Un grupo de investigadores españoles y chilenos ensayó una inédita técnica de bioprotección para evitar el problemático pardeamiento o amarronamiento del mosto, en lugar del poco recomendable dióxido de azufre (SO2), que se ha utilizado durante décadas con ese fin pero que puede tener efectos negativos para el ambiente y la salud. Y concluyeron que la cepa MP1 del microorganismo Metschnikowia pulcherrima puede considerarse como una herramienta alternativa adecuada al SO2 para prevenir el pardeamiento en mosto de uva blanca en condiciones de uva sana.
El pardeamiento enzimático del mosto de uva sigue siendo uno de los principales problemas de la enología actual, y es especialmente grave cuando las uvas están afectadas por la podredumbre gris. El dióxido de azufre es la herramienta más comúnmente utilizada en las bodegas para proteger el mosto de uva contra el pardeamiento enzimático. Este aditivo es un potente inhibidor de la tirosinasa y de la lacasa, y también tiene propiedades antimicrobianas. Sin embargo, la industria del vino está tratando actualmente de reducir e incluso eliminar el dióxido de azufre debido a sus efectos negativos para el medio ambiente y la salud humana.
El pardeamiento enzimático, oscurecimiento o amarronamiento consiste en una modificación del sabor, color y valor de los alimentos vegetales, que ocurre de manera natural con el paso del tiempo. Por supuesto, este efecto se da cuando se entra en contacto con el oxígeno, y es justo ahí cuanto empieza el proceso. En el vino, el pardeamiento enzimático del mosto de uva es un proceso de oxidación que oscurece el mosto y constituye un problema importante para su elaboración.
Por lo tanto, en los últimos años se han propuesto algunas alternativas a los aditivos de dióxido de azufre para prevenir el pardeamiento, como el uso de gases inertes, taninos enológicos, ácido ascórbico, glutatión reducido, levaduras secas inactivadas ricas en glutatión y bioprotección utilizando algunas levaduras No-Saccharomyces .
En ese sentido, se han propuesto diferentes microorganismos, pero según la literatura reciente, Metschnikowia pulcherrima parece ser el microorganismo más prometedor para la bioprotección del vino contra el pardeamiento enzimático gracias a su gran capacidad para consumir oxígeno. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue el estudiar el efecto bioprotector de una cepa seleccionada de Metschnikowia pulcherrima (MP1) contra el pardeamiento enzimático causado por las polifenol oxidasas.
Diseño experimental
Uvas de Moscatel de Alejandría fueron cosechadas, prensadas y diluidas 5 veces con un tampón sintético que reproducía el mosto de uva a pH = 3,50. Esto permitió monitorear con mayor precisión y también estandarizar el pH de las diferentes mediciones. El mosto de uva diluido fue inmediatamente suplementado o no con 20 mg/L de SO2, 2 UA/mL de actividad de lacasa y 250 mg/L de la M. pulcherrima MP1 seleccionada (Level2 Initia™, Lallemand Inc, Montreal, Canadá). Inmediatamente, las muestras fueron saturadas con O2 y su concentración fue monitoreada de manera no invasiva a lo largo del tiempo mediante luminiscencia (Nomasense TM O2 Trace Oxygen Analyzer de Nomacorc S.A., Thimister Clermont, Bélgica). Una vez que el consumo de oxígeno alcanzó un comportamiento asintótico, las muestras se utilizaron para el análisis de color y para el análisis mediante HPLC de ácidos hidroxicinámicos.
Estadística
Todos los datos se expresan como la media aritmética ± desviación estándar de tres réplicas. Se realizó un análisis de varianza de un factor (prueba F de ANOVA) utilizando el software SPSS 15.0 (SPSS Inc., Chicago, IL). Las diferencias se consideraron significativas cuando el valor p fue menor a 0.05.
Resultados y discusión
La Figura 1 muestra las tasas de consumo de oxígeno del mosto de uva diluido, suplementado o no con dióxido de azufre, la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima o con la combinación de los dos agentes, en ausencia o presencia de 2 U/mL de lacasa.
