|
19. COMUNICACIONES |
López R.1, Santamaría P.1, Gutiérrez A.R.2, Palacios A.3, Epifanio S.1
1 Sección de Viticultura y Enología del Centro de Investigación y Desarrollo Agrario (CIDA) del Gobierno de La Rioja.
2 Dpto. de Agricultura y Alimentación. Universidad de La Rioja.
3 Lallemand, España. Madrid.
La vinificación de vinos blancos y rosados conlleva una serie de operaciones técnicas que condicionan el desarrollo de las levaduras, dificultando la fermentación del mosto: desfangados intensos, que suponen importantes pérdidas tanto de microorganismos como de nutrientes (López, 1995); bajas temperaturas de fermentación que obligan a las levaduras a trabajar en condiciones no óptimas, ralentizando y dificultando su actividad (Santamaría., 1996) y manipulación de los mostos evitando el contacto con el aire para evitar oxidaciones, con lo que se minimiza la disolución de oxígeno y con ello la síntesis de esteroles y de ácidos grasos de cadena larga, compuestos fundamentales para mantener la viabilidad y funcionalidad de las levaduras (Lafon-Lafourcade, 1980).
La inoculación de los mostos con Levaduras Secas Activas (LSA) es una de las estrategias disponibles para contrarrestar las dificultades fermentativas en la elaboración de vinos en virgen, aportando soluciones en los tres frentes expuestos anteriormente: cuantitativamente, contrarresta los efectos del desfangado al aportar levaduras eliminadas durante el mismo; son cepas adaptadas a bajas temperaturas, ya que en los programas de selección se tiene en cuenta que éstas tendrán que fermentar en estas condiciones (Gutiérrez, 1994), además, contienen en sus membranas celulares un nivel elevado de esteroles, muy superior al de las levaduras salvajes que acompañan a la vendimia, debido a que las condiciones industriales para su multiplicación son de continua "aerobiosis", lo que conduce a una intensa acumulación de factores de supervivencia, asegurando su viabilidad durante la fermentación.
En el Centro de Investigación y Desarrollo Agrario de La D.O.Ca. Rioja se realizó un proyecto de aislamiento y selección de levaduras, destinadas a la elaboración de vinos blancos y rosados que puedan utilizarse de forma sistemática o esporádica cuando los enólogos lo crean oportuno. El resultado final fue la obtención de una cepa, comercializada actualmente con la referencia "Uvaferm VRB", (Viura, Rioja, Blanco).
Las características fisiológicas y enológicas más interesantes de la cepa Saccharomyces cerevisiae variedad cerevisiae VRB, son las siguientes:
— Fenotipo "killer"
— Baja productora de SH2
— Elevada velocidad de fermentación
— Baja productora de ácidos grasos tóxicos de cadena media
— Óptimo aprovechamiento del nitrógeno fácilmente asimilable
— Buena degradación de azúcares
— Baja productora de acidez volátil
— No espumógena
— No floculante
— Buena capacidad refermentadora
— Degrada aproximadamente el 30% del ácido málico en mosto de uva
— Producción moderada de glicerol
— Producción moderada de alcoholes superiores y etanal
Una vez realizado el proceso de selección y antes de la comercialización de la levadura, se llevó a cabo el estudio que se presenta, con el fin de evaluar el comportamiento enológico de la cepa VRB respecto al de otras levaduras comerciales procedentes de otros países vitivinícolas y de amplia difusión en el mercado español, a fin de conocer el aporte de la misma al sector vitivinícola.
El ensayo se llevó a cabo en la campaña de 1995, con uva de la variedad Viura. Los 5000 litros de mosto obtenidos después del estrujado y prensado de la uva, se desfangaron mediante adición de enzimas pectolíticos, alcanzándose una turbidez de 50 NTU.
El mosto se repartió homogéneamente en 6 depósitos de 650 litros; 5 de ellos se inocularon con la levadura correspondiente a razón de 20 g/Hl de levadura seca previamente rehidratada, dejando un depósito como testigo sin sembrar. Se utilizaron cinco sepas de levaduras seleccionadas: tres de la especie Saccharomyce cerevisiae, procedentes de Rioja (España), Montpellier (Francia) y Geisheneim (Alemania) y dos Saccharomyce bayanus, seleccionadas en Oporto (Portugal) y Massey (Nueva Zelanda).
La fermentación se llevó a cabo a 18ºC, y se controló diariamente mediante evolución del grado Brix.
