{"id":105570,"date":"2023-11-14T17:27:38","date_gmt":"2023-11-14T17:27:38","guid":{"rendered":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=105570"},"modified":"2023-11-18T14:53:10","modified_gmt":"2023-11-18T14:53:10","slug":"el-90-de-las-fermentaciones-lentas-o-paradas-es-por-desequilibrio-en-la-relacion-glucosa-fructosa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/el-90-de-las-fermentaciones-lentas-o-paradas-es-por-desequilibrio-en-la-relacion-glucosa-fructosa\/","title":{"rendered":"El 90% de las fermentaciones lentas o paradas es por desequilibrio en la relaci\u00f3n glucosa-fructosa"},"content":{"rendered":"\n

La detenci\u00f3n parcial o total de las fermentaciones en el vino puede producirse por diversas causas: pueden provenir del vi\u00f1edo, de la gesti\u00f3n en bodega, por sustancias inhibidoras o por factores f\u00edsicos. Muchos de esos factores se han ido corrigiendo gracias a la experiencia de los en\u00f3logos y el avance de la tecnolog\u00eda. Pero uno de los motivos de este problema a\u00fan persiste, y es la desproporci\u00f3n entre glucosa y fructosa durante la fermentaci\u00f3n, lo que puede generar en el vino un dulzor mayor al deseado. Para enfrentar y resolver este inconveniente existen diversos m\u00e9todos, como puede ser la suplementaci\u00f3n con nitr\u00f3geno o el uso de levaduras fructol\u00edticas, siempre con una correcta gesti\u00f3n seg\u00fan las necesidades.<\/strong><\/em> <\/em><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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De este tema se ocupa el estudio \u00abLevaduras Fructof\u00edlicas: Consecuencias de la selecci\u00f3n de cepas de levadura\u00bb, realizado por Jason Mabbett, responsable de aplicaciones t\u00e9cnicas AB Biotek -desarrolladora de las levaduras Pinnacle, que en Mendoza son representadas y provistas por la empresa de servicios e insumos enol\u00f3gicos La Ernestina.<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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Por Jason Mabbett, responsable de las aplicaciones t\u00e9cnicas de AB Biotek, empresa de levaduras desarrolladora de Pinnacle desde hace 10 a\u00f1os. El autor estudi\u00f3 viticultura y enolog\u00eda en la Universidad de Lincoln, Nueva Zelanda, y realiz\u00f3 varias vendimias en Argentina, Australia, Nueva Zelanda y Estados Unidos.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Existen muchas causas que hist\u00f3ricamente se han atribuido a las fermentaciones lentas o a las paradas de fermentaci\u00f3n. Estas incluyen factores vit\u00edcolas y del vi\u00f1edo (altos grados Brix de la cosecha, deficiencias nutricionales, degradaci\u00f3n f\u00fangica y residuos agr\u00edcolas, incluidos pesticidas, fungicidas y herbicidas), de gesti\u00f3n de la bodega (eleci\u00f3n de la cepas de levadura no adecuada, procedimientos de rehidrataci\u00f3n incorrectos, temperaturas de fermentaci\u00f3n no \u00f3ptimos, clarificaci\u00f3n excesiva del mosto y niveles de nitr\u00f3geno asimilable por la levadura no correctos [NFA]), de sustancias inhibidoras (etanol, \u00e1cido ac\u00e9tico, \u00e1cidos grasos de cadena media y sulfitos) y factores f\u00edsicos (pH y temperaturas extremas).<\/p>\n\n\n\n

A medida que investigadores y productores de levaduras han ido avanzando en la comprensi\u00f3n de los mecanismos de fermentaci\u00f3n, algunos de los problemas mencionados anteriormente se han ido resolviendo. Sin embargo, la menor influencia de los factores mencionados, ha visto el aumento en concomitancia de la influencia de un factor diferente y que actualmente representa la causa predominante de las fermentaciones lentas y paradas: la proporci\u00f3n entre glucosa y fructosa. Hay evidencias que sugieren que en m\u00e1s del 90% de los casos, algunas incluso muestran una incidencia a\u00fan mayor de alrededor del 95%, cuando tienen lugar fermentaciones lentas o paradas, la relaci\u00f3n glucosa:fructosa es inferior a 1,0.<\/p>\n\n\n\n

