Fermentación maloláctica

La conversión maloláctica (también conocida como fermentación maloláctica o FML) es un proceso de vinificación en el que el ácido málico de sabor agrio, presente de forma natural en el mosto de la uva, se convierte en ácido láctico de sabor más suave. La fermentación maloláctica se realiza con mayor frecuencia como fermentación secundaria poco después del final de la fermentación primaria, pero a veces puede realizarse simultáneamente con ella. El proceso es estándar para la mayoría de la producción de vino tinto y común para algunas variedades de uva blanca como Chardonnay, donde puede impartir un sabor "mantecoso" del diacetilo, un subproducto de la reacción.

La reacción de fermentación la lleva a cabo la familia de las bacterias del ácido láctico (BAL); Oenococcus oeni, y varias especies de Lactobacillus y Pediococcus. Químicamente, la fermentación maloláctica es una descarboxilación, lo que significa que se libera dióxido de carbono en el proceso.

La función principal de todas estas bacterias es convertir el ácido L-málico, uno de los dos principales ácidos de la uva que se encuentran en el vino, en otro tipo de ácido, el ácido láctico L+. Esto puede ocurrir naturalmente. Sin embargo, en la vinificación comercial, la conversión maloláctica generalmente se inicia mediante una inoculación de bacterias deseables, generalmente O. oeni. Esto evita que las cepas bacterianas indeseables produzcan sabores desagradables. Por el contrario, los enólogos comerciales previenen activamente la conversión maloláctica cuando no se desea, como con variedades de uva blanca afrutadas y florales como Riesling y Gewürztraminer, para mantener un perfil más agrio o ácido en el vino terminado.

La fermentación maloláctica tiende a crear una sensación en boca más redonda y completa. El ácido málico se asocia típicamente con el sabor de las manzanas verdes, mientras que el ácido láctico es más rico y tiene un sabor más mantecoso. Las uvas producidas en regiones frías tienden a tener una acidez alta, gran parte de la cual proviene de la contribución del ácido málico. La fermentación maloláctica generalmente realza el cuerpo y la persistencia del sabor del vino, produciendo vinos de mayor suavidad en boca. Muchos enólogos también sienten que se puede lograr una mejor integración de la fruta y el carácter del roble si se produce la fermentación maloláctica durante el tiempo que el vino está en barrica.

Un vino en conversión maloláctica estará turbio debido a la presencia de bacterias y puede tener olor a palomitas de maíz con mantequilla, resultado de la producción de diacetilo. El inicio de la fermentación maloláctica en botella suele considerarse un defecto del vino, ya que al consumidor le parecerá que el vino todavía está fermentando (como resultado de la producción de CO ₂).Sin embargo, para la producción temprana de Vinho Verde, esta ligera efervescencia se consideró un rasgo distintivo, aunque los productores de vino portugueses tuvieron que comercializar el vino en botellas opacas debido al aumento de turbidez y sedimento que producía la "MLF en botella". Hoy en día, la mayoría de los productores de Vinho Verde ya no siguen esta práctica y, en cambio, completan la fermentación maloláctica antes del embotellado con la ligera chispa agregada por carbonatación artificial.

Historia

La fermentación maloláctica es posiblemente tan antigua como la historia del vino, pero la comprensión científica de los beneficios positivos de la FML y el control del proceso es un desarrollo relativamente reciente. Durante muchos siglos, los enólogos notaron una "actividad" que ocurriría en sus vinos almacenados en barrica durante los cálidos meses de primavera posteriores a la cosecha. Al igual que la fermentación alcohólica primaria, este fenómeno liberaría gas carbónico y parecería tener un cambio profundo en el vino que no siempre fue bien recibido.Fue descrito como una "segunda fermentación" en 1837 por el enólogo alemán Freiherr von Babo y la causa del aumento de la turbidez en el vino. Von Babo animó a los vinicultores a responder rápidamente a la primera vista de esta actividad trasegando el vino en un barril nuevo, agregando dióxido de azufre y luego siguiendo con otro trasiego y sulfurado para estabilizar el vino.

En 1866, Louis Pasteur, uno de los pioneros de la microbiología moderna, aisló las primeras bacterias del vino y determinó que todas las bacterias del vino eran la causa de su deterioro. Si bien Pasteur notó una reducción del ácido en el vino con las bacterias lácticas, no vinculó ese proceso con el consumo de ácido málico por parte de las bacterias, sino que asumió que se trataba simplemente de una precipitación de tartrato. En 1891, el enólogo suizo Hermann Müller teorizó que las bacterias pueden ser la causa de esta reducción. Con la ayuda de sus compañeros, Müller explicó en 1913 que su teoría de la "desacidificación biológica" era causada por la bacteria del vino Bacterium gracile.

En la década de 1930, el enólogo francés Jean Ribéreau-Gayon publicó artículos en los que exponía los beneficios de esta transformación bacteriana en el vino. Durante la década de 1950, los avances en el análisis enzimático permitieron a los enólogos comprender mejor los procesos químicos detrás de la fermentación maloláctica. Émile Peynaud fomentó la comprensión enológica del proceso y pronto se dispuso de existencias cultivadas de bacterias beneficiosas del ácido láctico para que las usaran los enólogos.

Papel en la vinificación

El papel principal de la fermentación maloláctica es desacidificar el vino. También puede afectar los aspectos sensoriales de un vino, haciendo que la sensación en boca parezca más suave y agregando una complejidad potencial en el sabor y el aroma del vino. Por estas otras razones, la mayoría de los vinos tintos en todo el mundo (así como muchos vinos espumosos y casi el 20% de los vinos blancos del mundo) pasan hoy por la fermentación maloláctica.

