Levadura en la elaboración del vino

El papel de la levadura en la elaboración del vino es el elemento más importante que distingue al vino del zumo de frutas. En ausencia de oxígeno, la levadura convierte los azúcares de la fruta en alcohol y dióxido de carbono a través del proceso de fermentación. Cuantos más azúcares haya en las uvas, mayor será el nivel potencial de alcohol del vino si se permite que la levadura lleve a cabo la fermentación hasta la sequedad.A veces, los enólogos detendrán la fermentación antes de tiempo para dejar algunos azúcares residuales y dulzor en el vino, como ocurre con los vinos de postre. Esto se puede lograr bajando las temperaturas de fermentación hasta el punto en que la levadura esté inactiva, filtrando estérilmente el vino para eliminar la levadura o fortificándolo con brandy o licores neutros para eliminar las células de levadura. Si la fermentación se detiene involuntariamente, como cuando las levaduras agotan los nutrientes disponibles y el vino aún no se ha secado, esto se considera una fermentación estancada.

La levadura más común asociada con la elaboración del vino es Saccharomyces cerevisiae, que se ha visto favorecida debido a sus capacidades de fermentación vigorosas y predecibles, su tolerancia a niveles relativamente altos de alcohol y dióxido de azufre, así como su capacidad para prosperar en un vino con un pH normal entre 2,8 y 4. A pesar de su uso generalizado, que a menudo incluye la inoculación deliberada de material cultivado, S. cerevisiae rara vez es la única especie de levadura involucrada en una fermentación. Las uvas traídas de la cosecha suelen estar repletas de una variedad de "levadura silvestre" de Kloeckera y Candida.géneros Estas levaduras a menudo comienzan el proceso de fermentación casi tan pronto como se recogen las uvas cuando el peso de los racimos en los contenedores de cosecha comienzan a triturar las uvas, liberando el mosto rico en azúcar. Si bien las adiciones de dióxido de azufre (a menudo agregadas en la trituradora) pueden limitar algunas de las actividades de la levadura silvestre, estas levaduras generalmente se extinguirán una vez que el nivel de alcohol alcance aproximadamente el 15% debido a la toxicidad del alcohol en la fisiología de las células de levadura, mientras más alcohol las especies tolerantes de Saccharomyces toman el relevo. Además de S. cerevisiae, Saccharomyces bayanuses una especie de levadura que puede tolerar niveles de alcohol de 17 a 20 % y se usa a menudo en la producción de vinos fortificados como puertos y variedades como Zinfandel y Syrah cosechadas con altos niveles de azúcar Brix. Otra levadura común involucrada en la producción de vino es Brettanomyces, cuya presencia en un vino puede ser vista por diferentes enólogos como un defecto del vino o en cantidades limitadas como una nota adicional de complejidad.

Historia

Durante la mayor parte de la historia del vino, los enólogos no conocían el mecanismo que de alguna manera convertía el jugo de uva azucarado en vino alcohólico. Podían observar el proceso de fermentación que a menudo se describía como "hirviendo", "hirviendo" o "turbulenciando" el vino debido a la liberación de dióxido de carbono que le daba al vino una apariencia espumosa y burbujeante. Esta historia se conserva en la etimología de la propia palabra "levadura", que esencialmente significa "hervir".

A mediados del siglo XIX, el gobierno francés encargó al científico francés Louis Pasteur que estudiara qué hacía que algunos vinos se echaran a perder. Su trabajo, que luego llevaría a Pasteur a ser considerado uno de los "Padres de la Microbiología", descubriría la conexión entre las células de levadura microscópicas y el proceso de fermentación. Fue Pasteur quien descubrió que la levadura convertía los azúcares del mosto en alcohol y dióxido de carbono, aunque los mecanismos exactos de cómo la levadura realizaría esta tarea no se descubrieron hasta el siglo XX con la vía Embden-Meyerhof-Parnas.

La especie de levadura comúnmente conocida como Saccharomyces cerevisiae se identificó por primera vez en un texto de enología de finales del siglo XIX como Saccharomyces ellipsoideus debido a la forma elíptica (en lugar de circular) de las células. A lo largo del siglo XX, más de 700 cepas diferentes de Saccharomyces cerevisiaefueron identificados. Las diferencias entre la gran mayoría de estas cepas son en su mayoría menores, aunque los enólogos individuales desarrollarán una preferencia por cepas particulares al hacer ciertos vinos o trabajar con variedades de uva particulares. Algunas de estas diferencias incluyen el "vigor" o velocidad de fermentación, la tolerancia a la temperatura, la producción de compuestos volátiles de azufre (como el sulfuro de hidrógeno) y otros compuestos que pueden influir en el aroma del vino.

