ACE Revista de Enología - CIENCIA
Patrocinadores:
AEB
ACE Revista de Enología
Asociación Catalana de Enólogos
  Portada revista Biblioteca Buscar en ACE Archivo Web anterior Navegador Enológico Suscribirse a ACE Enviar E-mail |Portada|Biblioteca|Búsqueda|Archivo|Navegador|Suscripción|Correo|
 
Influencia organoléptica de las aminas biógenas producidas durante la fermentación maloláctica del vino
Antonio Palacios*, Carlos Suárez*, Sibylle Krieger*, Didier Theodore*, Luis Otaño**, Adriana Laucirica** y Francisco Peña***

* Lallemand Península Ibérica, Fuenmayor, La Rioja (apalacios@lallemand.com)
** Universidad de la Rioja, Departamento de Agricultura y Alimentación, Logroño, La Rioja (luis.otano@adm.unirioja.es)
*** Catador experto ciego absoluto (CISCUS13@terra.es)

La actividad de las bacterias lácticas durante la fermentación maloláctica no se limita a la conversión de ácido málico en láctico, sino que su metabolismo involucra a un número muy grande de compuestos, algunos de ellos con importante contribución al gusto y al olfato del vino. Quizás el fenómeno más conocido es la formación de ácido acético, que incrementa la acidez volátil de los vinos tras la fermentación maloláctica. Esta formación se debe en buena parte a la degradación de ácido cítrico y a la degradación de azucares y pentosas residuales. La formación de lactato de etilo participa en las sensaciones de volumen características de los vinos tras la fermentación maloláctica (Henick- Kling, 1992). Otros productos secundarios de interés como el diacetilo intervienen en la complejidad aromática comunicada al vino por la fermentación maloláctica. Aunque el diacetilo por encima de 4 mg/L la sensación olfativa de mantequilla puede ser dominante (Martineau y Henick-Kling, 1995).

Otra transformación atribuida a las bacterias lácticas es la descarboxilación de la histidina en histamina, sustancia tóxica responsable de fenómenos alérgicos en el consumidor sensible a esta sustancia. Esta reacción realizada por determinadas cepas bacterianas y bajo determinadas condiciones, es la responsable de contenidos en histamina elevados (más de 10 mg/L) encontrados en ciertos vinos (Ribereau-Gayon, et al., 1998). Su toxicidad se une a la de otras aminas biógenas producidas por descarboxilación de otros aminoácidos (tiramina, feniletilamina, putrescina y cadaverina). Ciertos trabajos (Aerny, 1985) proponen que estos compuestos se forman sobre todo al final de la fermentación maloláctica. Por todo ello, uno de los principales criterios de selección de bacterias lácticas es el perfil de compuestos aromáticos y la nula formación de aminas biógenas.

Las aminas biógenas en los vinos

Las aminas biógenas son frecuentes en aquellos alimentos de origen fermentativo en las que intervienen bacterias lácticas (queso, cerveza, embutidos). En el vino, se encuentran principalmente histamina, tiramina y putrescina (Vidal Carou et al., 1990; Lehtonen, 1996; Soufleros et al., 1998; Vazquez-Lasa et al., 1998) y en menor medida, la feniletilamina y la isoamilamina. La cantidad de estas aminas depende de la microbiota presente en la bodega, la presencia de los precursores y de parámetros técnicos de la elaboración, como son la acidez del mosto o el vino y medidas tomadas en la corrección de SO2.

Las tres aminas biógenas más importantes en el vino son la histamina, tiramina y putrescina. Estos compuestos van aumentando durante la fermentación maloláctica. Otras aminas biógenas presentes en menor concentración, no llevan este comportamiento.

Existen numerosos autores que muestran la diversa capacidad en la producción de aminas biógenas y más concretamente la histamina, según las poblaciones bacterianas que se desarrollan durante la vinificación. En algunos casos se ha descrito como la flora bacteriana indígena puede producir hasta 50 mg/L (Gerbaux y Nomamy, 1999). La complejidad de la flora indígena de bacterias lácticas, aporta muchas posibilidades a la presencia de cepas con capacidad de alta producción de estos compuestos. Especialmente las bacterias del género Pediococcus, que se caracterizan por esta peculiaridad y también algunas cepas del género Oenococcus (figura 1).

Figura1 Figura1

Figura 1: Fotografías al microcopio de bacterias lácticas de los géneros Pedicoccus (dcha.) y Oenococcus (izq.).