La fermentación maloláctica desacidifica el vino convirtiendo el ácido málico diprótico "más fuerte" en ácido láctico monoprótico más suave. Las diferentes estructuras de los ácidos málico y láctico conducen a una reducción de la acidez titulable (AT) en el vino de 1 a 3 g/L y un aumento del pH de 0,3 unidades. El ácido málico está presente en la uva durante todo el ciclo de crecimiento, alcanzando su punto máximo en el envero y disminuyendo gradualmente a lo largo del proceso de maduración. Las uvas cosechadas en climas más fríos suelen tener el mayor contenido málico y los cambios más drásticos en los niveles de TA y pH después de la fermentación maloláctica.

La fermentación maloláctica puede ayudar a hacer un vino "microbiológicamente estable" en el sentido de que las bacterias del ácido láctico consumen muchos de los nutrientes sobrantes que otros microbios del deterioro podrían usar para desarrollar defectos en el vino. Sin embargo, también puede hacer que el vino sea ligeramente "inestable" debido al aumento del pH, especialmente si el vino ya estaba en el extremo superior del pH del vino. No es inusual que los vinos sean "desacidificados" por la fermentación maloláctica y luego el enólogo agregue acidez (generalmente en forma de ácido tartárico) para bajar el pH a niveles más estables.

Conversión de málico en láctico

Las bacterias del ácido láctico convierten el ácido málico en ácido láctico como un medio indirecto de crear energía para las bacterias mediante la quimiosmosis, que utiliza la diferencia en el gradiente de pH entre el interior de la célula y el exterior del vino para producir ATP. Un modelo sobre cómo se logra esto señala que la forma de L-malato más presente en el bajo pH del vino es su forma monoaniónica cargada negativamente. Cuando las bacterias mueven este anión del vino a un nivel de pH más alto de su membrana plasmática celular, provoca una carga negativa neta que crea potencial eléctrico. La descarboxilación del malato en ácido L-láctico libera no solo dióxido de carbono sino que también consume un protón, lo que genera el gradiente de pH que puede producir ATP.

Las bacterias del ácido láctico convierten el ácido L-málico que se encuentra naturalmente en las uvas para vino. La mayoría de los aditivos de ácido málico comerciales son una mezcla de los enantiómeros D+ y ácido L-málico.

Influencias sensoriales

Se han realizado muchos estudios diferentes sobre los cambios sensoriales que se producen en los vinos que han pasado por la fermentación maloláctica. El descriptor más común es que la acidez en el vino se siente "más suave" debido al cambio del ácido málico "más áspero" al ácido láctico más suave. La percepción de acidez proviene de la acidez titulable del vino, por lo que la reducción de TA que sigue a la FML conduce a una reducción de la acidez percibida o "acidez" en el vino.

El cambio en la sensación en la boca está relacionado con el aumento del pH, pero también puede deberse a la producción de polioles, en particular los alcoholes de azúcar eritritol y glicerol. Otro factor que puede mejorar la sensación en boca de los vinos que han pasado por la fermentación maloláctica es la presencia de lactato de etilo que puede llegar a 110 mg/L después de la FML.

La influencia potencial sobre el aroma del vino es más compleja y difícil de predecir con diferentes cepas de Oenococcus oeni (la bacteria más utilizada en la FML) que tienen el potencial de crear diferentes compuestos aromáticos. En Chardonnay, los vinos que han pasado por la FML a menudo se describen con notas de "avellana" y "frutos secos", así como con el aroma del pan recién horneado. En los vinos tintos, algunas cepas metabolizan el aminoácido metionina en un derivado del ácido propiónico que tiende a producir aroma tostado y notas de chocolate. Los vinos tintos que pasan por la fermentación maloláctica en barrica pueden tener aromas especiados o ahumados.

Sin embargo, algunos estudios también han demostrado que la fermentación maloláctica puede disminuir los aromas de frutas primarias como el Pinot noir, a menudo perdiendo notas de frambuesa y fresa después de la FML. Además, los vinos tintos pueden sufrir una pérdida de color después de la FML debido a los cambios de pH que provocan un cambio en el equilibrio de las antocianinas que contribuyen a la estabilidad del color en el vino.

Bacterias de ácido láctico

Todas las bacterias del ácido láctico (LAB) involucradas en la elaboración del vino, ya sea como contribuyente positivo o como fuente de posibles fallas, tienen la capacidad de producir ácido láctico a través del metabolismo de una fuente de azúcar, así como del metabolismo del ácido L-málico. Las especies se diferencian en cómo metabolizan los azúcares disponibles en el vino (tanto la glucosa como la fructosa, así como las pentosas no fermentables que las levaduras del vino no consumen). Algunas especies de bacterias usan los azúcares a través de una vía homofermentativa, lo que significa que solo se produce un producto final principal (generalmente lactato), mientras que otras usan vías heterofermentativas que pueden crear múltiples productos finales como dióxido de carbono, etanol y acetato. Si bien las LAB solo producen el isómero L del lactato en la conversión del ácido málico, tanto los heterofermentadores como los homofermentadores pueden producir D-,

Si bien O. oeni suele ser la LAB más deseada por los enólogos para completar la fermentación maloláctica, el proceso lo llevan a cabo con mayor frecuencia una variedad de especies de LAB que dominan el mosto en diferentes puntos durante la fermentación. Varios factores influyen en qué especie será dominante, incluida la temperatura de fermentación, los recursos nutricionales, la presencia de dióxido de azufre, la interacción con la levadura y otras bacterias, el pH y los niveles de alcohol (las especies de Lactobacillus, por ejemplo, tienden a preferir un pH más alto y pueden tolerar niveles más altos de alcohol). niveles de alcohol que O. oeni), así como la inoculación inicial (como fermentos "silvestres" versus una inoculación de O. oeni cultivada).

