| Vídeo de la intervención de Gemma Beltran en el Congreso Internacional ACE de la Enología 2025 el 14 de noviembre de 2025, y resumen de su ponencia.] |
Gemma Beltran inició su intervención agradeciendo el sucesivo encadenado de conferencias en las que, tras la microbiota del suelo, podrá aportar la que corresponde a la uva y de cómo hacer frente al cambio climático.
El exceso de calor afecta a la uva y provoca que acumule más azúcares y produzca grados alcohólicos más elevados en los vinos obtenidos. También hay un desequilibrio entre la madurez del azúcar y la madurez fenólica. Los microorganismos presentes en la uva desde bacterias, arqueas, levaduras y hongos filamentosos, habitan en la superficie de las mismas, y este microbioma forma parte de ese terroir que da forma a la identidad de un vino.
Los efectos del cambio climático, con las variaciones de calor, temperaturas, y humedad afectan a las levaduras (hay levaduras que son más resistentes a estos cambios, las hay que son patógenas), a las bacterias (existe una disminución de las beneficiosas debido a la acidez) y a los hongos filamentosos (con especies patógenas). Este reservorio de biodiversidad que hay en el mosto se puede utilizar como herramienta biotecnológica y para adaptarnos al cambio climático. Por un lado, es importante preservar la diversidad microbiana, estudiarla, caracterizar microbiomas locales y ver cuáles son los que se han adaptado más al terroir y poder utilizarlo para fermentar nuestros vinos o utilizarlos como bioprotección del suelo o/i la uva. También se pueden utilizar en inoculaciones mixtas que nos ayuden a modular el perfil de vino que deseamos obtener.
Levaduras más allá de Saccharomyces
Existen levaduras que no son Saccharomyces cerevisiae y que tiene un buen potencial tecnológico y fermentativo. Suelen ser inoculadas junto con S. cerevisiae y pueden ayudar a mantener esta tipicidad del terroir. También pueden ayudar como bioprotectores tanto en uvas como en mostos, en etapas prefermentativas, eliminando posibles patógenos. Asimismo, estas levaduras no-Saccharomyces pueden reducir el grado alcohólico y aumentar la acidez y la complejidad aromática.
En la fermentación espontánea participan muchas levaduras salvajes que aportan una gran complejidad, pero facilitan el descontrol microbiano, y que cuando se inocula en la fermentación S. cerevisae, facilita la uniformación pero disminuye la complejidad que nos aportaba la mezcla de aquellas levaduras.
La inoculación mixta con levaduras Saccharomyces y no-Saccharomyces nos proporciona vinos con mayor complejidad, pero controlados. Estas levaduras, como no son capaces de fermentar por sí solas, se utilizan en coinoculación o en inoculaciones secuenciales (primero la Saccharomyces y posteriormente la no-Saccharomyces) o en multistarters (varias levaduras a la vez).
Las más utilizadas comercialmente son Metschnikovia pulcherrima, que puede usarse para biocontrol, para modulación aromática y bajar el grado alcohólico. En cuanto a la bioprotección, esta levadura es capaz de consumir mayor oxígeno que otras levaduras y produce una sustancia quelante, pulcherrimina, que atrapa al hierro, evita el desarrollo de microorganismos no deseados y protege al mosto de la oxidación (maceraciones frías controladas). Se ha utilizado tanto en uvas como en otras frutas para inhibir la presencia de algunos hongos en el fruto y en el mosto.
La presencia de esta levadura en mostos principalmente favorece la complejidad aromática pero también reduce el etanol (el azúcar podría respirarlo en vez de fermentarlo y facilita que parte de este azúcar no vaya a etanol sino a CO2, con lo que el grado alcohólico disminuye). Favorece la producción de ésteres frutales y aumenta el glicerol. El problema es su capacidad fermentativa, lo cual implica que debe ser utilizada juntamente con Saccharomyces, y que su persistencia en el mosto es bastante baja.
