de las levaduras están vivas.
5. Fase estacionaria: empiezan a faltar nutrientes y las levaduras que mueren son las que mantienen a las nuevas. Crecimiento nulo, la población permanece estacionaria pero activa.
6. Fase de declive: no hay azúcar ni vitaminas. Esto conlleva a que la población de levadura disminuya, pero las vivas deben terminar de transformar los últimos azúcares. Es importante llegar a esta fase con un gran número de levaduras con buenas condiciones fisiológicas.

5. Preparación de las Levaduras

1. Preparar una cantidad de agua que sea 10 veces el peso de la levadura. La temperatura del agua debe ser de 38-40°C.
2. Verter lenta y regularmente la levadura en el agua.
3. Dejar la levadura en agua 10 minutos y, al cabo de este tiempo, remover despacio.
4. Esperar otros 10 minutos y remover nuevamente. Durante este tiempo, se van regenerando las membranas de las levaduras hasta que se hinchan totalmente. Una vez hinchadas, empiezan a consumir nutrientes. Es importante añadir el mosto antes de 30 minutos para asegurar que la mezcla sea homogénea.

La diferencia de temperatura entre la levadura hidratada y el mosto no debe superar los 10°C, porque podría llegar a matarlas.

La hidratación se realiza con mosto o se enriquece con otros productos.

6. La Fermentación Alcohólica

¿Qué es la fermentación?

La fermentación alcohólica es la transformación del azúcar del mosto en alcohol etílico por medio de las levaduras.

Reacción de la fermentación:

Azúcar → 2 Alcohol etílico + 2 Anhídrido carbónico + Calor

Esto es válido en un 90%. También se forman otros productos secundarios.

Productos secundarios beneficiosos:

En los primeros momentos de la fermentación se forma glicerina y ácido pirúvico, precursor de productos secundarios muy importantes sensorialmente.

Productos secundarios no beneficiosos:

Hay que evitar que se forme el ácido acético.

7. Control de la Temperatura Durante la Fermentación

• Las temperaturas altas afectan al desarrollo correcto de las levaduras. El rango de temperatura de éstas oscila entre 15 y 35°C, siendo su temperatura óptima de 25°C para elaborar vinos tintos y entre 17-18°C para elaborar vinos blancos.
• Durante la fermentación hay que tener en cuenta dos aspectos: aroma (sustancia muy volátil que desaparece con altas temperaturas) y color (en el caso de los tintos, se macera mejor y se extrae más color con altas temperaturas). Si queremos elaborar vinos jóvenes en los que queremos primar su juventud y afrutado, no deberemos fermentar por encima de 25°C, pero para vinos de crianza muy estructurados, donde queremos extraer más taninos, podemos fermentar a 28°C.
• El color se extrae mejor con temperaturas altas, pero hay que tener un equilibrio porque, como ya sabes, las altas temperaturas matan a las levaduras, pero si unimos alta temperatura con alcohol, mueren más levaduras. Tintos 25°C, blancos 18°C.
• Se puede realizar una gráfica: densidad y temperatura vs tiempo.

8. Finalización de la Fermentación Alcohólica (FOH)

¿Cómo sabemos que ha terminado la FOH? Se considera que ha acabado al llegar a 995 de densidad, pero cuidado, no mide con exactitud, ya que las pentosas no fermentan.

Se ha alcanzado el final de la fermentación alcohólica cuando el contenido en azúcares reductores es inferior a 2 g/l. Los métodos de control de azúcares reductores son:

• Clinitest: Método cualitativo, no cuantitativo.
• Fehling: Difícil de ver el viraje, pero es más exacto.
• Rebelein: El más usado en bodega.
• Auto analizadores

9. Causas de las Paradas de la Fermentación Alcohólica

• Carencias de elementos nutritivos: Solución: adición de nutrientes. En blancos: realizar un desmangado intenso. En tintos: mucho grado alcohólico y poco nitrógeno. Uvas botrizadas.
• Condiciones de anaerobiosis estricta: la falta de oxígeno impide que las levaduras realicen la síntesis de los factores de supervivencia necesarios para el desarrollo de la membrana, como son los esteroles y ácidos grasos de cadena larga. Esto lleva a una menor población de levaduras que no puede multiplicarse al final de la fermentación alcohólica. Además, las levaduras producen ácidos grasos de cadena corta que son tóxicos. Solución: Remontar o microoxigenación, añadir corteza de levaduras.
• Temperaturas extremas: si la temperatura es muy baja, la levadura no comienza la fermentación y si la temperatura es muy alta, se muere. En temperatura fría, se puede añadir levaduras criófilas o calentar el mosto. En temperatura caliente, refrigerar.
• Excesiva riqueza de azúcar en el mosto o mucho grado alcohólico en el vino: Si hay mucho azúcar, las levaduras pueden tener problemas para multiplicarse, lo que para la fermentación. Si hay mucho grado alcohólico, se mueren las levaduras. Para evitar esto, hay que seleccionar bien la fecha de vendimia y, si ya lo tenemos encubado, usar levaduras resistentes al alcohol, como la Bayanus.
• Presencia de productos fitosanitarios: los residuos de pesticidas pueden resultar tóxicos para la levadura. Como medida, debemos respetar los periodos de seguridad de los productos.
• Antagonismo entre microorganismos: si predominan los parásitos de la uva entre las levaduras, van a competir por los nutrientes y pueden morir las levaduras. Solución: Hacer un buen control fitosanitario de la viña, buena higiene en la bodega y aplicar una correcta dosis de sulfuroso.

10. Protección de la Uva de la Oxidación

SO₂, nieve carbónica (enfría, ralentiza los procesos y crea un ambiente de CO₂) y ácido ascórbico (es un antioxidante potente y rápido actuando).

11. FOH en Barrica

Hay que utilizar uva de calidad, con más grado. El mosto se introduce en la barrica desfangado para que haga la FOH, que inicia en el depósito y después pasa a la barrica. No se llena del todo porque aumenta el nivel al fermentar y se sobra, pero cuando está aproximadamente a 1005 de densidad, se rellenan para evitar oxidaciones. No se tapa la barrica, se deja unos días para que caigan los posos, se trasiega a depósito y se sulfita, se limpian las lías gruesas de la barrica y se vuelve a meter con las lías finas. No hace falta pasarlo por frío, ya que están enriquecidas en manoproteínas que evitan la precipitación de bitartratos.

Se obtienen vinos más dorados, con aromas de fruta más madura y no se debe notar en exceso la madera.

12. Tipos de Prensas

Prensas verticales:

• Ventajas: mostos muy limpios y maceran más tiempo (+ aromas).
• Inconvenientes: poco rendimiento, se forman bolsas que impiden prensar bien.

Prensas horizontales:

• Rápidas, pero rompen mucho los hollejos y dan poca calidad y muchos fangos.

Prensas neumáticas de membrana:

• Son mejores que las horizontales si se usan a presiones bajas y sin muchos ciclos de prensado, ya que producen muchos fangos. Hay 2 tipos: abiertas (oxidan mucho) y cerradas (se puede macerar).

13. Efectos de una Turbidez Excesiva en el Vino

Una turbidez excesiva nos da vinos:

• Con aromas varietales groseros y con tendencia a evolucionar a aromas de reducción.
• Oxidación de los polifenoles, lo que confiere vinos más oscuros.
• Alcoholes amílicos altos, con aromas secundarios pesados.
• Niveles más altos de metanol.