enococo

El género Oenococcus tiene un miembro principal involucrado en la vinificación, O. oeni, una vez conocido como Leuconostoc oeni. A pesar de tener el nombre de Oenococcus, bajo el microscopio, la bacteria tiene forma de bastón (forma) de bacilo. La bacteria es un anaerobio facultativo grampositivo que puede utilizar algo de oxígeno para la respiración aeróbica, pero generalmente produce energía celular a través de la fermentación. O. oenies un heterofermentador que crea múltiples productos finales a partir del uso de glucosa con ácido D-láctico y dióxido de carbono producidos en cantidades aproximadamente iguales a etanol o acetato. En condiciones reductoras (como cerca del final de la fermentación alcohólica), el tercer producto final suele ser etanol, mientras que en condiciones ligeramente oxidativas (como al principio de la fermentación alcohólica o en un barril sin tapar), es más probable que las bacterias produzcan acetato.

Algunas cepas de O. oeni pueden usar fructosa para crear manitol (lo que puede conducir a un defecto en el vino conocido como contaminación por manitol), mientras que muchas otras cepas pueden descomponer el aminoácido arginina (que puede estar presente en el vino que descansa sobre las lías después fermentación de la autolisis de las células muertas de levadura) en amoníaco.

Además de los azúcares de hexosa, glucosa y fructosa, la mayoría de las cepas de O. oeni pueden usar los azúcares de pentosa residuales que quedan de la fermentación de la levadura, incluidas la L-arabinosa y la ribosa. Solo alrededor del 45% de las cepas de O. oeni pueden fermentar sacarosa (la forma de azúcar que generalmente se agrega para la captalización que la levadura convierte en glucosa y fructosa).

Los enólogos tienden a preferir O. oeni por varias razones. En primer lugar, la especie es compatible con la principal levadura del vino, Saccharomyces cerevisiae, aunque en los casos en que la FML y la fermentación alcohólica se inician juntas, la levadura suele superar a la bacteria en recursos nutricionales, lo que puede causar un retraso en el inicio de la fermentación maloláctica. En segundo lugar, la mayoría de las cepas de O. oeni son tolerantes a los bajos niveles de pH del vino y, por lo general, pueden lidiar con los niveles estándar de alcohol que la mayoría de los vinos alcanzan al final de la fermentación. Además, mientras que los niveles de dióxido de azufre por encima de 0,8 de SO ₂ molecular (dependiente del pH pero aproximadamente entre 35 y 50 ppm) inhiben la bacteria, O. oenies relativamente resistente en comparación con otras BAL. Finalmente, O. oeni tiende a producir la menor cantidad de aminas biogénicas (y la mayor parte del ácido láctico) entre las bacterias del ácido láctico que se encuentran en la elaboración del vino.

Lactobacillus

Dentro del género Lactobacillus se encuentran tanto especies heterofermentativas como homofermentativas. Todos los lactobacilos involucrados en la elaboración del vino son Gram-positivos y microaerófilos, y la mayoría de las especies carecen de la enzima catalasa necesaria para protegerse del estrés oxidativo.

Las especies de Lactobacillus que se han aislado de muestras de vino y mosto de uva en todo el mundo incluyen L. brevis, L. buchneri, L. casei, L. curvatus, L. delbrueckii subsp. lactis, L. diolivorans, L. fermentum, L. fructivorans, L. hilgardii, L. jensenii, L. kunkeei, L. leichmannii, L. nagelii, L. paracasei, L. plantarum y L. yamanashiensis.

La mayoría de las especies de Lactobacillus son indeseables en la vinificación con el potencial de producir altos niveles de acidez volátil, malos olores, turbidez del vino, gases y sedimentos que pueden depositarse en la botella, especialmente si el vino no ha sido filtrado. Estas bacterias también tienen el potencial de crear cantidades excesivas de ácido láctico que pueden influir aún más en el sabor y la percepción sensorial del vino. Algunas especies, como el llamado " lactobacillus feroz ", se han visto implicadas en la causa de fermentaciones lentas o estancadas, mientras que otras especies, como L. fructivorans, se sabe que crean un crecimiento similar al micelio algodonoso en la superficie de los vinos., apodado "moho de Fresno" por la región vinícola donde se descubrió.

pediococo

Hasta el momento, se han aislado cuatro especies del género Pediococcus en vinos y mostos de uva, P. inopinatus, P. pentosaceus, P. parvulus y P. damnosus, siendo las dos últimas las especies más comunes en el vino. Todas las especies de Pediococcus son Gram-positivas, algunas especies son microaerófilas mientras que otras utilizan principalmente respiración aeróbica. Bajo el microscopio, los Pediococcus a menudo aparecen en pares de pares o tétradas que pueden hacerlos identificables. Los pediococos son homofermentadores y metabolizan la glucosa en una mezcla racémica de L- y D-lactato por glucólisis. Sin embargo, en ausencia de glucosa, algunas especies, como P. pentosaceus, comienzan a utilizar glicerol, degradándolo a piruvato que luego puede convertirse en diacetilo, acetato, 2,3-butanodiol y otros compuestos que pueden conferir características desfavorables al vino.