Factores enológicos

Los principales factores enológicos que influyen en la presencia de las aminas biógenas en el vino son aquellos que condicionan el desarrollo bacteriano. El SO2 es un potente inhibidor del crecimiento de bacterias, impidiendo su desarrollo y el pH sobre todo cuando es menor de 3,5. El alcohol y la temperatura no tienen tanta influencia como los parámetros anteriores y la presencia de azúcares residuales no parece influir en la formación de aminas biógenas. El carácter varietal y las prácticas vitícolas tampoco parecen ser muy importantes.

El origen de la putrescina y la cadaverina tiene en común la descarboxilación de aminoácidos bajo la acción de descarboxilasas de origen microbiano. Al igual que la histamina se origina por descarboxilación de la histidina, la cadaverina proviene de la lisina y la putrescina lo hace a partir de la ornitina o la arginina (figura 2). Estos compuestos sirven por ejemplo de marcadores para medir la calidad de la carne y de su estado de conservación.

Figura2
Figura 2: Ruta de formación de la cadaverina y la putrescina

Respecto a las condiciones enológicas que pueden inducir a una presencia importante de estos compuestos se debe enumerar las siguientes:

  • Contenidos elevados de nutrientes nitrogenados en forma de aminoácidos al final de la fermentación alcohólica. A esta situación puede llevarnos aportaciones desmesuradas e innecesarias de nutrientes nitrogenados, especialmente de amonio (fosfato biamónico) que impide a la metabolización de los aminoácidos por parte de las levaduras, quedando éstos al alcance de las bacterias lácticas.


  • Crianza sobre lías de levaduras y posterior fermentación maloláctica sin control con elevada presencia de bacterias lácticas de los géneros Lactobacillus y Pediococcus.


  • Fermentación maloláctica en condiciones enológicas favorables para el crecimiento bacteriano, como elevado pH y temperatura donde las bacterias crecen en poblaciones muy elevadas provocando un metabolismo secundario muy importante.

Aspectos sensoriales fuertemente implicados en el placer hedónico del consumidor

Es necesario en un mercado tan exigente como es el mercado de los vinos, conocer las exigencias del consumidor medio, principalmente porque cada vez mas a menudo, se hace necesario dar una respuesta a la demanda específica en el mercado, especialmente en el de vinos de calidad. Para ello es necesario cumplir unos requisitos fundamentales y comunes a todos los vinos:

  • Limitación de los elementos químicos en el perfil organoléptico: lo que supone desarrollar una optimización de las dosis de SO2 a utilizar y prestar atención a la fase de latencia de la fermentación maloláctica de los vinos.


  • Limitación de compuestos con riesgo sobre la salud: la obtención de vinos higiénicos para el consumidor, lo que supone que el vino esté libre o con mínimas concentraciones en aminas biógenas (especialmente histamina) y de carbamato de etilo.


  • Desarrollo y estabilización de la calidad general del producto a lo largo de su vida comercial. Lo que supone una estabilización de la calidad aromática y de la expresión polifenólica, tanto la parte responsable del color como el constituyente tánico del vino.


  • Ausencia de defectos olfativos que escondan los aromas positivos del afrutado y del carácter varietal del vino y ausencia de componentes gustativos agresivos y secantes en boca.

En relación con las aminas biógenas, y más concretamente con las que son volátiles y, por tanto, pueden provocar aromas en los vinos donde se encuentren, pueden resultar negativas cuando se encuentran en concentraciones elevadas, principalmente por que modifican el equilibrio aromático y gustativo del vino, incluyendo la fase retronasal del mismo. Debido a que esta fase tiene una gran importancia desde el punto de vista del consumidor, ya que es el último recuerdo que deja el vino una vez ingerido y por lo tanto es un recuerdo casi inconsciente que puede invitar o rechazar a continuar con el disfrute del producto.

Por este motivo, se ha realizado una cata de vinos modificados con diferentes concentraciones en aminas biógenas volátiles con consumidores de vino para evaluar su impacto y apreciación organoléptica. Es muy conocido la problemática encontrada con la presencia de histamina en los vinos, sin embargo no se ha estudiado profundamente los defectos organolépticos causados por la presencia de otras aminas biógenas diferentes de la histamina, como es el caso de la putrescina y la cadaverina.