Papel en la vinificación

La función principal de la levadura es convertir los azúcares presentes (es decir, glucosa) en el mosto de uva en alcohol. La levadura logra esto mediante la utilización de glucosa a través de una serie de vías metabólicas que, en presencia de oxígeno, producen no solo grandes cantidades de energía para la célula, sino también muchos intermediarios diferentes que la célula necesita para funcionar. En ausencia de oxígeno (y a veces incluso en presencia de oxígeno), la célula continuará con algunas funciones metabólicas (como la glucólisis), pero dependerá de otras vías, como la reducción del acetaldehído en etanol (fermentación) para "recargar" el co -enzimas necesarias para mantener el metabolismo en marcha. Es a través de este proceso de fermentación que las células de levadura liberan etanol como producto de desecho. Finalmente,

Otros compuestos en el vino producidos por levadura

Si bien la producción de alcohol es el subproducto más notable del metabolismo de la levadura desde la perspectiva de la elaboración del vino, hay una serie de otros productos que produce la levadura que también pueden influir en el vino resultante. Esto incluye el glicerol que se produce cuando un intermediario del ciclo de la glucólisis (dihidroxiacetona) se reduce para "recargar" la enzima NADH necesaria para continuar con otras actividades metabólicas.Esto generalmente se produce temprano en el proceso de fermentación antes de que los mecanismos para reducir el acetaldehído en etanol para recargar NADH se conviertan en el medio principal de la célula para mantener el equilibrio redox. Dado que el glicerol aporta un mayor cuerpo y un sabor ligeramente dulce sin aumentar el nivel de alcohol del vino, algunos enólogos intentan favorecer intencionalmente las condiciones que promoverían la producción de glicerol en el vino. Esto incluye seleccionar cepas de levadura que favorezcan la producción de glicerol (o permitir que algunas levaduras silvestres como Kloeckera y Metschnikowia fermenten), aumentar la exposición al oxígeno y la aireación, así como fermentar a temperaturas más altas.La producción de glicerol también se fomenta si la mayor parte del acetaldehído disponible no está disponible al unirse con moléculas de bisulfito en el vino, pero se necesitaría una cantidad sustancial de dióxido de azufre adicional (mucho más allá de los límites legales) para prolongar la producción de glicerol más allá de estas etapas incipientes de fermentación..

Otros subproductos de la levadura incluyen:

• Metanol – Provocado por la desmetilación de pectinas en el mosto por enzimas de la levadura. Se encuentra más comúnmente en los vinos tintos que en los blancos, pero solo en cantidades muy pequeñas entre 20 y 200 mg/L.
• Aceites de fusel – Formados por la descomposición de aminoácidos por la levadura. Esto incluye el 2,3-butanodiol, que está formado por diacetilo que consume levadura, el compuesto que le da al Chardonnay y otros vinos un aroma "mantecoso", reduciéndolo primero a acetoína y luego al 2,3-butanodiol de olor más neutro. Muchos enólogos y cerveceros que tienen un vino con demasiada "mantequilla" a menudo "lanzan" cultivos de levadura fresca en el tanque que ya no fermenta para que la levadura consuma el diacetilo y reduzca el aroma.
• Ácido succínico: al igual que el glicerol, a menudo se forma temprano en la fermentación. Generalmente se encuentra en concentraciones de 500–1200 mg/L, es un ácido menor en la acidez general del vino.
• Ácido acético: se considera un componente principal de la acidez volátil que puede hacer que un vino tenga un sabor desequilibrado y demasiado ácido. Mientras que el ácido acético es el principal ácido volátil producido por la levadura, también se pueden formar pequeñas cantidades de ácidos butírico, fórmico y propiónico dependiendo de la cepa de levadura. La mayoría de los países tienen leyes sobre el vino que establecen el límite legal de acidez volátil, generalmente expresada como ácido acético, de 1200 a 2000 mg/L. El ácido acético también puede conducir al desarrollo del defecto del vino acetato de etilo, que se caracteriza por un olor a "quitaesmalte de uñas". Sin embargo, pequeñas cantidades de ácido acético son realmente beneficiosas para la levadura, ya que las utilizan para sintetizar lípidos en la membrana celular.