La mayoría de las especies de Pediococcus son indeseables en la elaboración del vino debido a los altos niveles de diacetilo que se pueden producir, así como al aumento de la producción de aminas biogénicas que se ha implicado como una causa potencial de los dolores de cabeza por el vino tinto. Muchas especies de Pediococcus también tienen el potencial de introducir malos olores u otros defectos del vino en el vino, como el sabor amargo "contaminación por acroleína" que proviene de la degradación del glicerol en acroleína que luego reacciona con los compuestos fenólicos en el vino para producir un sabor amargo. -compuesto de degustación.

Una especie, P. parvulus, se ha encontrado en vinos que no han pasado por la FML (lo que significa que el ácido málico todavía está presente en el vino), pero aún se ha alterado su aroma de una manera que los enólogos han descrito como "no estropeado" o falla. Otros estudios han aislado P. parvulus de vinos que han pasado por la fermentación maloláctica sin el desarrollo de malos olores o defectos del vino.

Requerimientos nutricionales

Las bacterias del ácido láctico son organismos fastidiosos que no pueden sintetizar por sí mismos todos sus complejos requerimientos nutricionales. Para que las BAL crezcan y completen la fermentación maloláctica, la constitución del medio del vino debe cubrir sus necesidades nutricionales. Al igual que la levadura de vino, las LAB requieren una fuente de carbono para el metabolismo energético (generalmente azúcar y ácido málico), una fuente de nitrógeno (como aminoácidos y purinas) para la síntesis de proteínas y varias vitaminas (como niacina, riboflavina y tiamina) y minerales para ayudar en la síntesis de enzimas y otros componentes celulares.

La fuente de estos nutrientes a menudo se encuentra en el propio mosto de la uva, aunque las inoculaciones de FML que se ejecutan simultáneamente con la fermentación alcohólica corren el riesgo de que la levadura supere a las bacterias por estos nutrientes. Hacia el final de la fermentación, mientras que la mayoría de los recursos originales del mosto de uva se han consumido, la lisis de las células de levadura muertas (las "lías") puede ser una fuente de algunos nutrientes, particularmente aminoácidos. Además, incluso los vinos "secos" que han sido fermentados hasta la sequedad todavía tienen azúcares de pentosa no fermentables (como arabinosa, ribosa y xilosa) que pueden ser utilizados tanto por bacterias positivas como por bacterias dañinas. Al igual que con la levadura de vino, los fabricantes de inóculos de BAL cultivados suelen ofrecer aditivos nutricionales especialmente preparados que se utilizan como suplemento. Sin embargo, a diferencia de la levadura de vino,

Antes de la introducción de suplementos nutricionales complejos y los avances en cultivos liofilizados de LAB, los enólogos cultivaban su inóculo de bacterias de ácido láctico a partir de cultivos inclinados proporcionados por los laboratorios. En la década de 1960, a estos enólogos les resultó más fácil crear cultivos iniciadores en medios que contenían jugo de manzana o tomate. Se descubrió que este "factor de jugo de tomate" es un derivado del ácido pantoténico, un factor de crecimiento importante para las bacterias.

Al igual que con la levadura, el oxígeno puede considerarse un nutriente para las BAL, pero solo en cantidades muy pequeñas y solo para especies microaerófilas como O. oeni. Sin embargo, actualmente no existe evidencia que sugiera que la fermentación maloláctica transcurra más suavemente en condiciones aeróbicas que en condiciones anaeróbicas completas y, de hecho, cantidades excesivas de oxígeno pueden retardar el crecimiento de LAB al favorecer las condiciones de microbios competidores (como Acetobacter).

Especies autóctonas de LAB en el viñedo y en la bodega

Oenococcus oeni, la especie de BAL más buscada por los enólogos para llevar a cabo la fermentación maloláctica, se puede encontrar en el viñedo, pero a menudo en niveles muy bajos. Si bien la fruta mohosa y dañada tiene el potencial de albergar una flora diversa de microbios, las BAL que se encuentran con mayor frecuencia en uvas limpias y sanas después de la cosecha son especies de los géneros Lactobacillus y Pediococcus. Después de la trituración, los microbiólogos suelen encontrar poblaciones de menos de 10 unidades formadoras de colonias/mL que contienen una mezcla de P. damnosus, L. casei, L. hilgardii y L. plantarum, así como O. oeni. Para los mostos que no reciben una dosis temprana de dióxido de azufre para "eliminar" estas poblaciones salvajes de LAB, esta flora de bacterias compite entre sí (y las levaduras del vino) por los nutrientes al principio de la fermentación.

En la bodega, múltiples puntos de contacto pueden ser el hogar de la población nativa de LAB, incluidos barriles de roble, bombas, mangueras y líneas de embotellado. En el caso de los vinos en los que la fermentación maloláctica no es deseable (como los vinos blancos afrutados), la falta de un saneamiento adecuado del equipo de vino puede provocar el desarrollo de una FML no deseada y dar lugar a defectos en el vino. En los casos de barricas de roble donde el saneamiento total y completo es casi imposible, las bodegas a menudo marcan las barricas que han contenido vinos que pasan por la FML y las mantienen aisladas de las barricas "limpias" o nuevas que pueden usar para los vinos que no están destinados a pasar por la FML. FML.

Levadura Schizosaccharomyces

Varias especies del género Schizosaccharomyces usan ácido L-málico, y los enólogos han estado explorando el potencial de usar esta levadura de vino para desacidificar los vinos en lugar de la ruta tradicional de fermentación maloláctica con bacterias. Sin embargo, los primeros resultados con Schizosaccharomyces pombe han mostrado una tendencia de la levadura a producir malos olores y características sensoriales desagradables en el vino. En los últimos años, los enólogos han estado experimentando con una cepa mutante de Schizosaccharomyces malidevorans que hasta ahora ha demostrado que produce menos posibles defectos y malos olores en el vino.