Tal y como se esperaba, en ausencia de SO₂, el mosto de uva consumió O₂ de manera activa, y el consumo total de oxígeno (CTO) fue significativamente mayor cuando el medio se suplementó con lacasa. Por contra, el CTO disminuyó drásticamente con la adición de dióxido de azufre, independientemente de la presencia de lacasa. La inoculación con la cepa seleccionada de M. pulcherrima MP1 aumentó significativamente el CTO en ausencia de SO₂, confirmando la alta capacidad de consumo de oxígeno de esta cepa de levadura no-Saccharomyces. Sin embargo, en presencia de SO₂, el impacto de la cepa MP1 de M. pulcherrima en el CTO fue menos pronunciado, probablemente debido al efecto inhibidor del SO₂ en su crecimiento.
La Figura 2 muestra la absorbancia a 420 nm (A420nm) y la componente azul-amarilla de las coordenadas CIELab* (b*) de las muestras suplementadas o no con dióxido de azufre, la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima o la combinación de los dos, en ausencia y presencia de lacasa como indicadores de la intensidad del pardeamiento.
La suplementación con dióxido de azufre ejerció un claro efecto protector contra el pardeamiento, ya que los valores de A420 y b* fueron significativamente más bajos que en la muestra de control. Esto confirma el efecto protector descrito de este aditivo para evitar el pardeamiento enzimático. La suplementación con la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima, sola o combinada con dióxido de azufre, también disminuyó significativamente A420 y b* con respecto al control, confirmando que esta levadura no-Saccharomyces realmente protege el mosto de uva contra el pardeamiento enzimático incluso en ausencia de dióxido de azufre. Sin embargo, la combinación de M. pulcherrima con dióxido de azufre no mejoró el rendimiento en comparación con el dióxido de azufre solo, probablemente porque el dióxido de azufre inhibe a M. pulcherrima, impidiendo que ejerza su efecto protector.
En presencia de lacasa, todas las muestras mostraron valores significativamente más altos de A420 y b* que sus controles correspondientes sin lacasa. Esto confirma la alta capacidad oxidativa de esta polifenol oxidasa. También indica que es más difícil proteger completamente contra el pardeamiento en uvas afectadas por la podredumbre gris, incluso utilizando dióxido de azufre. El efecto protector de la cepa MP1 de M. pulcherrima sobre el color del vino también se observó en la concentración final de ácidos hidroxicinámicos, que fue mayor que en el control (datos no mostrados).
Como que una imagen vale más que mil palabras, la Figura 3 muestra las fotografías de las diferentes muestras después del proceso experimental.
Conclusiones
En este estudio, se analiza cómo la suplementación con dióxido de azufre y/o la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima influye en la cinética de consumo de oxígeno, las concentraciones de ácidos hidroxicinámicos y la intensidad de pardeamiento en dos situaciones. La primera situación fue el mosto de uva sana, y la segunda fue el mosto de uva suplementado con la enzima lacasa para reproducir lo que ocurre cuando las uvas están infectadas con Botrytis cinerea. Los resultados muestran que el dióxido de azufre reduce drásticamente la tasa de consumo de oxígeno y previene el pardeamiento del mosto de uva incluso en presencia de lacasa, aunque de manera menos efectiva que en ausencia de lacasa.
En contraste, la suplementación con la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima aumenta drásticamente la tasa de consumo de oxígeno, lo que reduce el oxígeno disponible para las polifenol oxidasas. En ausencia de lacasa, esto resulta en una disminución del pardeamiento. Sin embargo, en presencia de lacasa, la suplementación con la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima no fue lo suficientemente efectiva para prevenir el pardeamiento. Por lo tanto, se puede concluir que la cepa MP1 de Metschnikowia pulcherrima puede considerarse como una herramienta alternativa adecuada al dióxido de azufre para prevenir el pardeamiento en mosto de uva blanca en condiciones de uva sana.
Fuente: IVES Technical Review. Autores: Marco Bustamante, Pol Giménez, Arnau Just-Borras, Ignasi Solé-Clua, Jordi Gombau, Joan Miquel Canals y Fernando Zamora (Universitat Rovira i Virgili de Tarragona, España); José M. Heras, Nathalie Sieczkowski (Lallemand España), Mariona Gil (Universidad Autónoma de Chile).