• Acetaldehído: si bien la mayor parte del acetaldehído producido se reduce a etanol o se une al dióxido de azufre, pueden permanecer concentraciones entre 50 y 100 mg/L en el vino. Las cepas de levadura flor que producen el vino español de Jerez producirán mayores cantidades que contribuyen a los característicos aromas "aldehídicos" de los Jereces. En presencia de oxígeno, la levadura puede convertir parte de la presencia de etanol en el vino nuevamente en acetaldehído creando aromas oxidados.
• Sulfuro de hidrógeno: a menudo producido por la levadura durante la fermentación debido a una deficiencia de nitrógeno en el mosto. Esto se puede hacer mediante una reducción de los sulfatos o sulfitos disponibles en el mosto o mediante la descomposición de las células de levadura muertas por otra levadura que libera aminoácidos que contienen azufre que la levadura descompone aún más. Esto último sucede a menudo con vinos que permanecen en contacto con sus lías durante largos períodos de tiempo entre trasiegos. En presencia de alcohol, el sulfuro de hidrógeno puede reaccionar con el etanol para formar etil mercaptanos y disulfuros que contribuyen a los malos aromas y defectos del vino. Se sabe que algunas cepas de levadura comerciales, como Montrachet 522, producen niveles más altos de sulfuros de hidrógeno que otras cepas, particularmente si el mosto tiene algunas deficiencias de nutrientes.
• Ácido pirúvico: junto con el acetaldehído, este compuesto puede reaccionar con las antocianinas extraídas del contacto con la piel de la uva para crear un pigmento de color más estable (piranoantocianina) que puede realzar el color de algunos vinos tintos.
• Diversos ésteres, cetonas, lactonas, fenoles y acetales.

Poso

Cuando las células de levadura mueren, se hunden hasta el fondo del recipiente de fermentación donde se combinan con tartratos insolubles, semillas de uva, piel y fragmentos de pulpa para formar las lías. Durante la fermentación, el primer trasiego importante que elimina la mayor parte de las células de levadura muertas se suele denominar lías gruesas, en contraposición a las lías finas menos gruesas que se producen a medida que el vino continúa sedimentándose y envejeciendo. Durante el tiempo que el vino pasa en contacto con las lías, una serie de cambios pueden afectar al vino debido tanto a la autolisis (o autometabolización) de las células de levadura muertas como a las condiciones reductivas que pueden desarrollarse si las lías se no aireado ni revuelto (un proceso que los franceses llaman bâtonnage). El tiempo que un vino permanece sobre sus lías (llamadosur lie) dependerá del estilo de vinificación y del tipo de vino.

El proceso de dejar que el vino pase algún tiempo en contacto con las lías tiene una larga historia en la elaboración del vino, siendo conocido por los antiguos romanos y descrito por Catón el Viejo en el siglo II a.C. Hoy en día, la práctica está ampliamente asociada con cualquier vino tinto fermentado en barrica, Muscadet, vino espumoso, champán y chardonnay producido en muchas regiones vinícolas de todo el mundo. Normalmente, cuando los vinos se dejan en contacto con sus lías, se revuelven regularmente para liberar las manoproteínas, polisacáridos y otros compuestos que estaban presentes en las paredes y membranas celulares de la levadura. Esta agitación también ayuda a evitar el desarrollo de compuestos reductores de azufre como los mercaptanos y el sulfuro de hidrógeno que pueden aparecer si la capa de posos tiene más de 10 cm (4 pulgadas) de espesor y no ha sido perturbada durante más de una semana.

La mayor parte de los beneficios asociados al contacto con las lías tiene que ver con la influencia en el vino de las manoproteínas liberadas durante la autólisis de las células de levadura. Compuestas principalmente de manosa y proteínas, con algo de glucosa, las manoproteínas a menudo se unen a la pared celular de la levadura con compuestos aromáticos hidrofóbicos que se volatilizan a medida que la pared celular se descompone. La liberación de manoproteínas no solo produce cambios sensoriales en el vino, sino que también puede contribuir a la estabilidad del tartrato y las proteínas, ayudar a mejorar el cuerpo y la sensación en boca del vino, así como disminuir la percepción del amargor y la astringencia de los taninos.

Fermentación secundaria

La producción de champán y muchos vinos espumosos requiere que ocurra una segunda fermentación en la botella para producir la carbonatación necesaria para el estilo. Se agrega una pequeña cantidad de líquido azucarado a las botellas individuales y se permite que la levadura lo convierta en más alcohol y dióxido de carbono. Luego, las lías se recogen en el cuello de la botella, se congelan y se expulsan mediante la presión del vino carbonatado.

Tipos de levaduras utilizadas en la vinificación

La taxonomía de levaduras incluye la clasificación de las especies de levaduras según la presencia o ausencia de una fase sexual. Por lo tanto, algunas levaduras enológicas se clasifican por su anamorfo asexual (o forma "imperfecta"), mientras que otras pueden clasificarse por su teleomorfo sexual (o forma "perfecta"). Un ejemplo común de esto es Brettanomyces (o "Brett"), que generalmente se menciona en los textos sobre vino y viticultura bajo su clasificación asexual, aunque algunos textos científicos y de vinificación pueden describir especies específicas (como Dekkera bruxellensis) bajo su clasificación sexual esporulante de Dekkera. A menos que se indique lo contrario, este artículo se referirá comúnmente a la forma asexual de la levadura de vino.