Influencia del momento de la inoculación

Los enólogos difieren en el momento en que eligen inocular su mosto con LAB, con algunos enólogos lanzando las bacterias al mismo tiempo que la levadura, lo que permite que las fermentaciones alcohólica y maloláctica se realicen simultáneamente, mientras que algunos esperan hasta el final de la fermentación cuando se trasiega el vino. fuera de sus lías y en barrica, y otros haciéndolo en algún punto intermedio. Para los practicantes de la "vinificación natural" o minimalista que eligen no inocular con BAL cultivadas, la fermentación maloláctica puede ocurrir en cualquier momento dependiendo de varios factores, como la flora microbiológica de la bodega y las influencias competitivas de estos otros microbios. Todas las opciones tienen ventajas y desventajas potenciales.

Los beneficios de la inoculación de FML durante la fermentación alcohólica incluyen:

• Más nutrientes potenciales del mosto de uva (aunque las bacterias competirán con la levadura por estos)
• Niveles más bajos de dióxido de azufre y etanol que de otro modo pueden inhibir el LAB
• Temperaturas de fermentación más altas que son más propicias para el crecimiento de las LAB y una finalización más temprana de la FML: las temperaturas óptimas para la fermentación maloláctica están entre 20 y 37 °C (68 y 99 °F), mientras que el proceso se inhibe significativamente a temperaturas inferiores a 15 °C (59 °F). El vino almacenado en barricas en la bodega durante el invierno posterior a la fermentación a menudo tendrá una fermentación maloláctica muy prolongada debido a las bajas temperaturas de la bodega.
• La finalización temprana de la fermentación maloláctica significa que el enólogo puede hacer un SO ₂ posterior a la fermentación antes para proteger el vino de la oxidación y los microbios que lo deterioran (como Acetobacter). Dado que el dióxido de azufre puede inhibir la FML, retrasar la inoculación de BAL hasta después de la fermentación alcohólica puede significar un retraso en la adición de azufre hasta principios de la primavera, cuando las temperaturas del sótano se calientan lo suficiente como para alentar la finalización de la FML.
• Menos producción de diacetilo

Las desventajas de la inoculación temprana incluyen:

• La levadura de vino y las BAL compiten por los recursos (incluida la glucosa) y el antagonismo potencial entre los microbios
• Heterofermentadores como O. oeni que metabolizan la glucosa aún presente en el mosto y potencialmente crean subproductos indeseables como el ácido acético

Muchas de las ventajas de la fermentación posalcohólica responden a las desventajas de la inoculación temprana (a saber, menos antagonismo y potencial de subproductos indeseables). Además, se ve la ventaja de que las lías son una fuente de nutrientes a través de la autólisis de las células de levadura muertas, aunque esa fuente de nutrientes puede no ser siempre suficiente para garantizar que la FML funcione con éxito hasta su finalización. Por el contrario, muchas de las desventajas de la inoculación tardía son la ausencia de las ventajas que se derivan de la inoculación temprana (temperaturas más altas, finalización potencialmente más rápida, etc.).

Prevención de la FML

Para algunos estilos de vino, como los vinos ligeros y afrutados o los vinos de baja acidez de climas cálidos, no se desea la fermentación maloláctica. Los enólogos pueden tomar varias medidas para evitar que se produzca la FML, entre ellas:

• Maceración limitada, prensado temprano y trasiego temprano para limitar el tiempo de contacto de las BAL con posibles fuentes de nutrientes
• _{Mantenga los niveles de dióxido de azufre en al menos 25 ppm de SO 2} "libre" (sin unir), dependiendo del pH del vino, esto puede significar una adición de 50 a 100 mg/L de SO ₂
• Mantener los niveles de pH por debajo de 3,3
• Mantener el vino fresco a temperaturas entre 10 y 14 °C (50,0 a 57,2 °F)
• Filtre el vino en el embotellado con un filtro de membrana de al menos 0,45 micras para evitar que las bacterias entren en la botella.

Además, los enólogos pueden usar inhibidores químicos y biológicos como la lisozima, la nisina, el dicarbonato de dimetilo (Velcorin) y el ácido fumárico, aunque algunos (como Verlcorin) están restringidos en los países productores de vino fuera de los Estados Unidos. Los agentes clarificantes, como la bentonita, y someter el vino a una estabilización por frío también eliminarán los nutrientes potenciales para las BAL, inhibiendo así la fermentación maloláctica. Se han realizado algunos experimentos con el uso de bacteriófagos (virus que infectan bacterias) para limitar las fermentaciones malolácticas, pero los resultados decepcionantes en la industria quesera han generado escepticismo sobre el uso práctico de los bacteriófagos en la elaboración del vino.

Medición del contenido málico

Los enólogos pueden seguir la progresión de la fermentación maloláctica mediante cromatografía en papel o con un espectrofotómetro. El método de cromatografía en papel implica el uso de tubos capilares para agregar pequeñas muestras de vino al papel de cromatografía. Luego, el papel se enrolla y se coloca en un frasco lleno de una solución de butanol que contiene colorante indicador verde de bromocresol durante varias horas. Después de sacar y secar el papel, la distancia de las "manchas" de color amarillo desde la línea de base indica la presencia de varios ácidos, siendo el tartárico el más cercano a la línea de base, seguido por los ácidos cítrico, málico y finalmente láctico cerca de la parte superior de el papel.

Una limitación significativa de la cromatografía en papel es que no mostrará exactamente cuánto málico queda aún en el vino, ya que el tamaño de la "mancha" en el papel no tiene correlación con una cifra cuantitativa. La sensibilidad del papel también se limita a un umbral de detección de 100 a 200 mg/l, mientras que la mayoría de las mediciones de "estabilidad de FML" apuntan a un nivel málico de menos de 0,03 g/l (30 mg/l).