Saccharomyces <\/em>cerevisiae es en general una levadura gluc\u00f3fila, lo que significa que consume preferentemente glucosa en lugar de otros az\u00facares. Mucha gente cree que el uso de una cepa de Saccharomyces bayanus<\/em> ayudar\u00e1 a evitar estos problemas, sin embargo, esto es incorrecto. B\u00e1sicamente, la antigua taxonom\u00eda de las levaduras se basaba en su capacidad para aparearse. Cuando los genetistas comenzaron a encontrar m\u00faltiples piezas de secuencias de ADN que surg\u00edan del grupo Saccharomyces sensu-stricto, se dieron cuenta de que este no era el mejor m\u00e9todo. Con la llegada de la secuenciaci\u00f3n del ADN, se pudo utilizar una metodolog\u00eda m\u00e1s precisa. Esto ha demostrado que muchas especies\/cepas de levadura son una mezcla de m\u00faltiples cepas con uno o dos progenitores dominantes.<\/p>\n\n\n\n

Durante este proceso se evidenci\u00f3 que aquellas cepas que se usaban en la industria del vino y que com\u00fanmente se denominaban \u201cBayanus\u201d no eran en realidad Saccharomyces bayanus<\/em> sino Saccharomyces cerevisiae<\/em> y que proced\u00edan principalmente de la familia \u201cPrise de Mousse\u201d (formaci\u00f3n de burbujas). Algunos fabricantes y distribuidores de levadura todav\u00eda etiquetan estas levaduras como Saccharomyces bayanus<\/em>, lo cual es incorrecto. El descubrimiento de algunas verdaderas cepas de Saccharomyces bayanus<\/em>, aisladas en la Patagonia (a partir de procesos de fermentaci\u00f3n sin inoculaci\u00f3n) confirm\u00f3 esta evidencia. Sin embargo, tras su secuenciaci\u00f3n, estas han sido reclasificadas como Saccharomyces eubayanus<\/em>. Las caracter\u00edsticas que definen estas cepas son, en general, su tolerancia al fr\u00edo y su car\u00e1cter no fructof\u00edlico. En realidad, hasta ahora se han aislado muy pocas cepas de Saccharomyces bayanus<\/em>, y a\u00fan menos cepas se encuentran disponibles comercialmente.<\/p>\n\n\n\n

En la mayor\u00eda de los casos, durante las fermentaciones la glucosa se consume a un ritmo mayor que la fructosa (el otro az\u00facar predominante en las fermentaciones enol\u00f3gicas). Como consecuencia, la proporci\u00f3n de fructosa aumenta a medida que avanza la fermentaci\u00f3n. Cuando al final de la fermentaci\u00f3n la fructosa se convierte en el az\u00facar predominante, a menudo esto da lugar a fermentaciones lentas o paradas. Sin embargo, es importante reconocer que las cepas de levadura Saccharomyces cerevisiae<\/em> (las m\u00e1s utilizadas en las vinificaciones) consumen determinados az\u00facares a niveles diferentes. Algunas son gluc\u00f3filas, otras fruct\u00f3filas y entre medias hay una variabilidad continua. Para comprender por qu\u00e9 esto es importante, es necesario comprender la g\u00e9nesis de este problema, las consecuencias y c\u00f3mo se puede abordar.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bfPor qu\u00e9 ocurre esto?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En parte, esto puede atribuirse a un aumento de los niveles de alcohol y al deseo de producir vinos m\u00e1s frutales. Como han se\u00f1alado muchos cr\u00edticos y consumidores, los vinos de mesa sol\u00edan tener niveles de alcohol significativamente m\u00e1s bajos que los que tienen actualmente. Hoy en d\u00eda es frecuente producir vinos con 14% – 14,5% ABV. Tampoco es raro ver vinos con m\u00e1s del 15% ABV. Pero \u00bfpor qu\u00e9 ocurre esto? Dejando de lado los debate relacionados con el calentamiento global y sus implicaciones, hay que evidenciar dos razones fundamentales: la primera est\u00e1 relacionada con los imperativos comerciales y la segunda es vit\u00edcola.<\/p>\n\n\n\n