La levadura más común generalmente asociada con la vinificación es Saccharomyces cerevisiae, que también se usa en la elaboración de pan y cerveza. Otros géneros de levadura que pueden estar involucrados en la elaboración del vino (ya sea de manera beneficiosa o como la causa de posibles fallas en el vino) incluyen:

• Brettanomyces (Teleomorfo Dekkera)
• Candida (teleomorfos para diferentes especies de varios géneros, incluidos Pichia, Metschnikowia, Issatchenkia, Torulaspora y Kluyveromyces)
• Kloeckera (Teleomorph Hanseniaspora), generalmente la "levadura silvestre" más común que se encuentra en el viñedo. Algunas especies se conocen como "levadura asesina" que producen niveles inhibitorios de acetato de etilo y ácido acético que pueden eliminar las cepas sensibles de Saccharomyces cerevisiae
• Saccharomycodes
• Schizosaccharomyces, la única levadura de vino que se reproduce por fisión, mientras que la mayoría de las levaduras de vino se reproducen por gemación.
• Zygosaccharomyces, muy tolerante al alcohol y puede crecer en vinos hasta un 18% v/v. Además, esta levadura puede sobrevivir en niveles de azúcar extremadamente altos (hasta un 60 % p/p o 60 Brix) y es muy resistente al dióxido de azufre.
• Aureobasidium, particularmente la especie de "levadura negra" de Aureobasidium pullulans que se encuentra en bodegas húmedas y que puede contaminar el vino envejecido en barricas.

Saccharomyces

El género de levadura Saccharomyces (moho de azúcar) se prefiere para la vinificación (tanto para uvas como para otros vinos de frutas, además de usarse en la elaboración de cerveza y panificación) debido a los atributos generalmente confiables y positivos que puede aportar al vino. Estas levaduras normalmente fermentan fácilmente glucosa, sacarosa y rafinosa y metabolizan glucosa, sacarosa, rafinosa, maltosa y etanol. Sin embargo, Saccharomyces no puede fermentar ni utilizar pentosas (como la arabinosa), que suele estar presente en pequeñas cantidades en los vinos como azúcares residuales.

Además de Saccharomyces cerevisiae, otras especies dentro del género Saccharomyces que están involucradas en la vinificación incluyen:

• Saccharomyces bayanus
• Saccharomyces beticus
• Saccharomyces fermentati
• Saccharomyces paradoxus
• Saccharomyces pastorianus
• Saccharomyces uvarum

Influencias de diferentes cepas en la fermentación.

En 1996, Saccharomyces cerevisiae fue el primer organismo eucariota unicelular en tener su genoma completo secuenciado. Esta secuencia ayudó a confirmar el trabajo de casi un siglo de micólogos y enólogos para identificar diferentes cepas de Saccharomyces cerevisiae que se utilizan en la elaboración de cerveza, pan y vino. Hoy en día se han identificado varios cientos de cepas diferentes de S. cerevisiae. No todas las cepas son adecuadas para la vinificación e incluso entre las cepas que lo son, existe un debate entre enólogos y científicos sobre la magnitud real de las diferencias entre las diversas cepas y su impacto potencial en el vino.Incluso entre las cepas que han demostrado una diferencia distintiva en comparación con los vinos jóvenes, estas diferencias parecen desvanecerse y volverse menos distintivas a medida que los vinos envejecen.

Algunas diferencias claras entre varias cepas incluyen la producción de ciertos "sabores desagradables" y aromas que pueden ser temporales (pero que producen una "fermentación apestosa") o que pueden permanecer con el vino y deben tratarse a través de otros medios de elaboración del vino (como como la presencia de compuestos sulfurosos volátiles como el sulfuro de hidrógeno) o dejar un vino defectuoso. Otra diferencia incluye el "vigor" o la velocidad de la fermentación (que también puede verse influenciada por otros factores más allá de la selección de la levadura) con algunas cepas de levadura que tienen la tendencia a hacer "fermentaciones rápidas", mientras que otras pueden tardar más en ponerse en marcha.

Otra diferencia menos medible que está sujeta a más debate y preguntas sobre la preferencia de los enólogos es la influencia de la selección de cepas en los sabores varietales de ciertas variedades de uva como Sauvignon blanc y Sémillon. Se cree que estos vinos pueden verse influenciados por los tioles producidos por la hidrólisis de ciertos compuestos unidos a cisteína por enzimas que son más frecuentes en cepas particulares. Otras variedades aromáticas como Gewürztraminer, Riesling y Muscat también pueden verse influenciadas por cepas de levadura que contienen altos niveles de enzimas glucosidasas que pueden modificar los monoterpenos. De manera similar, aunque potencialmente en una medida mucho menor, otras variedades podrían verse influenciadas por enzimas hidrolíticas que actúan sobre alifáticos, norisoprenoides y derivados del benceno, como los polifenoles en el mosto.