Otra levadura que se utiliza es Torulaspora delbrueckii, que igualmente actúa como bioprotección tanto en uvas como en mostos y reduce la acidez volátil. Si se aumenta la presencia de Torulaspora, compite con otras levaduras y bacterias, como las levaduras indeseadas Bretanomyces y otras bacterias ácidas o lácticas. Algunas cepas también producen compuestos antimicrobianos (toxinas killer), y se ha ensayado como posible sustituto para reducir el sulfuroso. En la fermentación se ha utilizado por su complejidad aromática, pero también se ha visto que reduce la acidez volátil de los vinos, así como el etanol. En la fermentación alcohólica favorece la fermentación maloláctica.
Se han realizado otros estudios con esta levadura en fermentaciones de vinos espumosos dando un resultado positivo sobre la finura aromática, la calidad de la espuma y la estabilidad sensorial. Se ha trabajado la inoculación con Sc en la producción de vino base y el resultado ha sido una reducción de la acidez volátil, mayor volumen en boca y aumento del glicerol.
En segundas fermentaciones en botella, cuando se inocula sola sufre paradas de fermentación, pero cuando se utilizaba en coinoculación con Sc, mejora aromáticamente en boca. La autólisis de estas levaduras libera manoproteínas y polisacáridos y mejora la espuma y la estabilidad coloidal.
Una tercera levadura es Lachancea thermotolerans, cuya principal función es la acidificación biológica, debido a que puede producir ácido láctico a partir de azúcares reduciendo el pH y creando ambientes menos favorables a patógenos. De todas formas, puede retrasar o inhibir la fermentación maloláctica.
Para compensar el problema con la maloláctica, se ha estudiado usarla combinada con S. pombe o inocularla con bacterias lácticas desde el inicio. Así, tendríamos por un lado una levadura Lachancea thermotolerans que nos produciría el ácido láctico y, por otro Saccharomyces pombe que consumiría el ácido málico. Equivale a una maloláctica con levaduras.
A continuación la ponente se centró en la reducción de etanol, ya que actualmente existe la tendencia a consumir vinos con menos alcohol. Existen muchas maneras de conseguir reducir los azúcares, tanto en las intervenciones vitícolas como en las intervenciones prefermentativas. Una vez se ha producido el etanol, se puede eliminar parte de él con intervenciones posfermentativas, o bien fermentativas. Si deseamos que no se produzca tanto etanol en la fermentación debemos tener en cuenta quien lo produce: las levaduras.
Partiendo de la evolución adaptativa de las levaduras, se trata de hacerlas crecer durante varias generaciones adaptándolas a un estrés concreto para que produzcan menos etanol.
El metabolismo del azúcar
En la fermentación el azúcar pasa a etanol, pero este azúcar podría seguir dos vías metabólicas en las levaduras, es decir, se podría respirar o fermentar. En cuanto a “respirar”, lo que se necesita es oxígeno y ancestralmente las levaduras preferían esta vía (el azúcar se descompone en CO2 y H2O), pero a lo largo del tiempo, algunas levaduras, especialmente Sc, han optado por ampliar su capacidad de capturar azúcar “fermentándolo”. Si empleaban la fermentación y la respiración, podía consumir más azúcar a la vez y competir con los otros organismos ambientales, consumiendo más nutrientes. Y convirtiendo el azúcar en etanol, que es antimicrobiano, obtienen más beneficio en cuanto a supervivencia. Así pues, las levaduras han favorecido la vía fermentativa frente a la respiratoria.
La producción de etanol a partir de azúcar favorece esa competencia. Así pues, las levaduras tienen este efecto Crabtree en el que aunque haya oxígeno no se favorece la vía respiratoria sino que su mayor parte se producirá la vía fermentativa. Esto, que es ventajoso para las levaduras y para producir alimentos fermentados, no lo es para reducir el etanol. Para conseguirlo iría bien que parte de este azúcar fuera por la vía de la respiración. Así, pues, buscando entre las levaduras evolucionadas, se vio que hay algunas levaduras no-Saccharomyces que tienen este efecto Crabtree negativo, no evolucionaron tanto, y vieron que una parte del azúcar se dirigía a respiración y, por tanto, no iba a formar etanol.
La estrategia consiste en, una vez obtenidas estas levaduras que pueden respirar, inocularlas al principio de la fermentación, cuando todavía hay una mínima parte de oxígeno, para que puedan respirar parte de este azúcar sin producir etanol. Posteriormente se añade la levadura Saccharomyces, para que pueda formar el etanol.