El método enzimático permite una medición cuantitativa de los ácidos málico y láctico, pero requiere el gasto de kits de reactivos y un espectrofotómetro que puede medir valores de absorbancia a 334, 340 o 365 nm.

Otros productos elaborados

Los principales productos de la fermentación maloláctica son el ácido láctico, el diacetilo, el ácido acético, la acetoína y varios ésteres. La cantidad y naturaleza exacta de estos productos depende de la especie/cepa de BL que realiza la fermentación maloláctica y las condiciones que influyen en ese vino (pH, nutrientes disponibles, niveles de oxígeno, etc.).

Algunas cepas de O. oeni pueden sintetizar alcoholes superiores que pueden contribuir a las notas afrutadas del aroma del vino. Además, algunas cepas de la bacteria tienen enzimas beta-glucosidasa que pueden descomponer los monoglucósidos, que son compuestos aromáticos unidos a una molécula de azúcar. Cuando se escinde el componente de azúcar, el resto del compuesto se volatiliza, lo que significa que puede detectarse potencialmente en el aroma del vino.

A principios del siglo XXI, se demostró que algunas cepas de O. oeni usaban acetaldehído al descomponerlo en etanol o ácido acético. Si bien esto puede ayudar a los vinos con niveles excesivos de acetaldehído, para los vinos tintos también puede desestabilizar el color del vino al interferir con la reacción del acetaldehído con las antocianinas para crear pigmentos poliméricos que ayudan a crear el color del vino.

Diacetilo

El diacetilo (o 2,3-butanodiona) es el compuesto asociado con los aromas "mantecosos" de los Chardonnay, pero puede afectar a cualquier vino que haya pasado por la fermentación maloláctica. En un umbral de detección de olor de 0,2 mg/L en vinos blancos y 2,8 mg/L en vinos tintos, puede percibirse como ligeramente mantecoso o "nuez" mientras que en concentraciones superiores a 5 a 7 mg/L (5-7 ppm) puede abrumar otras notas aromáticas en el vino.

El diacetilo puede ser producido por las LAB a través del metabolismo del azúcar o del ácido cítrico. Si bien el ácido cítrico está naturalmente presente en las uvas, se encuentra en una cantidad muy pequeña y la mayor parte proviene de la adición deliberada por parte del enólogo para acidificar el vino. En presencia de ácidos málico y cítrico, las LAB usan ambos, pero usan el málico mucho más rápidamente, con la tasa de uso de cítricos/formación de diacetilo influenciada por la cepa bacteriana particular (con la mayoría de las cepas de O. oeni produciendo menos diacetilo que especies de Lactobacillus y Pediococcis), así como el potencial redox del vino.En condiciones de vino que tienen un potencial redox bajo (lo que significa que es más oxidativo, como en un barril que no está completamente lleno), se consumirá más ácido cítrico y se formará diacetilo. En condiciones más reductivas, como en las fermentaciones alcohólicas donde las poblaciones de levadura están en su punto máximo y el vino está muy saturado con dióxido de carbono, la formación de diacetilo es mucho más lenta. Las levaduras también ayudan a mantener bajos los niveles al consumir diacetilo y reducirlo a acetoína y butilenglicol.

La producción de diacetilo se ve favorecida en fermentaciones calientes con temperaturas entre 18 y 25 °C (64 y 77 °F). También tiende a producirse en niveles más altos en vinos con niveles de pH más bajos (por debajo de 3,5), aunque a niveles por debajo de 3,2, la mayoría de las cepas de LAB deseables para la FML tienden a inhibirse. Los fermentos malolácticos "salvajes" (como los no inoculados) tienen el potencial de producir más diacetilo que los fermentos inoculados debido a las poblaciones iniciales más bajas durante la fase de latencia con fermentos inoculados que generalmente tienen un inóculo inicial de 10 CFU/mL. Las inoculaciones tardías de FML, después de la fermentación alcohólica, también tienden a producir niveles más altos de diacetilo.Los productores de Chardonnay que deseen hacer el "estilo mantecoso" con alto contenido de diacetilo a menudo realizarán una inoculación tardía o "salvaje" en el barril después de la fermentación primaria, lo que permitirá que el vino pase varias semanas o incluso meses sobre la mentira en condiciones reductoras que promuevan la producción de diacetilo. Algunas fuentes señalan que el diacetilo en realidad disminuye con el sobre lía, debido a que la levadura sobreviviente metaboliza el diacetilo y, por lo tanto, la fermentación maloláctica se realiza mejor aparte de las lías.

Con vinos que tienen niveles excesivos de diacetilo, algunos enólogos usan dióxido de azufre para unirse al compuesto y reducir la percepción de diacetilo entre un 30 y un 60 %. Esta unión es un proceso reversible y después de solo unas pocas semanas de envejecimiento en botella o tanque, los altos niveles de diacetilo regresan. Sin embargo, el dióxido de azufre agregado antes en el proceso de fermentación maloláctica limita la producción de diacetilo al inhibir las bacterias y limitar su actividad en su totalidad, incluida la conversión de ácido málico en ácido láctico.

Defectos del vino

El defecto más común asociado a la fermentación maloláctica es su aparición cuando no se desea. Esto podría ser para un vino destinado a ser ácido y afrutado (como el Riesling) o podría ser un vino que anteriormente se pensaba que había pasado por la FML y se embotelló solo para que comenzara la fermentación maloláctica en la botella. El resultado de esta fermentación "en botella" suele ser un vino turbio y gaseoso que puede resultar desagradable para los consumidores. La mejora del saneamiento y el control de las bacterias ácido lácticas en la bodega pueden limitar la aparición de estas averías.