En la producción de vino espumoso, algunos enólogos seleccionan cepas (como una conocida como Épernay, que lleva el nombre de la ciudad de la región vinícola de Champagne en Francia y California Champagne, también conocida como cepa 505 de UC-Davis) que se sabe que floculan bien, lo que permite que la levadura muerta las células se eliminen fácilmente mediante cribado y degüelle. En la producción de jerez, la película superficial de levadura conocida como flor que se usa para hacer el estilo distintivo de los jereces fino y manzanilla proviene de diferentes cepas de Saccharomyces cerevisiae, aunque la levadura flor comercial disponible para la inoculación a menudo proviene de diferentes especies de Saccharomyces, Saccharomyces beticus, Saccharomyces fermentati ySaccharomyces bayanus.

Levaduras salvajes y fermentación natural

En la vinificación, el término "levadura salvaje" tiene múltiples significados. En su contexto más básico, se refiere a la levadura que no ha sido introducida en el mosto mediante la inoculación intencionada de una cepa cultivada. En cambio, estas "levaduras silvestres" a menudo entran en contacto con el mosto a través de su presencia en el equipo de cosecha, los contenedores de transporte, el equipo de vinificación de superficie y como parte de la flora natural de una bodega. Muy a menudo se trata de cepas de Saccharomyces cerevisiae que han residido en estos lugares a lo largo de los años, a veces introduciéndose previamente por inoculación de añadas anteriores. En este contexto, estas levaduras silvestres a menudo se denominan levadura ambiental, autóctona o natural en lugar de levadura inoculada.levadura seleccionada o cultivada. Las bodegas que a menudo dependen únicamente de estas cepas "internas" a veces comercializan sus vinos como producto de fermentaciones salvajes o naturales. El (c. 304) Nanfang Caomu Zhuang tiene la descripción más antigua de la elaboración del vino usando "fermento de hierbas" (cǎoqū草麴) levadura silvestre con arroz y varias hierbas, incluida la venenosa Gelsemium elegans (yěgé冶葛).

Otro uso del término "levadura silvestre" se refiere a los géneros de levaduras no Saccharomyces que están presentes en el viñedo, en la superficie de las vides y de las uvas mismas. En un viñedo típico pueden existir entre 160 y 100 000 unidades formadoras de colonias de levaduras silvestres por baya. Estas levaduras pueden ser transportadas por corrientes de aire, pájaros e insectos a través del viñedo e incluso dentro de la bodega (como por ejemplo, por moscas de la fruta). Las levaduras silvestres más comunes que se encuentran en el viñedo son de los géneros Kloeckera, Candida y Pichia, siendo la especie Kloeckera apiculata la especie más dominante con diferencia. Saccharomyces cerevisiae , en sí mismo, rara vez se encuentra en el viñedo o en la superficie de las uvas de vino recién cosechadas, a menos que la bodega reintroduzca con frecuencia desechos de la bodega (como lías y orujo) en el viñedo.

A diferencia de la levadura salvaje Saccharomyces "ambiental", estos géneros de levaduras salvajes tienen una tolerancia muy baja tanto al alcohol como al dióxido de azufre. Son capaces de iniciar una fermentación y, a menudo, comienzan este proceso tan pronto como en el recipiente de la cosecha, cuando los racimos de uva se trituran ligeramente por su propio peso. Algunos enólogos intentarán "eliminar" estas levaduras con dosis de dióxido de azufre, con mayor frecuencia en la trituradora antes de que las uvas se presionen o se dejen macerar con contacto con la piel. Otros enólogos pueden permitir que las levaduras silvestres continúen fermentando hasta que sucumben a la toxicidad del alcohol que producen, que a menudo tiene entre 3 y 5% de alcohol por volumen y luego dejan que las cepas de Saccharomyces inoculadas o "ambientales" terminen la fermentación.

El uso de levaduras silvestres "ambientales" y no Saccharomyces conlleva beneficios y riesgos potenciales. Algunos enólogos sienten que el uso de levaduras autóctonas/residentes ayuda a contribuir a la expresión única del terroiren el vino En regiones vitivinícolas como Burdeos, las fincas clasificadas y de gran prestigio suelen promocionar la calidad de las cepas "chateau" de sus residentes. En este sentido, las bodegas suelen tomar los orujos y lías sobrantes de la vinificación y devolverlos al viñedo para utilizarlos como compost con el fin de favorecer la presencia sostenida de cepas favorables. Pero en comparación con la levadura inoculada, estas levaduras ambientales tienen el riesgo de tener una fermentación más impredecible. Esta imprevisibilidad no solo podría incluir la presencia de sabores/aromas desagradables y una mayor acidez volátil, sino también la posibilidad de una fermentación estancada si las cepas de levadura autóctonas no son lo suficientemente vigorosas para convertir completamente todos los azúcares.