En los \u00faltimos 30 a\u00f1os, algunos asesores\/cr\u00edticos de vinos han \u201cempujado\u201d los vinos tintos, en particular, hacia un cierto estilo caracterizado por unos niveles m\u00e1s altos de fruta madura y taninos m\u00e1s suaves (ignorando la influencia del roble). Este estilo de vino a menudo ha recibido puntuaciones m\u00e1s altas y elogios por parte de cr\u00edticos influyentes, con el consiguiente aumento posterior de ventas. En parte como consecuencia de esto, la distinci\u00f3n entre az\u00facar y madurez fisiol\u00f3gica se ha vuelto cada vez m\u00e1s importante.<\/p>\n\n\n\n

Normalmente, en zonas de clima m\u00e1s c\u00e1lido la madurez fisiol\u00f3gica sigue a la madurez del az\u00facar. En t\u00e9rminos generales, la madurez fisiol\u00f3gica se considera m\u00e1s perjudicial para la calidad del vino que la madurez del az\u00facar. Por este motivo, el concepto \u00abtiempo de espera\u00bb ha ido cobrando cada vez mayor importancia, llevando a la madurez fisiol\u00f3gica e, impl\u00edcitamente, a un estilo del vino que probablemente obtenga mayores elogios de la cr\u00edtica. Para comprender completamente las implicaciones de todo esto, es importante echar una mirada atr\u00e1s, hacia las bases de la viticultura, en particular hacia las fases del crecimiento de la vid.<\/p>\n\n\n\n

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Tres fases de crecimiento de la vid<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Durante la fase uno, se determina el tama\u00f1o de las bayas, las bayas est\u00e1n verdes y la velocidad de respiraci\u00f3n es r\u00e1pida. La fotos\u00edntesis es suficiente para satisfacer las demandas nutricionales de la baya. La concentraci\u00f3n de \u00e1cido es alta y la concentraci\u00f3n de az\u00facar es baja y constante. En esta fase, la proporci\u00f3n de glucosa y fructosa es superior a 1,0. Durante la fase dos, el ritmo de crecimiento de las bayas disminuye y los \u00e1cidos alcanzan sus niveles m\u00e1s altos. Los az\u00facares, especialmente la glucosa, comienzan a acumularse. Esta fase finaliza con el inicio del envero<\/em>. La fase tres ve un aumento de la masa y volumen de las bayas. La relaci\u00f3n glucosa:fructosa alcanza el equilibrio.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, es importante se\u00f1alar que cuanto m\u00e1s tiempo permanecen las uvas en la vid, m\u00e1s fructosa se acumula proporcionalmente. Si bien en realidad hay pocos datos relacionados con el cambio en la composici\u00f3n del az\u00facar durante estas fases de crecimiento (y los datos disponibles son de hace relativamente bastantes a\u00f1os), en los dos gr\u00e1ficos siguientes, 1 y 2, se pueden observar evidencias que respaldan este fen\u00f3meno.<\/p>\n\n\n\n

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Gr\u00e1fico 1: Cambios en la relaci\u00f3n glucosa:fructosa en Pinot Noir en la Costa Central (2013) antes de la vendimia.<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Gr\u00e1fico 2: Cambios en la relaci\u00f3n glucosa:fructosa en Cabernet Sauvignon en la Costa Central (2013) antes de la cosecha <\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Las consecuencias de este proceso y del \u00abtiempo de espera\u00bb prolongado son muy evidentes, no s\u00f3lo desde el punto de vista de la calidad del vino, sino tambi\u00e9n de las posibles implicaciones: paradas de fermentaci\u00f3n y fermentaciones lentas. Teniendo en cuenta que la fructosa es aproximadamente el doble de dulce que la glucosa, cualquier fructosa que no se consuma puede afectar negativamente a la calidad del vino debido a que los vinos pueden percibirse m\u00e1s dulces de lo que realmente son.<\/strong> Adem\u00e1s, la fructosa residual tambi\u00e9n significa un menor rendimiento de etanol y un mayor riesgo de deterioro microbiano. En parte, estas consecuencias se pueden mitigar un poco mediante el uso de cepas de levadura fructof\u00edlicas, es decir, cepas que tienen una mayor capacidad para consumir fructosa.<\/p>\n\n\n\n