Para los primeros productores de Vinho Verde, la ligera efervescencia que procedía de la fermentación maloláctica en botella se consideraba un rasgo distintivo que los consumidores disfrutaban del vino. Sin embargo, las bodegas tenían que comercializar el vino en botellas opacas para enmascarar la turbidez y el sedimento que producía la "MLF en botella". Hoy en día, la mayoría de los productores de Vinho Verde ya no siguen esta práctica y en su lugar completan la fermentación maloláctica antes del embotellado con la ligera chispa añadida por carbonatación artificial.

Si bien no es necesariamente una falla, la fermentación maloláctica tiene el potencial de hacer que un vino sea "proteico inestable" debido al cambio resultante en el pH que afecta la solubilidad de las proteínas en el vino. Por esta razón, las pruebas de clarificación de proteínas y estabilidad térmica en el vino generalmente se realizan después de que la fermentación maloláctica se haya completado.

Acidez volátil

Si bien la acidez volátil (VA) generalmente se mide en términos de contenido de ácido acético, su percepción sensorial es una combinación de acético (aromas avinagrados) y acetato de etilo (aromas de quitaesmalte y pegamento de aeromodelismo). Los altos niveles de VA pueden inhibir la levadura del vino y pueden provocar una fermentación lenta o estancada. Varios microbios pueden ser una fuente de AV, incluidos Acetobacter, Brettanomyces y levaduras de película como Candida, así como LAB. Sin embargo, mientras que las LAB generalmente solo producen ácido acético, estos otros microbios a menudo producen acetato de etilo, así como también ácido acético.

La mayoría de los países productores de vino tienen leyes que regulan la cantidad de acidez volátil permitida para el vino disponible para la venta y el consumo. En Estados Unidos, el límite legal es de 0,9 g/L para vino extranjero exportado a Estados Unidos, 1,2 g/L para vino blanco de mesa, 1,4 g/L para vino tinto, 1,5 g/L para vino blanco de postre y 1,7 g/L para vino tinto de postre. Las reglamentaciones sobre vinos de la Unión Europea limitan el VA a 1,08 g/L para los vinos de mesa blancos y a 1,20 g/L para los vinos de mesa tintos.

Las especies heterofermentadoras de Oenococcus y Lactobacillus tienen el potencial de producir altos niveles de ácido acético a través del metabolismo de la glucosa, aunque con la mayoría de las cepas de O. oeni, la cantidad suele ser solo de 0,1 a 0,2 g/L. Varias especies de Pediococcus también pueden producir ácido acético a través de otras vías. Los vinos que comienzan con niveles de pH altos (por encima de 3,5) corren el mayor riesgo de producción excesiva de ácido acético debido a las condiciones más favorables para las especies de Lactobacillus y Pediococcus. L. Kunkeei, uno de los llamados "feroces Lactobacillus ", se sabe que produce de 3 a 5 g/L de ácido acético en los vinos, niveles que pueden conducir fácilmente a fermentaciones estancadas.

Lactobacillus "feroz"

A fines del siglo XX, entre los enólogos estadounidenses, se informó que la fermentación aparentemente saludable se inundó rápidamente con altos niveles de ácido acético que venció a las levaduras del vino y provocó fermentaciones estancadas. Si bien inicialmente se pensó que una nueva especie de Acetobacter o levadura que daña el vino era la culpable, finalmente se descubrió que eran varias especies de Lactobacillus, L. kunkeei, L. nagelii y L. hilgardii, apodadas colectivamente Lactobacillus "feroz" por su producción agresiva de ácido acético, la rapidez con que se multiplican y su alta tolerancia a los dióxidos de azufre y otros controles microbiológicos.

Los fermentos de vinos con un pH alto (superior a 3,5) que pasaron un tiempo en remojo en frío antes de las inoculaciones de levadura y recibieron poco o nada de dióxido de azufre durante el triturado parecen tener el mayor riesgo de Lactobacillus "feroz". Si bien la infección parece ser específica del viñedo, actualmente no se ha informado que ninguno de los lactobacilos implicados se haya encontrado en la superficie de las uvas de vino recién cosechadas.

Manchas de acroleína y manitol

La degradación del glicerol por algunas cepas de BAL puede producir el compuesto acroleína. El glicerol es un poliol de sabor dulce presente en todos los vinos, pero en niveles más altos en los vinos que han sido infectados con Botrytis cinerea. Un "aldehído activo", la acroleína puede interactuar con algunos compuestos fenólicos en el vino para crear vinos de sabor muy amargo, descritos como amertume por Pasteur. Si bien se ha demostrado que al menos una cepa de O. oeni produce acroleína, se encuentra más comúnmente en vinos infectados por cepas de especies de Lactobacillus y Pediococcus como L. brevis, L. buchneri y P. parvulus.. También se ha demostrado que el olor a acroleína es más común en vinos que han sido fermentados a altas temperaturas y/o elaborados con uvas que han sido cosechadas a altos niveles Brix.

Las especies heterofermentadoras del género Lactobacillus, así como algunas cepas silvestres de O. oeni, tienen el potencial de metabolizar la fructosa (uno de los principales azúcares del vino) en los alcoholes de azúcar manitol y (menos comúnmente) eritritol. Estos son compuestos de sabor dulce que pueden agregar dulzura a un vino donde no se desea (como el Cabernet Sauvignon). El olor a manitol, descrito como manito por Pasteur, en los vinos suele ir acompañado de otros defectos del vino, incluida la presencia de niveles excesivos de ácido acético, diacetilo, ácido láctico y 2-butanol, que pueden contribuir a un aroma de "éster avinagrado".. El vino también puede tener un brillo viscoso en la superficie.