Descripción de la cata experimental realizada

Para la realización del presente estudio se han modificado un vino tinto de la variedad tempranillo con aminas biógenas volátiles producidas cuando la fermentación maloláctica se desarrolla sin control debido a metabolismos microbianos indeseables. Las adiciones se realizaron empezando por las concentraciones mínimas, definidas por los umbrales de detección, hasta las concentraciones máximas encontradas en vinos. Los vinos fueron dados a probar en cata ciega y de forma desordenada a un panel de catadores formado por consumidores habituales de vino, que se les informó previamente de los riesgos de una contaminación microbiológica durante la vinificación, especialmente durante la maloláctica. En la cata se incluyeron los vinos testigos sin modificación alguna. Estos resultados se contrastaron con la valoración que realizó un catador experto y ciego absoluto de las mismas muestras en validación de los defectos encontrados por los catadores no profesionales.

Se cataron 9 vinos en total: 1 testigo y 8 vinos modificados por adición de distintas concentraciones de las aminas biógenas volátiles en estudio:

  • Putrescina en concentraciones de 1 ppm (1P), 10 ppm (2P), 50 ppm (3P) y 100 ppm (4P).


  • Cadaverina en concentraciones de 1 ppm (1C), 10 ppm (2C), 50 ppm (3C) y 100 ppm (4C).

Dichas muestras se sometieron a un panel de cata formado por 24 consumidores informados previamente de los riesgos en vinificación de contaminaciones microbianas que pueden provocar la aparición de defectos organolépticos mediante un curso breve de 30 minutos. Los resultados se evaluaron mediante un cuestionario (figura 3). Estos datos se contrastaron con la opinión de un catador profesional ciego absoluto.

Figura3

Figura 3: Cuestionario utilizado durante la cata

Resultados del estudio

Los catadores encontraron defectos que ellos identificaron mediante descriptores definidos y elegidos libremente por ellos mismos sin ningún tipo e disciplina o ficha de cata convencional. Lo hicieron de forma más evidente según la concentración del producto añadido aumentaba.

Cuando el vino tinto fue modificado con las adiciones crecientes de putrescina, no hubo relación entre la concentración adicionada y mayor identificación de defectos. Un 30% de los catadores encontraron defecto sin saber identificarlo. Los descriptores más utilizados para describir el defecto fueron de fruta podrida y sensación de fermentación, aromas rancios y suciedad, notas químicas de laca y madera podrida o vieja (figura 4).

Figura4

Figura 4: Descriptores encontrados por los catadores en el vino tinto con adiciones de putrescina

Cuando la amina biógena adicionada fue la cadaverina, existe una tendencia a aumentar la identificación del defecto según aumenta su concentración en el vino. Un 36% encontró defecto sin saber identificarlo. Los descriptores más utilizados por los consumidores están en relación con aromas cárnicos y avinagrados, con ciertos tonos sucios y de humedad (figura 5).

Figura5

Figura 5: Descriptores encontrados por los catadores en el vino tinto con adiciones de cadaverina

En la tabla 1 se presentan vino a vino la frecuencia de detección de defectos y la intensidad del defecto con la que puntuaron los vinos cada uno de los catadores, además de los adjetivos elegidos por ellos de forma libre. Dependiendo de la intensidad descrita, se valoró de forma distinta la frecuencia de detección del defecto. La intensidad baja puntuó de forma unitaria, la intensidad media dos veces y la intensidad alta puntuó tres veces.

Muestra Tipo de defecto Intensidad Sin defecto Defecto Sin Defecto
    Baja Media Alta      
1P No identificado III; Químico; Podrido; Fruta podrida I; Vómito; Laca I ***** **** * ************** 16 13
2P No identificado IIII; Rancio; Madera húmeda; Podrido; Fruta podrida; Quitaesmalte; Fermentación I ******* ***** * *********** 20 11
3P Rancio I; Fermentación II; Medicamento; Cárnico; Barniz; No identificado ***** *** * *************** 14 15
4P Evolución; Madera húmeda; No evolucionado; Caballo; Agua sucia; Podrido; Fruta podrida I; Jabón; No identificado ******* ***   ************** 13 14
1C No identificado II; Humedad III; Guiso *** *****   **************** 13 16
2C No identificado I; Humedad III; Guiso; Esmalte; Fósforo; Fermentación I; Mantequilla ******* *** ** ************ 19 12
3C No identificado IIIII; Humedad III; Reducción; Fruta pasada; Vinagre *********** ** * ********** 18 10
4C No identificado III; Humedad I; Caza I; Vinagre II; Medicina; Fruta pasada; Queso ******* ******* * ********* 24 9

Tabla 1: Tipos de defectos encontrados y grado de intensidad otorgada por los catadores

Para corroborar los datos de cata manifestados por el panel de catadores formados por consumidores informados de la posible contaminación microbiana durante la elaboración del vino, se dieron a catar los mismos vinos a un catador experto. Dicho catador es un profesional dedicado a la enología ciego absoluto. Se eligió dicho catador dada su especial habilidad para la detección de problemas organolépticos en vinos. Las descripciones organolépticas determinadas por este catador se encuentran a continuación:

  • 1P: Aromas florales y de fresa, carácter especiado con recuerdos de umami. Tonos cárnicos de sangre con recuerdo a la morcilla, tierra húmeda y de lombriz. Aromas de salinidad, salitre, recuerdo de cangrejo de playa y marisco, también de pez fresco vivo recién pescado. En boca resulta un vino marinero y con dominancia del carácter umami. Percepción de arroz, paella de marisco de bivalvos.