La capacidad de ciertas cepas de levadura para consumir preferentemente un determinado tipo de az\u00facar es algo que no es nuevo. En 1932, Edward Romer Dawson public\u00f3 un art\u00edculo: \u00abLa fermentaci\u00f3n selectiva de glucosa y fructosa por la levadura\u00bb. Sin embargo, lleg\u00f3 a dos conclusiones importantes: que la selectividad exhibida por cualquier levadura en particular no es constante y que depende de las condiciones de cultivo a las que ha estado sometida durante el crecimiento. Por lo tanto, es f\u00e1cil comprender por qu\u00e9 investigadores como Linda Bisson (Universidad de California, Davis) e investigadores del AWRI han se\u00f1alado que la alta concentraci\u00f3n residual de fructosa puede ser un s\u00edntoma m\u00e1s que una causa de las paradas de fermentaci\u00f3n o fermentaciones lentas. Pero \u00bfpor qu\u00e9 ocurre?<\/p>\n\n\n\n

El rendimiento de la levadura est\u00e1 determinado en parte por el genotipo o composici\u00f3n gen\u00e9tica, que depende de la especie y la cepa. Las cepas de levaduras enol\u00f3gicas difieren a nivel de cin\u00e9tica fermentativa, requisitos de nitr\u00f3geno, tolerancia al etanol, tolerancia a la temperatura y tambi\u00e9n consumo de glucosa:fructosa (por nombrar s\u00f3lo algunas de las caracter\u00edsticas que m\u00e1s las definen). Estas diferencias entre cepas son m\u00e1s pronunciadas en condiciones estresantes, lo que sugiere diferencias a nivel de adaptaci\u00f3n al medio ambiente. Bas\u00e1ndose en esto, los investigadores han descubierto que, con respecto al consumo de glucosa y fructosa, la suplementaci\u00f3n con nitr\u00f3geno ayuda a estimular de forma importante la utilizaci\u00f3n de fructosa y que, en condiciones de alto contenido de etanol, la utilizaci\u00f3n de fructosa se inhibe m\u00e1s que la utilizaci\u00f3n de glucosa.<\/strong> <\/sup>Por lo tanto, el uso de una cepa de levadura fructof\u00edlica por s\u00ed sola no garantizar\u00e1 necesariamente una fermentaci\u00f3n sin problemas. Ciertamente reducir\u00e1 la probabilidad, pero de ninguna manera es la panacea. <\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. (A) Representaci\u00f3n de una c\u00e9lula de levadura donde se destacan las \u00e1reas clave de la c\u00e9lula que se ven afectadas por el etanol. (B) Representaci\u00f3n esquem\u00e1tica de una membrana celular ampliada que ilustra la organizaci\u00f3n bicapa de los fosfol\u00edpidos y la integraci\u00f3n de prote\u00ednas, algunas de las cuales act\u00faan como v\u00edas de escape para el transporte de nutrientes. El etanol es soluble en las membranas celulares y tiene un impacto dram\u00e1tico en la integridad de su estructura. De hecho, se cree que la membrana es uno de los principales \u00abobjetivos\u00bb del etanol. (C) Esta figura ilustra el impacto del etanol en las membranas biol\u00f3gicas. los \u00e1cidos grasos de los lados opuestos de la bicapa de fosfol\u00edpidos se entrelazan y se cree que las prote\u00ednas se ven afectadas (se muestra a trav\u00e9s del cambio de color, de amarillo a verde, entre las Figuras 1A y 1B); sin embargo, los efectos precisos del etanol sobre las prote\u00ednas de la membrana no se conocen con precisi\u00f3n. Ilustraciones de Dung Quoc Tran.<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Para reducir a\u00fan m\u00e1s la probabilidad de una fermentaci\u00f3n lenta o parada como consecuencia del desequilibrio en la relaci\u00f3n glucosa:fructosa, se deben tener en cuenta las diferencias entre las variedades de uva (es m\u00e1s probable que haya problemas con Chardonnay que con Chenin Blanc, por ejemplo). Tambi\u00e9n hay que tener en cuenta la vendimia. En a\u00f1adas c\u00e1lidas y secas, generalmente hay una relaci\u00f3n glucosa:fructosa m\u00e1s baja. La selecci\u00f3n de la cepa de levadura debe, en parte, basarse en la composici\u00f3n de los az\u00facares en el mosto. Se recomienda el uso de una cepa de levadura fructof\u00edlica<\/a> cuando hay una mayor cantidad de fructosa<\/a> que de glucosa, es decir, cuando la relaci\u00f3n glucosa:fructosa es inferior a 1,0. Por \u00faltimo, probablemente lo m\u00e1s importante, cuando hay m\u00e1s fructosa que glucosa, es que hay que prestar mucha atenci\u00f3n a otros factores de riesgo adicionales, como NFA insuficiente y alto potencial de alcohol final.<\/p>\n\n\n\n

