En los últimos 20 años, la función de nutrientes clave como las fuentes de nitrógeno, el oxígeno y micronutrientes tales como vitaminas y minerales, han sido objeto de investigación y publicaciones acerca de su impacto en la actividad fermentativa y en el perfil sensorial del vino. Se ha puesto el foco en la manera en que los esteroles influyen en el estado fisiológico y en el metabolismo de la levadura y en cómo esto está directamente relacionado con una finalización segura de la fermentación.
El siguiente estudio, realizado por la empresa de levaduras Lallemand, demuestra cómo el uso de autolisados de levaduras específicos ricos en esteroles, durante la fase de rehidratación de la levadura seca activa (LSA), aumenta la actividad fermentativa y la vitalidad en el transcurso de la fermentación, particularmente en la última parte, cuando los niveles de alcohol se convierten en tóxicos para las levaduras.
Autores: D.Ferreira, J.M. Heras, M.Bastien, A.Ortiz-Julien
El impacto del cambio climático en el proceso de fermentación y en la calidad final de los vinos es cada vez mayor, provocando más contenido de azúcar/etanol, pHs elevados, aromas indeseables generados por el estrés de la levadura, fermentaciones lentas o paradas fermentativas y mayor riesgo de desviaciones microbianas. Por tanto, es de vital importancia elegir una levadura seca activa (LSA) en un estado fisiológico óptimo para conseguir poblaciones sanas y activas capaces de completar la fermentación alcohólica.
En los últimos 20 años ha aumentado de manera significativa la información científica sobre la gestión de la nutrición de las levaduras en la elaboración del vino. La función de nutrientes clave como las fuentes de nitrógeno, el oxígeno y los micronutrientes como las vitaminas y los minerales, han sido objeto de investigación y publicaciones (Ough et al., 1989; Bely et al., 1990; Valero et al., 1998), mostrando su impacto en la actividad fermentativa y en el perfil sensorial del vino.
Al mismo tiempo, la investigación específica ha puesto el foco en la manera en que los esteroles influyen en el estado fisiológico y en el metabolismo de la levadura y en cómo esto está directamente relacionado con una finalización segura de la fermentación (Valero et al., 1998; Luparia et al., 2004; Soubeyrand et al., 2005).
Se ha demostrado que el uso de autolisados de levaduras específicos ricos en esteroles durante la fase de rehidratación de la LSA aumenta la actividad fermentativa y la vitalidad en el transcurso de la fermentación, particularmente en la última parte, cuando los niveles de alcohol se convierten en tóxicos para las levaduras. Esto guarda relación con la mejora de la resistencia al estrés de la célula de la levadura correlacionada con una mejor integridad de la membrana.
La LSA rehidratada con protectores (Go-Ferm Protect™/Go-Ferm Protect Evolution™) mantiene su viabilidad y vitalidad hasta el final de la fermentación, disminuyendo el riesgo de paradas fermentativas o de fermentaciones lentas, evitando la producción de aromas indeseables, y aumentando la síntesis de compuestos aromáticos positivos por parte de la levadura.
La incorporación de esteroles en la LSA rehidratada con protector da lugar a un aumento de la composición de lípidos de su membrana y una estructura celular más sana. El efecto del protector es perceptible a diferentes temperaturas, alto alcohol potencial, falta de oxígeno o baja turbidez en blancos y rosados.
¿Por qué son tan importantes los esteroles?
Los esteroles, y especialmente los ergosteroles derivados de la levadura, son componentes claves para la viabilidad y la vitalidad la misma. Contribuyen a una mejor asimilación del nitrógeno (NFA) total, dando lugar a membranas celulares más sanas que son más eficientes para la absorción de aminoácidos y del nitrógeno asimilable. Esto repercute en un mayor rendimiento, eficiencia y contribución aromática de la levadura, incluso bajo condiciones difíciles. Por ejemplo, la Figura 1 muestra que, con una concentración mayor de ergosteroles, la asimilación de aminoácidos por parte de la célula de la levadura es superior.
Además, los esteroles también ayudan a obtener poblaciones de levaduras mayores y más sanas. Incluso en condiciones en las que el NFA no es limitante, la capacidad de multiplicación de la levadura se ve afectada por otros micronutrientes, como los esteroles, que se encuentran cada vez más limitados en los mostos, más aún teniendo en cuenta algunas prácticas, como las clarificaciones en la elaboración de vinos blancos. Los esteroles ayudan a la levadura a producir generaciones viables y sanas durante su multiplicación, dando lugar a una mayor concentración de población final. Por ejemplo, al aumentar de 1 mg/L a 4 mg/L el ergosterol, la población (biomasa) se duplica (Figura 2).