Es virtualmente inevitable que la levadura silvestre que no sea Saccharomyces desempeñe un papel en el inicio de la fermentación de prácticamente todos los vinos, pero las bodegas que eligen permitir que estas levaduras continúen fermentando en lugar de minimizar su influencia, lo hacen con la intención de mejorar la complejidad a través de la biotecnología. diversidad. Si bien estos no Saccharomyces fermentan la glucosa y la fructosa en alcohol, también tienen el potencial de crear otros intermediarios que podrían influir en el perfil de aroma y sabor del vino. Algunos de estos intermedios podrían ser positivos, como el feniletanol, que puede impartir un aroma a rosas.Sin embargo, al igual que con las levaduras ambientales, los productos de estas levaduras pueden ser muy impredecibles, especialmente en términos de los tipos de sabores y aromas que estas levaduras pueden producir.

Levadura inoculada

Cuando los enólogos seleccionan una cepa de levadura cultivada, lo hacen en gran medida porque el enólogo quiere una fermentación predecible que se complete con una cepa que tenga un historial de confiabilidad. Entre las consideraciones particulares que a menudo son importantes para los enólogos se encuentra la tendencia de la levadura a:

• Comience rápidamente la fermentación, superando a otras "levaduras silvestres" por los nutrientes en el mosto.
• Utilice por completo todos los azúcares fermentables con una tasa de conversión de azúcar a alcohol predecible
• Tener una tolerancia al alcohol de hasta el 15% o incluso más, según el estilo de vinificación.
• Tener una alta tolerancia al dióxido de azufre pero una baja producción de compuestos de azufre como el sulfuro de hidrógeno o el sulfuro de dimetilo.
• Producir una cantidad mínima de piruvato residual, ácido acético y acetaldehído
• Producir una mínima formación de espuma durante la fermentación, lo que puede crear dificultades para el manejo de la tapa durante la maceración o hacer que se salgan los tapones durante la fermentación en barrica.
• Poseen altos niveles de floculación y compactación de lías que facilitan el trasiego, clarificación y filtrado del vino.

Las levaduras inoculadas (o cultivadas puras) son cepas de Saccharomyces cerevisiaeque han sido identificados y emplatados de bodegas de todo el mundo (incluidos productores notables de regiones vitivinícolas conocidas como Burdeos, Borgoña, Napa Valley y Barossa Valley). Estas cepas se prueban en laboratorios para determinar el vigor de la cepa, la tolerancia al dióxido de azufre y al alcohol, los niveles de producción de ácido acético y compuestos de azufre, la capacidad de refermentación (positiva para vinos espumosos pero un atributo negativo para vinos dulces de cosecha tardía), desarrollo de película superficial en el vino (positivo para algunos estilos de Jerez pero un atributo negativo para muchos otros vinos), realce del color de un vino o ciertas características varietales por enzimas en las células de levadura y otros productos metabólicos producidos por la levadura, tendencias de formación de espuma y floculación, propiedades levuricidas (un rasgo conocido como "levadura asesina"

Rehidratación de cultivos de levadura liofilizados

Las levaduras de cultivo puro que se cultivan en un laboratorio a menudo se liofilizan y envasan para uso comercial. Antes de agregarlas al mosto, estas levaduras deben rehidratarse en "cultivos iniciadores" que deben monitorearse cuidadosamente (particularmente en lo que respecta a la temperatura) para garantizar que las células de levadura no mueran por el golpe de frío. Idealmente, los enólogos quieren agregar suficiente inóculo para tener una densidad de población celular viable de 5 millones de células por mililitro. La cantidad exacta de cultivo liofilizado varía según el fabricante y la cepa de levadura, pero suele ser de alrededor de 1 gramo por galón (o 25 gramos por 100 litros). Los vinos que podrían tener una fermentación potencialmente problemática (como los vinos de cosecha tardía con alto nivel de azúcar o los vinos botrizados) pueden tener más levadura añadida.

Del mismo modo, los procedimientos de rehidratación también variarán según el fabricante y la bodega. La levadura a menudo se inocula en un volumen de agua o mosto de uva que es de 5 a 10 veces el peso de la levadura seca. Este líquido a menudo se lleva a una temperatura de 40 °C (104 °F) antes de la introducción de la levadura (aunque algunas cepas de levadura pueden necesitar temperaturas por debajo de los 38 °C (100 °F)) para permitir que las células se dispersen fácilmente en lugar de agruparse y hundirse en el fondo del recipiente. La activación por calor también permite que las células restablezcan rápidamente su barrera de membrana antes de que los componentes citoplasmáticos solubles escapen de la célula. La rehidratación a temperaturas más bajas puede reducir en gran medida la viabilidad de la levadura con hasta un 60 % de muerte celular si la levadura se rehidrata a 15 °C (60 °F). Luego, el cultivo se agita y se airea para incorporar oxígeno al cultivo que la levadura utiliza en la síntesis de los factores de supervivencia necesarios.

