En el contexto de transición ecológica, el uso de subproductos para aplicaciones industriales es un gran reto. Las lías de vino, el segundo subproducto del vino en cantidad, representa una fuente de nutrientes que puede ser utilizada para estimular el crecimiento microbiano. En la investigación de científicos franceses y españoles que aquí divulgamos, publicado originalmente por IVES Technical Review el 30/5/24, se demuestra cómo la utilización de lías de vino blanco funciona como agente estimulante de las bacterias lácticas (BL) del vino y promueve la fermentación maloláctica (FML) en el vino tinto.
Las lías de vino son el segundo subproducto vinícola más importante en cuanto a producción, tras los orujos, ambos representando el 10% y 21% de la masa total, respectivamente. Las lías de vino están principalmente compuestas por ácidos orgánicos, carbohidratos, sales inorgánicas, proteínas, compuestos fenólicos, residuos vegetales de la uva, y la biomasa de levadura que ha desarrollado la fermentación alcohólica (FA).
La compleja composición química de las lías de vino es fuente de numerosos e interesantes compuestos que permiten desarrollar nuevas estrategias de valorización. En el contexto de la producción del vino, las lías de vino representan una potencial fuente de nutrientes y compuestos protectores para las bacterias lácticas (BL) que desarrollan la fermentación maloláctica (FML).
Oenococcus oeni, y en menor medida Lactiplantibacillusplantarum son las principales BL que desarrollan la FML. Habitualmente, éstas se desarrollan de manera espontánea en el vino durante o después de la FA. Las BL tiene requerimientos nutricionales complejos y combinados con las duras condiciones del vino (bajo pH y contenido alcohólico de moderado a alto, o incluso baja concentración de ácido L-málico), el correcto desarrollo de la FML por BL indígenas se ve comprometido. El uso de cultivos iniciadores es una práctica habitual para controlar mejor la FML. A pesar de ello, su inoculación en vino puede reducir su viabilidad e impedir una FML exitosa.
El objetivo de este estudio fue evaluar el potencial de las lías de vino blanco para estimular el crecimiento de BL y realización de la FML. Después, se evaluó el riesgo de contaminación relacionado con la adición de lías vínicas mediante el estudio del efecto en el crecimiento de Brettanomycesbruxellensis, y el efecto en los compuestos aromáticos.
Diseño experimental
Se utilizaron cuatro cepas de O. oeni en este estudio: VF, VP41, IOEB-SARCO 277, y IOEB-SARCO 450. También, se utilizaron tres cepas de B. bruxellensisde la colección CRBO: CRBO L0611, CRBO L0422, CRBO L0424.
Se recolectaron tres lotes de lías de vino (denominadas 1, 2, y 3) de fermentaciones de variedades blancas inoculadas con SaccharomycescerevisiaeZymaflore® CH9de la vendimia del año 2021, y otra (lías 4) de la vendimia del 2022. Todas ellas de viñedos de Burdeos, Francia. Las lías se liofilizaron antes de su uso.
Los ensayos se realizaron en diferentes matrices como: medio de crecimiento de mosto de uva, medio vino (MV), y vinos tintos naturales.
Estimulación de bacterias lácticas (BL)
La utilización de lías de vino como nutriente en el desarrollo de biomasa microbiana es uno de los usos alternativos propuestos para este subproducto, principalmente debido a liberación de compuestos nitrogenados que son bastante escasos en el mosto de uva.
Aquí, se utilizaron lías de vino blanco liofilizadas como única fuente de nutrientes (aparte del zumo de uva tinta) en un nuevo medio de bajo costo. Se observó que el crecimiento de O. oeni incrementó en presencia de lías de vino, sin diferencias respecto al origen de éstas (Figura 1).
Los resultados reportados pueden relacionarse con un incremento en nutrientes y sustancias protectoras de las lías de vino, probablemente debido a un incremento en las proteínas solubles relacionado con la autolisis de levaduras.
Las lías de vino mejoran el crecimiento de BL y la FML
En este estudio se usaron por primera vez lías de vino blanco con el objetivo de mejorar la FML en vino. Usando una dosis habitual de inoculación de 106 cel/mL de O. oeni se observó que la FML mejoró en presencia de las lías 1 con diferentes cepas en MV (Figura 2A). Aunque todas las cepas terminaron la FML en presencia o ausencia de lías en MV, en presencia de lías de vino las cinéticas de crecimiento de las BL mejoraron.
Se probó también el efecto de las lías de levadura en MV con menores ratios de inoculación: 102 y 104 cel/mL. Estos resultados mostraron la posibilidad de reducir la cantidad de cultivo iniciador necesario para inocular el vino antes de la FML, especialmente usando la concentración más elevada de lías de vino de 0,5 g/L. Esta es una aplicación prometedora, aún por explotar, ya que la duración de la fermentación se puede extender en gran medida, incluso si finalmente concluye.
Aparte de probar el efecto de la adición de lías en MV, también se evaluaron fermentaciones en vino tinto natural. Aquí, también, la adición de lías de vino en vino tinto mejoró el desarrollo de la FML. Primero, en los vinos inoculados con 106 cel/mL, todas las condiciones terminaron la FML, incluyendo el control de fermentación sin adición de lías (Figura 2B).