Por último, los esteroles ayudan al rendimiento de la levadura. Cuando el NFA se asimila de una manera más eficiente, da lugar a un mejor ratio de conversión del azúcar y, en consecuencia, a fermentaciones regulares y completas. Las poblaciones de levaduras más sanas con mayor viabilidad rinden mejor y más efi cientemente hasta el fi nal de la fermentación como se muestra en las Figuras 3A y 3B.
Integración optimizada de esteroles durante la rehidratación
Los resultados anteriores, que confirman la importancia de los esteroles, especialmente del ergoesterol, en la viabilidad, vitalidad y la fermentación, llevaron al desarrollo de un protector de rehidratación óptimo para la levadura seca activa. El desarrollo de este nuevo protector, Go-Ferm Sterol Flash™, se llevó a cabo con dos objetivos: eficacia y rapidez.
Basada en una exhaustiva selección de la gama de levaduras de Lallemand Oenology, el equipo de I+D seleccionó un autolisado natural, específico y único, con el mayor contenido de esteroles. Go-Ferm Sterol Flash™ fue desarrollado con este autolisado dando como resultado el protector con el mayor contenido posible de esteroles. Además, el contenido de esteroles está biodisponible para la levadura de manera inmediata de tal manera que se puede integrar rápidamente en cuanto entra en contacto con Go-Ferm Sterol Flash™ (Figura 4) durante la fase de rehidratación. Esto se debe a su forma microaglomerada específica.
El tamaño importa
Con el objetivo de mejorar la manipulación del producto, se estudiaron diferentes formas físicas y procesos (liofilización, compactación, tabletas, etc). Se desarrolló una forma de microaglomeración y el producto resultante, Go-Ferm Sterol Flash™, con las siguientes características:
- Manipulación mejorada –directa, fácil de usar y de dispersión inmediata
- Seguro y compatible con el proceso de elaboración del vino
- Mantiene la actividad y el impacto de los esteroles
- Tiempo de rehidratación muy corto, a temperatura ambiente
Como su nombre indica, la microaglomeración aglomera diversas partículas del producto. En Go-Ferm Sterol Flash™, para llegar a este estado no se utilizan ligandos ni aditivos. La aglomeración física se basa en el (breve) contacto con el aire caliente que hace que el agua se evapore de las gotitas de la crema de levadura inactivada. Cuando se evapora el agua, la viscosidad de cada gota aumenta progresivamente llevando a un estado óptimo en el que las colisiones con otras partículas, también secas, harán que se peguen todas juntas de manera efectiva. En este punto, se crean vínculos fuertes entre las partículas y cuando el agua termina de evaporarse, entonces las partículas se vuelven fluidas y se aglomeran (Gianfrancesco et al., 2008; Yuksel y Dirim, 2018).
Ahora cada partícula es más grande y pesada (x4-5), lo suficiente como para que no sea pulverulenta cuando se vierte o manipula (Figura 5).
La dispersión también mejora notablemente puesto que el mayor tamaño de las partículas crea mayores espacios entre cada una de ellas, de manera que puede penetrar más agua en el espacio intermedio (Figura 6). También hay mayor área de superficie expuesta al agua, haciendo que sea más fácil de disolver.
El mayor tamaño de partículas mejora la manipulación hasta el punto donde la dispersión es fácil y rápida, incluso llevándose a cabo a temperatura ambiente.
Mejor internalización de esteroles y mejor viabilidad y vitalidad
El uso del agua a temperatura ambiente para la rehidratación es un reto para la LSA. Sin embargo, con Go-Ferm Sterol Flash™, los esteroles de alto nivel biodisponibles permiten rehidratar la levadura a esta temperatura sin pérdida alguna de vitalidad o de viabilidad. Go-Ferm Sterol Flash™ tiene un impacto positivo a lo largo del proceso de fermentación, que se observa desde la fase de rehidratación hasta el final de la fermentación. Por ejemplo, a mitad de la fermentación, las levaduras rehidratadas con Go-Ferm Sterol Flash™ tienen mejor viabilidad (Figura 7), como se muestra por el número de células viables y el incremento entre los dos tipos de rehidratación (+64 % con la Levadura A y + 94 % con la B). Ahora, al reconstruir sus membranas, las células de las levaduras enológicas tienen mayores posibilidades de sobrevivir gracias a la óptima integración de esteroles.