Luego, la temperatura del cultivo iniciador se reduce lentamente, a menudo mediante la adición gradual de mosto para llegar a 5 a 10 ° C (9 a 18 ° F) del mosto al que se agregará el cultivo. Esto se hace para evitar el golpe de frío repentino que las células de levadura pueden experimentar si el cultivo iniciador se agrega directamente al mosto, lo que puede matar hasta el 60% del cultivo. Además, las células sobrevivientes expuestas al choque por frío tienden a ver un aumento en la producción de sulfuro de hidrógeno.

Necesidades nutricionales de la levadura de vino

Para completar con éxito una fermentación con un mínimo o ningún atributo negativo que se agregue al vino, la levadura debe satisfacer la variedad completa de sus necesidades nutricionales. Estos incluyen no solo una fuente de energía disponible (carbono en forma de azúcares como glucosa) y nitrógeno asimilable de levadura (amoníaco y aminoácidos o YAN), sino también minerales (como magnesio) y vitaminas (como tiamina y riboflavina) que sirven como importantes factores de crecimiento y supervivencia. Entre las otras necesidades nutricionales de la levadura de vino:

• Fosfato: se utiliza para la producción de ácidos nucleicos, fosfolípidos (un componente importante de la membrana celular) y ATP (trifosfato de adenosina que la célula utiliza para transferir energía para el metabolismo).
• Potasio: importante para la absorción y utilización de fosfato
• Biotina: involucrada en la síntesis de proteínas, ácidos grasos y ácidos nucleicos.
• Ácido pantoténico – involucrado en el metabolismo de azúcares y lípidos. Una deficiencia de esta vitamina podría conducir a un aumento de la producción de sulfuro de hidrógeno con aromas desagradables en el vino resultante.
• Ácido nicotínico: involucrado en la síntesis de nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+), una coenzima que es importante para mantener el equilibrio redox de la célula, así como en el proceso de fermentación de etanol en sí.
• Inositol: involucrado con las moléculas mensajeras secundarias que facilitan la división celular.
• Trazas de calcio, cloro, cobre, hierro, manganeso y zinc para una función celular saludable.

Muchos de estos nutrientes están disponibles en el mosto y la piel de las uvas, pero a veces los enólogos los complementan con adiciones como fosfato diamónico (DAP), micronutrientes liofilizados (como Go-Ferm y Ferm-K) e incluso el remanente de células de levadura muertas o extraídas de tal manera que la levadura en fermentación puede descomponerse en busca de nitrógeno y nutrientes disponibles. Una tradición vinícola histórica que todavía se practica en algunas regiones vinícolas italianas es el método ripasso de agregar el orujo sobrante del prensado de otros vinos a un lote de vino recién fermentado como fuente de alimento adicional para la levadura.

Saccharomyces cerevisiae puede asimilar nitrógeno tanto de formas inorgánicas (amoníaco y amonio) como orgánicas (aminoácidos, particularmente arginina). A medida que mueren las células de levadura, las enzimas dentro de las células comienzan a autolizarse al descomponer la célula, incluidos los aminoácidos. Esta autolisis de la célula proporciona una fuente de nitrógeno disponible para las células de levadura aún en fermentación y viables. Sin embargo, esta autólisis también puede liberar compuestos con enlaces de azufre (como la descomposición del aminoácido cisteína) que pueden combinarse con otras moléculas y reaccionar con el alcohol para crear tioles volátiles que pueden contribuir a una "fermentación apestosa" o al desarrollo posterior en varios vinos. fallas

El papel del oxígeno

Las levaduras son anaerobias facultativas, lo que significa que pueden existir tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. Si bien la fermentación se considera tradicionalmente como un proceso anaeróbico realizado en ausencia de oxígeno, la exposición temprana de la levadura al oxígeno puede ser un componente vital para completar con éxito esa fermentación. Esto se debe a que el oxígeno es importante en la síntesis de "factores de supervivencia" celulares, como el ergosterol y el lanosterol. Estos esteroles son importantes para mantener la permeabilidad selectiva de la membrana celular de la levadura, que se vuelve crítica a medida que la levadura se expone a una presión osmótica y niveles de alcohol crecientes en el vino. Como producto de desecho de su propio metabolismo, el alcohol es realmente muy tóxico para las células de levadura.

Las levaduras cultivadas que se liofilizan y están disponibles para la inoculación del mosto del vino se cultivan deliberadamente en laboratorios comerciales en condiciones de alto contenido de oxígeno y bajo contenido de azúcar que favorecen el desarrollo de estos factores de supervivencia. Una de las razones por las que algunos enólogos prefieren usar levadura inoculada es la previsibilidad de la fermentación debido al alto nivel de factores de supervivencia que se asegura que tiene la levadura cultivada sin necesariamente tener que exponer el vino a niveles adicionales de oxígeno. Los enólogos que utilizan levaduras "ambientales" que residen en su bodega pueden no tener la misma garantía de factores de supervivencia y pueden necesitar compensar con otras técnicas de vinificación.