«En nuestro laboratorio se han realizado screenings de levaduras no-Saccharomyces aisladas de uva y de vino, y hemos buscado las que producen menos etanol, o “rendimiento de etanol menor”.»
Se empezó con Metchsnikovia pulcherrima y Lachancea thermotolerans utilizadas en fermentaciones mixtas, ya que pueden utilizarse en cultivos, en cocultivos a la vez, o en fermentaciones con inoculaciones secuenciales. El objetivo fue encontrar la mejor estrategia para reducir el etanol. Se utilizaron las dos levaduras no-Saccharomyces en la coinoculación con S. cerevisiae, y lo mismo en la inoculación secuencial con S. cerevisiae. En el primer caso solo se obtuvo una reducción del etanol en presencia de Metchsnikovia pulcherrima, en cambio, en la inoculación secuencial la reducción de etanol se produjo en presencia tanto de Metchsnikovia pulcherrima como de Lachancea thermotolerans, aunque en mayor proporción en Metchsnikovia pulcherrima.
La reducción de etanol fue mayor en las inoculaciones secuenciales que en la fermentación inoculada. L. thermotolerans redujo el etanol solo en la fermentación secuencial, con aumento significativo de ácido láctico, y M. pulcherrima presentó la mayor reducción de etanol, hasta un 1,4% en v/v (en la secuencial).
Al analizar las poblaciones de las diferentes especies de estas fermentaciones, se observó que Metchsnikovia pulcherrima no tolera mucho el etanol y su persistencia en el mosto es baja.
¿Poner un cultivo iniciador múltiple, “multistarter”, de especies no-Saccharomyces tendría un efecto sinérgico en la reducción de etanol?
Para llevar a cabo dicha estrategia se escogieron tres levaduras no-Saccharomyces: Metchsnikovia pulcherrima, Lachancea thermotolerans y Zygosaccharomyces bailii con reducciones del 1,39% v/v, 0,84% v/v y 1,02% v/v respectivamente, cuando se utilizaban secuencialmente con Saccharomyces.
Sorprendentemente no hubo efecto sinérgico alguno: a) las fermentaciones secuenciales fueron más lentas que las coinoculaciones, y b) la inoculación de solamente no-Saccharomyces provocó la parada de la fermentación.
En cuanto a la nutrición, en todas estas inoculaciones mixtas debe haber nutrientes suficientes. Si tenemos varias levaduras compitiendo por nutrientes, hay que saber qué demanda tienen estas levaduras y si se añaden nutrientes saber en qué momento hacerlo y de qué tipo.
En las fermentaciones mixtas de Saccharomyces cerevisiae y Torulaspora delbrueckii, Sc no es la especie dominante al final de las fermentaciones. Para estudiar si ello es debido a las inhibiciones célula a célula o por competencia de nutrientes, primero se inoculó la Td, luego se eliminó del medio (no excretaba toxinas killer) y se inoculó Sc e inesperadamente se paró la fermentación. De hecho, en presencia de ambas sí había fermentación, pero era porque la Td era mayoritaria y acababa fermentado. Eso llevó a pensar que faltaban nutrientes.
La levadura fue capaz de fermentar cuando se le añadieron todos los nutrientes a la vez. Siendo los oligoelementos y vitaminas lo que faltaba. Se hizo el análisis individual de ambos nutrientes y con la adición de tiamina se mejoró la fermentación de Sc. Y la adición de tiamina, zinc y nitrógeno mejoró aún más, siendo similar a la adición de todos los nutrientes a la vez. Se procedió de igual modo con Lachancea thermotolerans y los resultados fueron parecidos.
Así, pues, cuando se usan inoculaciones, principalmente secuenciales, la primera levadura consume parte de los nutrientes, por lo que cuando se añade la segunda levadura habrá que realizar una nueva aportación de nutrientes.
En el momento en que se añade Sc, la adición de aminoácidos favorecía la fermentación más que la adición de nitrógeno inorgánico. Puesto que no se comercializan preparados de aminoácidos, pero se substituyó por la adición de levadura seca inactiva (enriquecidas en determinados aminoácidos) que resultó ser de gran ayuda.
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