Fresno moho y ropiness

A mediados del siglo XX, comenzó a aparecer un crecimiento parecido al micelio algodonoso en las botellas de algunos vinos dulces fortificados producidos en el Valle Central de California. Al ser fortificados, estos vinos a menudo tenían niveles de alcohol superiores al 20%, que suele ser un nivel que desalienta el crecimiento de la mayoría de los organismos de deterioro asociados con la elaboración del vino. Apodado "moho de Fresno" debido al lugar donde se descubrió por primera vez, se determinó que el culpable de este crecimiento era L. fructivorans, una especie que puede controlarse mediante saneamiento y manteniendo niveles adecuados de dióxido de azufre.

Algunas especies de Lactobacillus y Pediococcus (particularmente P. damnosus y P. pentosaceus) tienen el potencial de sintetizar polisacáridos que agregan una viscosidad aceitosa al vino. En el caso de Lactobacillus, algunos de estos sacáridos pueden ser glucanos que se pueden sintetizar a partir de la glucosa presente en el vino en niveles tan bajos como 50-100 mg/L (0,005 a 0,01 % de azúcar residual) y afectan a los vinos aparentemente "secos". Si bien la "cordura" puede ocurrir en el barril o en el tanque, a menudo se observa en los vinos varios meses después de ser embotellados. Los vinos con niveles de pH superiores a 3,5 y niveles bajos de dióxido de azufre corren el mayor riesgo de desarrollar esta falla.

Llamado graisse (o "grasa") por los franceses y les vins filant por Pasteur, este defecto se ha observado en los vinos de manzana y la sidra. También puede ser potencialmente causado por otros microbios del deterioro, como Streptococcus mucilaginous, Candida krusei y Acetobacter rancens.

Sabor a ratón y geranio

Se sabe que los vinos infectados con L. brevis, L. hilgardii y L. fermentum ocasionalmente desarrollan un aroma que recuerda a excrementos de roedores. El aroma se vuelve más pronunciado cuando el vino se frota entre los dedos y, si se consume, puede dejar un final largo y desagradable. El aroma puede ser muy potente, detectable en un umbral sensorial tan bajo como 1,6 partes por billón (μg/l). El compuesto exacto detrás de esto son los derivados del aminoácido lisina creado a través de una reacción de oxidación con etanol. Si bien las especies de LAB indeseables se han asociado más comúnmente con esta falla, también se sabe que el vino infectado por la levadura Brettanomyces en presencia de fosfato de amonio y lisina presenta esta falla.

Los enólogos caseros suelen utilizar el sorbato como inhibidor de la levadura para detener la fermentación alcohólica en la producción de vinos dulces. La mayoría de las especies de bacterias del ácido láctico pueden sintetizar sorbato para producir 2-etoxihexa-3,5-dieno, que tiene el aroma de las hojas de geranio trituradas.

Tourne

En comparación con los ácidos málico y cítrico, el ácido tartárico generalmente se considera microbiológicamente estable. Sin embargo, algunas especies de Lactobacillus (particularmente L. brevis y L. plantarum) tienen el potencial de degradar el ácido tartárico en el vino, reduciendo la acidez total del vino en un 3-50%. Los enólogos franceses habían observado durante mucho tiempo este fenómeno y lo llamaron tourne (que significa "volverse marrón") en referencia al cambio de color que puede ocurrir en el vino al mismo tiempo, probablemente debido a otros procesos además de la pérdida tartárica. Mientras que Lactobacillus es el culpable más común de tourne, algunas especies de la levadura de la película de deterioro Candidatambién puede metabolizar el ácido tartárico.

Defectos relacionados con la salud

Si bien la presencia de carbamato de etilo no es un defecto sensorial del vino, se sospecha que el compuesto es carcinógeno y está sujeto a regulación en muchos países. El compuesto se produce a partir de la degradación del aminoácido arginina, presente tanto en el mosto de uva como liberado en el vino a través de la autolisis de las células de levadura muertas. Si bien el uso de urea como fuente de nitrógeno asimilable de la levadura (ya no es legal en la mayoría de los países) fue la causa más común de carbamato de etilo en el vino, se sabe que tanto O. oeni como L. buchneri producen fosfato de carbamil y citrulina, que pueden ser precursores de la formación de carbamato de etilo. L. hilgardii, uno de los "feroces Lactobacillus", también se sospecha que contribuye a la producción de carbamato de etilo. En los Estados Unidos, la Oficina de Impuestos y Comercio de Alcohol y Tabaco ha establecido un límite objetivo voluntario de carbamato de etilo en el vino a menos de 15 μg/L para vinos de mesa y menos de 60 μg/L para vinos de postre.

Las aminas biogénicas han sido implicadas como una posible causa de dolores de cabeza por vino tinto. En el vino se han detectado histamina, cadaverina, feniletilamina, putrescina y tiramina. Estas aminas son creadas por la degradación de los aminoácidos que se encuentran en el mosto de la uva y sobrantes de la descomposición de las células muertas de levadura después de la fermentación. La mayoría de las LAB tienen el potencial de crear aminas biogénicas, incluso algunas cepas de O. oeni, pero los niveles altos de aminas biogénicas se asocian con mayor frecuencia con especies de los géneros Lactobacillus y Pediococcus. En la Unión Europea se empieza a monitorizar la concentración de aminas biogénicas en el vino, mientras que Estados Unidos actualmente no tiene ninguna regulación.