  • 2P: A copa parada intenso melocotón muy maduro y fruta en almíbar, regaliz rojo, corteza de árbol. Jersey de lana y algodón. Aromas de bacalao ahumado y salado, piel de bacalao. Escamas de pez. En la boca aparecen de nuevo aromas de arroz pasado. Recuerdo de flor de levadura muy desagradable, arroz quemado de paella. Vegetales en putrefacción vía retronasal.


  • 3P: Muy especiado al principio, pero se convierte luego en un vino con aromas muy desagradables de aguas fecales y de desecho. Muy desflecado en sus sensaciones gustativas, vomitivo en boca, retronasal fétida.


  • 4P: Intenso y especiado a copa parada. Pétalos de flor de geranio, yeso húmedo, escayola. Aromas de corteza de alcornoque húmeda con moho. Aguas fecales, a cubo de basura, pañal de niño. En boca recuerda a abono orgánico de origen animal, a purín de establo de vaca.


  • 1C: Nariz con aromas cárnicos y especiados, aromas de sudor humano, axila, cabello recién cortado. Recuerdos de pizarra en la familia de los minerales, canto rodado. Aromas de pétalo de rosa muerto en putrefacción. Recuerda a cucaracha con sensación de blátido al final de la evolución olfativa. En boca muy modificado, muy cárnico, guiso de ternera con guisantes. Retronasal de insecticida.


  • 2C: Aromas de yeso o cemento húmedo recién preparado en agua. Aromas de peluquería, con laca y acetona. Aromas de pozo y agua estancada, sótano húmedo con hongos. Trapo de cocina sucio, parecen mercaptanos por los tonos azufrados. Boca muy agresiva por la carnosidad percibida. Retronasal muy pronunciada en hongos y ceniza, muy quemado.


  • 3C: Yeso seco en nariz. Aromas muy cocineros, garbanzo cocido, carne pasada, mucha humedad, polvo de barrer, suciedad. Sensación de agua sucia en boca, con tanicidad terrosa y agresiva. La intensidad del problema se percibe cada vez más en boca. Retronasal de laca y fijador de pelo.


  • 4C: Aroma a pelo humano dominante, peluquín, pelo quemado. Aromas perrunos y de escoba sucia. Percepción grasa de la acidez volátil. Pescado encurtido, boquerón en vinagre. En boca muy agresivo, con recuerdo a polvo de barrer y productos de peluquería. En retronasal sale el recuerdo al encurtido con vinagre, conejo o perdiz escabechada.

Conclusiones

Un consumidor bien informado acerca de posibles problemas fermentativos en la vinificación es capaz de detectar defectos organolépticos presentes en el vino asociados a ciertos compuestos químicos originados por una fermentación maloláctica sin control, como es el caso de la putrescina y la cadaverina. Los descriptores empleados y elegidos de forma libre para definir los defectos encontrados en los vinos fueron similares y concordantes a los empleados por un catador profesional que analizó las mismas muestras de vino, aunque con menor agudeza sensorial y con menor frecuencia de detección.

Los consumidores habituales de vino, cuando son sometidos a una disciplina de cata concentrándose en las sensaciones olfativas percibidas, son capaces de discriminar y distinguir entre vinos correctos y vinos defectuosos por la presencia de los compuestos añadidos, encontrándose aromas impropios causados por problemas microbianos que pueden hacer aumentar la presencia de aminas biógenas volátiles. Estos defectos organolépticos se pueden evitar ejerciendo un control de la fermentación maloláctica del vino, inoculando una bacteria seleccionada que evite presencia de contaminantes y manteniendo unas condiciones higiénico-sanitarias adecuadas en bodega durante la elaboración y conservación del vino.

Bibliografía

Aerny, J.: «Origine de l’histamine dans les vins. Connaissances actuelles», Bull OIV 1985; 656-657: 1016-1019.