Los problemas de fermentaci\u00f3n suelen surgir debido a la presencia y al impacto de m\u00e1s de un factor de estr\u00e9s. Algunas investigaciones han demostrado que un NFA inicial alto podr\u00eda estimular preferentemente el consumo de fructosa, lo que evidencia la importancia de realizar el an\u00e1lisis del nivel de NFA inicial. Algunos trabajos tambi\u00e9n han demostrado que cuando los niveles de NFA caen por debajo de 140 mg N\/L en mosto blanco clarificado con un nivel moderado de az\u00facar, aumenta el riesgo de fermentaciones lentas o paradas. Sin embargo, a medida que aumenta la demanda de NFA a temperaturas de fermentaci\u00f3n y concentraciones de az\u00facar m\u00e1s altas, este umbral tambi\u00e9n aumenta. Desafortunadamente, se requiere sucesivas investigaciones para determinar este umbral en el caso de las fermentaciones de vino tinto. <\/sup><\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, tambi\u00e9n se ha observ\u00f3 que cuando se adicionaba nitr\u00f3geno al mosto, las cepas consum\u00edan entre un 6% y un 9% m\u00e1s de glucosa y entre un 13% y un 17% m\u00e1s de fructosa. Adem\u00e1s, la suplementaci\u00f3n con fosfato diam\u00f3nico en una etapa tard\u00eda de la fermentaci\u00f3n tambi\u00e9n mejoraba el consumo de fructosa. Asimismo, los investigadores han notado que m\u00faltiples factores (algunos de los cuales son inevitables, por ejemplo, niveles crecientes de etanol) generalmente tienen un efecto sin\u00e9rgico entre s\u00ed. No poder medir o evaluar estos factores causales en tiempo real acent\u00faa a\u00fan m\u00e1s el problema. Esto sugiere que, si bien la capacidad de consumir preferentemente fructosa es importante, otros atributos de las cepas de levadura fructof\u00edlicas pueden ser igualmente importantes: demandas bajas de nitr\u00f3geno y tolerancia al alcohol, por ejemplo. En \u00faltima instancia, lo que un en\u00f3logo puede controlar m\u00e1s f\u00e1cilmente es la selecci\u00f3n de la cepa de levadura que se utilizar\u00e1 en la fermentaci\u00f3n, teniendo en cuenta no solo si es fructof\u00edlica sino tambi\u00e9n otros atributos de la cepa.<\/p>\n\n\n\n

Mientras tanto, los fabricantes de levadura y los investigadores seguir\u00e1n ayudando a lograr una mejor comprensi\u00f3n de la fisiolog\u00eda de los microorganismos del vino y del impacto de su entorno. Adem\u00e1s, a trav\u00e9s del cruzamiento selectivo, la hibridaci\u00f3n, la evoluci\u00f3n adaptativa y la investigaci\u00f3n de otras especies de levadura que podr\u00edan ser m\u00e1s adecuadas para la fermentaci\u00f3n de fructosa, ser\u00e1 posible reducir los problemas relacionados con las fermentaciones lentas y paradas.<\/p>\n\n\n\n


Conclusiones <\/strong><\/p>\n\n\n\n