Generalmente, los tres vinos suplementados con lías de vino a distintas concentraciones terminaron la FML tras 12 días. Además, se observó que las lías 2 a 0,25 g/L duraron 15 días, un poco más que las otras. Los vinos inoculados con 104 cel/mL de O. oeni mostraron una tendencia similar (Figura 2B). Los vinos sin adición de lías de vino no desarrollaron la FML. Interesantemente, el efecto positivo en la reducción de la duración de la FML se observó con todas las lías, en las dos condiciones de inoculación. Esto apoya la idea de que el efecto observado es dosis dependiente y depende de la cantidad de lías añadida, como se observó en MV.
Además, considerando el origen de las lías 1 y 2, que provienen del mismo vino, pero recogidas con tres meses de diferencia, se puede observar que las lías 1 reducen más la duración de la FML que las lías 2 cuando se inocularon a 0,5 g/L (Figure 2B). Asimismo, 0,25 g/L de lías 2 no posibilitó la finalización de la FML. Esto señala que, durante el envejecimiento del vino, la calidad de las lías de vino recuperadas cambia, y, por tanto, su efecto en la FML. Este hecho no es sorprendente ya que las lías de levadura experimentan un proceso autolítico, por el cual algunos compuestos intracelulares y relacionados con la membrana/pared celular se liberan. Se podría hipotetizar que, durante la autolisis, algunos compuestos relacionados con el observado efecto positivo en el crecimiento de O. oeni, se han liberado ya en el vino, y por ello, no se encuentran en las lías de vino recuperadas.
Otra hipótesis podría estar relacionada con la lisis de algunos compuestos nutritivos por las BL. En este sentido, los resultados observados subrayan que el proceso autolítico puede afectar las propiedades nutricionales de las lías de vino cuando se usan como potenciador de la FML.
En general, los resultados observados con estas lías de vino promovieron el crecimiento de O. oeni y el desarrollo de la FML en MV (Figure 2A) y vino natural (Figura 2B). Además, posibilitaron la finalización de la FML en vinos con baja población bacteriana, que no la finalizaron sin la adición de lías de vino. La liofilización podría representar una herramienta apropiada para preservar y almacenar las lías de vino y permite una dosificación más fácil comparada con las lías frescas. Las concentraciones de lías de vino en este estudio fueron de 0,25 g/L y 0,5 g/L, que corresponden a 25 g/hL y 50 g/hL, respectivamente. Estas concentraciones son comunes a otros preparados enológicos (también comercializados en formato polvo) usados como activadores para la FA o la FML, que también oscilan en un rango de 20 a 50 g/hL. Es por ello por lo que el uso y concentraciones propuestas en este estudio constituyen un formato de fácil adaptación industrial.
Efecto del tratamiento de lías en la composición volátil del vino
Al final de la FML (para las muestras de vino con y sin tratamiento de lías) la concentración de algunos ésteres incrementó significativamente dependiendo de la matriz. La concentración de algunos ésteres aumentó al final de la FML debido al metabolismo de las BL. Es más, otros ésteres también aumentaron significativamente su concentración con relación al vino sin adición de lías de vino como el 2-metilpropanoato de etilo, el 2-metilbutanoato de etilo y el 3-metilbutanoato de etilo para los vinos de Merlot o el acetato de 2-metilpropano del vino Petit Verdot. Estos resultados sugieren un impacto positivo de la adición de lías de vino blanco como estos ésteres de ácidos grasos alquílicos de cadena corta y ramificada, ya que se sabe que tienen un gran impacto sensorial en el aumento de la percepción de aromas afrutados.
Efecto de las lías en el crecimiento de B. bruxellensis
El crecimiento de B. bruxellensispuede comprometer la calidad del vino debido a la producción de fenoles volátiles. Así, fue importante abordar el efecto de las lías de vino en el crecimiento de B. bruxellensis. Tres cepas de B. bruxellensisfueron inoculadas aproximadamente a 102–103 UFC/mL en dos vinos pasteurizados, suplementados (o no) con las lías 1 y 4, y no parece que promoviera el crecimiento de B. bruxellensisen vino en este estudio (Figura 3).
Conclusión
En conjunto, este trabajo representa un estudio integrativo en el cual las lías de vino son propuestas como activadoras del crecimiento de las BL y la FML en vino, y se demuestra que no hay riesgo potencial de contaminación microbiana o que pudiera verse comprometida la calidad aromática del vino. Esta práctica no está autorizada en este momento, pero estos resultados ofrecen la base para ser considerado como una aplicación futura tras la autorización de la OIV (Organización Internacional de la Viña y el Vino) y DOs (Denominaciones de Origen), que requieren avances científicos para valorar los procesos innovadores.
Fuente: IVES Technical Review 30/5. Artículo de investigación “Application of white wine lees for promoting lactic acid bacteria growth and malolactic fermentation in wine” (International Journal Of Food Microbiology, 2024), de los autores Aitor Balmaseda, Cécile Miot-Sertier, Georgia Lytra, Benjamin Poulain, Cristina Reguant, Patrick Lucas, Claudia Nioi