Las levaduras silvestres no Saccharomyces a menudo necesitan una exposición mucho mayor al oxígeno para acumular factores de supervivencia, razón por la cual muchas de estas levaduras a menudo se encuentran viviendo oxidativamente como "levadura de película" en la superficie de los vinos en tanques o barriles.

Defectos del vino relacionados con la levadura

Ya sea directa o indirectamente, la levadura del vino puede ser la culpable de una amplia variedad de defectos del vino. Estos pueden incluir la presencia de "sabores desagradables" y aromas que pueden ser el subproducto de alguna fermentación de "levadura salvaje", como las de las especies dentro de los géneros de Kloeckera y Candida. Incluso la levadura de vino común Saccharomyces cerevisiae puede estar detrás de algunas fallas del vino con algunas cepas de la levadura que se sabe que producen niveles más altos que los ideales de ácido acético, acetaldehído y compuestos volátiles de azufre como los tioles. Además, cualquier levadura puede tener una baja tolerancia a las deficiencias nutricionales, la fluctuación o los extremos de temperatura y los niveles de azúcar excesivos o bajos que pueden provocar una fermentación estancada.

En presencia de oxígeno, varias especies de Candida y Pichia pueden crear una película superficial sobre el vino en el tanque de la barrica. Si no se controlan, estas levaduras pueden agotar rápidamente los compuestos de azufre libres disponibles que mantienen al vino protegido de la oxidación y otros ataques microbianos. La presencia de estas levaduras a menudo se identifica por niveles elevados de acidez volátil, particularmente ácido acético. Algunas cepas de Pichiametabolizará el ácido acético (así como el acetato de etilo y el acetato de isoamilo que también se pueden producir) con el efecto secundario de disminuir sustancialmente la acidez titulable y cambiar el pH del vino hacia arriba a niveles que lo hacen propenso al ataque de otros microbios del deterioro.. Comúnmente llamadas "levaduras de película", estas levaduras se distinguen de las levaduras flor de jerez que suelen ser bien recibidas por los enólogos para producir los delicados vinos de estilo fino.

El crecimiento de muchas levaduras silvestres desfavorables generalmente se ralentiza a temperaturas de bodega más bajas, por lo que muchos enólogos que desean inhibir las actividades de estas levaduras antes de que la levadura Saccharomyces, más favorable, entre en acción, a menudo enfriarán su mosto, como la práctica de "remojo en frío". el mosto durante una maceración prefermentativa a temperaturas entre 4 y 15 °C (39 y 50 °F). Aunque algunas especies, como Brettanomyces, no se inhibirán e incluso pueden prosperar durante un período prolongado de remojo en frío.

Brettanomyces

La levadura de vino Brettanomyces (o "Brett") produce compuestos aromáticos muy distintivos, 4-etilfenol (4-EP) y 4-etilguayacol (4-EG), que pueden hacer que un vino se describa como un olor a "corral". sillín mojado" o "curita". Para algunos enólogos y con algunos estilos de vino (como el Pinot noir de Borgoña), una cantidad limitada de estos compuestos podría considerarse un atributo positivo que se suma a la complejidad del vino. Para otros enólogos y con otros estilos de vino (como el Riesling del Mosela), la presencia de cualquier Brett se considerará una falta. Las moscas de la fruta son vectores comunes en la transferencia de Brettanomyces entre tanques e incluso bodegas cercanas.

Como levadura de fermentación, Brettanomyces generalmente puede fermentar un vino hasta niveles de alcohol de 10 a 11 % antes de extinguirse. A veces, Brettanomyces ya presente en un vino que ha sido inoculado con Saccharomyces cerevisiae competirá con la cepa Saccharomyces por los nutrientes e incluso la inhibirá debido a los altos niveles de ácido acético, ácido decanoico y ácido octanoico que pueden producir muchas cepas de Brettanomyces.

Una vez que Brett está en una bodega, es muy difícil de controlar incluso con una estricta higiene y el desecho de barricas y equipos que previamente han estado en contacto con el vino "Bretty". Esto se debe a que muchas especies de Brettanomyces pueden utilizar una amplia variedad de fuentes de carbono en el vino y el mosto de uva, incluido el etanol, para su metabolismo. Además, Brett puede producir una amplia gama de subproductos que podrían influir en el vino más allá de los compuestos 4-EP y 4-EG discutidos anteriormente. Muchos de estos compuestos, como las "huellas" de 4-EP y 4-EG, permanecerán en el vino incluso después de que las células de levadura mueran y se eliminen mediante trasiego y filtración estéril.