15 minutos, 15 °C
La microaglomeración facilita una mejor biodisponibilidad de esteroles comparada con todas las de los otros tipos de protectores. Sin microaglomeración, sería imposible conseguir un contenido tan alto de esteroles a la vez que una dispersión elevada. Con el alto contenido de esteroles, la temperatura de rehidratación puede ser tan baja como 15°C, el tiempo de rehidratación 15 minutos y no hay necesidad de aclimatación a la temperatura del mosto. Los esteroles adicionales y su rápida dispersión los hacen altamente biodisponibles para la levadura enológica, proporcionando una protección extra e instantánea a la célula (Figura 8). Esto preserva la integridad de la célula de la levadura y la vitalidad global. Este método de rehidratación es solo posible con Go-Ferm Sterol Flash™.
En resumen, el protocolo de rehidratación se simplifica enormemente sin comprometer el rendimiento y, durante la inoculación de la levadura, se ahorra una considerable cantidad de tiempo, energía y trabajo:
- Temperatura de rehidratación del agua del grifo (15 °C)
- Dispersión ágil y rápida
- Tiempo de rehidratación de la levadura más corto
- Ya aclimatada a la temperatura del mosto
Ensayos en laboratorio y en bodega
Go-Ferm Sterol Flash™ ha sido testeado bajo diferentes condiciones, en muchas variedades, incluyendo fermentaciones de uvas y mostos tintos, blancos y rosados y pruebas de choque controladas (donde las levaduras son testadas en las condiciones más extremas que se dan en fermentación), con más de 20 cepas de levaduras enológicas distintas para diferentes aplicaciones y más de 50 ensayos realizados a todas las escalas: desde el laboratorio laboratorio, escala piloto y bodega.
En la Figura 9, para el tiempo de fermentación alcohólica, se se realizó un ensayo comparativo con 4 levaduras enológicas distintas rehidratadas con Go-Ferm Sterol Flash™ y sin protección. La fermentación alcohólica fue más rápida con Go-Ferm Sterol Flash™ comparada con las de las levaduras sin protector. Teniendo en cuenta que el protocolo de uso de Go-Ferm Sterol Flash™ es más rápido y sencillo, globalmente el ahorro de tiempo es incluso más significativo.
La adición de Go-Ferm Sterol Flash™ dio como resultado un aumento de la producción de diferentes compuestos aromáticos tales como ésteres de acetato, ésteres etílicos y alcoholes superiores. La Figura 10 muestra dos compuestos aromáticos volátiles, 2-feniletanol y acetato de 2-feniletilo con una mayor concentración cuando la LSA se rehidrata con Go-Ferm Sterol Flash™.
También tiene un impacto en la producción de tioles, como muestra la Figura 11A, B, C, D. La levadura A rehidratada con Go-Ferm Sterol Flash™ tiene una conversión superior de precursores (Figura 11A), derivando en una producción superior tioles volátiles (total, 3MH y 3MHA). La acción dual de un contenido mayor de esteroles y su mejor integración da como resultado unas células de levadura más sanas con un metabolismo optimizado, de ahí la expresión aromática en el vino.
Por último, en condiciones muy difíciles como las que se muestran en la Figura 12 en la que se representa la fermentación de un mosto rosado (Syrah) con un alto alcohol potencial (14 %), bajo NFA (66 mg/L) y baja turbidez (30 NTU), la levadura rehidratada con Go-Ferm Sterol Flash™ e inoculada en un mosto a 14 °C, completó la fermentación mientras que la levadura sin proteger derivó en una parada fermentativa.
Conclusión
La innovación de Go-Ferm Sterol Flash™ radica en la sinergia única de sus propiedades capaces de lograr de manera simultánea los siguientes objetivos: mejora de la salud de la levadura para garantizar la fermentación y la biosíntesis de aromas al mismo tiempo que ofrece un producto de fácil uso que simplifica su manipulación y aplicación para ahorrar tiempo, trabajo y energía.
Go-Ferm Sterol Flash™ proporciona al enólogo:
1) Manipulación más fácil = ahorro de tiempo y de energía
- Cero niveles de polvo
- Dispersión instantánea
- Rehidratación de la levadura a temperatura del agua del grifo (15 °C)
- Sin necesidad de aclimatar la levadura
2) Mayor nivel de protección
- Biodisponibilidad de esteroles optimizada
- Ayuda a superar las condiciones difíciles de elaboración
- Mejora de la efi cacia de la fermentación y las propiedades sensoriales positivas del vino directamente relacionadas con el metabolismo de la levadura y su rendimiento.