Bartowsky, E.J.; Henschke P.A.: «Management of malolactic fermentation for the ‘buttery diacetyl flavour in wine», The Australian Grapegrower & Winemaker, Annual Technical Issue 2000: 58-67.

Cavin, J.F.; Divies, C.; Guzzo, J.: Las alteraciones de los vinos debidas a las bacterias lácticas, Enología: Fundamentos científicos y tecnológicos, Madrid, Ed. Mundi Prensa-AMV, 2000: 331.

Costello, P.J.; Lee, T.H.; Henschke, P.A.: «Ability of lactic acid bacteria to produce N-hetirocycles causing mousy off-flavour in wine», Australian Journal of Grape and Wine Research 2001; 7: 160-167.

Fornachon, J.C.M.; Llyod , B.: «Bacterial production of diacetyl and acetoin in wine», J Sci Fd Agric 1965; 16: 710-716.

Gerbaux, V.; Monamy, C.: « Les amines biogènes dans les vins de Bourgogne. 1ère partie: teneurs, origine et maîtrise dans les vins», Revue Française d’Oenologie 2000; 183.

Gerland, C.: «Gestion de la flore bactérienne lactique: enjeu important pour l'élaboration de vins de qualité», Revue des Enologues 1999; 96: 31-33.

Gindreau, E.; Joyeux, A.; De Revel, G.; Claisse, O.; Lonvaud-Funel, A.: «Evaluation de l’établissement des levains malolactiques au sein de la microflore bactérienne indigène», J Int Sci Vigne Vin 1997; 31: 197-202.

Gindreau, E.; Keim, H., De Revel, G.; Bertrand, A; Lonvaud-Funel A.: «Use of direct inoculation malolactic starters: settling, efficiency and sensorial impact», J Int Sci Vigne Vin 2003; 37: 51-57.

Krieger, S.A.; Lemperle, E.; Ernst, M.: «Management of malolactic fermentation with regard to flavour modification. Session 3B, Flavour modification in the winery: Microbiological», 5th International Symposium on Cool Climate Viticulture and Oenology 2000: 16-20.

Laurent, M.H.; Acree, T.E.; Henick-Kling,T.: «Changes in aroma and odor of Chardonnay due to malolactic fermentation», Weinwissenschaft 1994; 49: 3-10.

Lehtoen, P.: «Determination of amines and amino acids in wine», Am J Enol Vitic 1996; 47: 127-133.

Martineau, B.; Acree, T.E.; Henick-Kling, T.: «Effect of wine type on the detection threshold for diacetyl», Food Res Intern 1995; 28: 139-143.

Martineau, B.; Henick-Kling, T.; Acree, T.E.: «Reassessment of the influence of malolactic fermentation on the concentration of diacetyl in wines», Am J Enol Vitic 1995; 46 (3): 385-388.

Moreno-Arribas, M.V.: «La fermentación maloláctica y su repercusión en la calidad del vino», Tecnología del vino 2003.

Moreno-Arribas, M.V.; Marcobal, A.; Muñoz, R.: «Alteraciones del vino por el metabolismo de las bacterias lácticas», Tecnología del Vino 2003.

Pardo, I.: «Metabolismo de sustratos del mosto y vino por bacterias lácticas y sus implicaciones en la calidad del vino», ACE 2003 [www.acenologia.com/ciencia64_1.htm].

Ribereau-Gayon, P.; Dubordieu, D.; Donèche, B.; Lonvaud, A.: Traité d´œnologie. Microbiologie du vin, Vinifications, París, Ed. Dunod, 1998.

Soufleros, E.; Barros, M.L.; Bertrand, A.: «Correlation between the content of biogenic amines and other wine compounds», Am J Enol Vitic 1998; 49: 266-278.

Suárez, J.A.; Iñigo, B.: Microbiología enológica: fundamentos de vinificación, Madrid, Mundi Prensa, 1992.

Vázquez-Lasa, M.B.; Iñiguez Crespo, M.; Gonzalez-Guerrero, A.: «Biogenic amines in Rioja wines», Am J Enol Vitic 1998; 49: 229.

Vidal-Carou, M.C.; Ambatle-Espunyes, A.; Ulla-Ulla, M.C.; Mariné-Font, A.: «Histamine and tyramine in spanish wines: their formation during the winemaking process», Am J Enol Vitic 1995; 41: 160-167.

[28.02.05]
Arriba
|Portada|Biblioteca|Búsqueda|Archivo|Navegador|Suscripción|Correo|
(C) ACE Revista de Enología
(C) de la publicación: RUBES EDITORIAL