Los parámetros físico-químicos generales de mostos y vinos se analizaron mediante los métodos oficiales propuestos por la CEE. El Nitrógeno Total se analizó mediante digestión de la muestra de mosto o vino con H2O2 y SO4H2, con posterior destilación en medio básico y valoración del amoníaco formado con ClH.; el Amonio se determinó mediante test enzimático (Boerhinger- Manhein) y el Nitrógeno Fácilmente Asimilable, constituido por el amonio y los aminoácidos, a excepción de la prolina, mediante la reacción de combinación de la función amínica de los aminoácidos con aldehido fórmico y posterior dosificación del carboxilo libre por acidimetría (Aerny J., 1996). Los compuestos volátiles se analizaron por Cromatografía de gases, según métodos propuestos por Bertrand en 1993.
El análisis de implantación genética se llevó a cabo recogiendo biomasa de levaduras en la fase tumultuosa y al final de la fermentación, realizándose mediante técnicas de biología molecular; reacción en cadena de la polimerasa PCR. En caso de incertidumbre sobre el resultado, se aplicó el análisis electroforético en campo pulsado PFGE y/o análisis de cariotipos. Este análisis se realizó en el laboratorio Sigmo (Nantes) por parte del ITV de Nantes y la empresa Lallemand.
Para el análisis organoléptico, los vinos elaborados fueron catados por un panel compuesto por 50 catadores expertos de distintas bodegas y organizaciones de la D.O.Ca Rioja, utilizando la ficha de cata propuesta por el I.N.D.O.
El mosto de partida presentaba unas características analíticas típicas de un mosto blanco en cuanto a acidez y concentración de azúcares y aunque fue fuertemente desfangado, su concentración en materia nitrogenada era suficiente para las necesidades nutricionales de las levaduras durante la fermentación (Agenbach, W.A., 1977). Tabla 1.
Tabla 1
Composición analítica del mosto inicial
| Turbidez (NTU) |
|
|
Azúcar
(g/l)
|
|
| Densidad |
|
| PH |
|
| Acidez Total (g/l) |
|
| Acido Tartárico (g/l) |
|
| Acido Málico (g/l) |
|
| Absorbancia 420 nm |
|
| Polifenoles Totales |
|
| Nitrógeno Total (mg de N/l) |
|
| Amonio (mg/l) |
|
| NFA* (mg/l) |
|
NFA: Nitrógeno Fácilmente Asimilable
Todas las fermentaciones fueron completas. Sin embargo, la velocidad de fermentación estuvo determinada por la cepa inoculada, siendo la más lenta la del depósito fermentado espontáneamente, sin siembra de levaduras (Testigo), seguida por las cepas Alemana y Francesa (Figura 1). Por el contrario, las fermentaciones más rápidas correspondieron a los depósitos sembrados con el clon Portugués y la cepa VRB.
 |
Figura 1. Evolución de la fermentación alcohólica de mostos inoculados con distintas cepas de levaduras.
El tiempo que duró la fermentación queda reflejado en el siguiente cuadro:
| Cepa inoculada |
|
|
Cepa
VRB
|
|
| Cepa Francesa |
|
| Cepa Portuguesa |
|
| Cepa Alemana |
|
| Cepa N. Zelanda |
|
| Testigo |
|
Las diferencias de comportamiento entre cepas se pueden explicar por su diferente capacidad de adaptación al mosto y a las condiciones tecnológicas impuestas en bodega.
En la Figura 2 se observa que la asimilación del NFA disponible en el mosto fue diferente en las distintas elaboraciones, debido a que no todas las levaduras tienen las mismas necesidades nutritivas ni igual capacidad de asimilación. Las cepas VRB y la Portuguesa, que son las que mayor actividad fermentativa presentaron, fueron las que más rápidamente y en mayor cantidad metabolizaron el nitrógeno fácilmente asimilable. Este mismo hecho se constata al analizar el contenido en nitrógeno total al inicio y al final de la fermentación; los vinos que antes terminaron de fermentar, debido a una mayor actividad de la cepa inoculada, presentaron una menor concentración de Nitrógeno.
Por todo ello, parece existir una correlación entre la velocidad de fermentación y la capacidad de las cepas para metabolizar el nitrógeno asimilable existente en el mosto.
Los resultados de los análisis físico-químicos de los vinos (Tabla 2) muestran ligeras variaciones en el contenido de ácido málico, resultado lógico si se tiene en cuenta que las levaduras son capaces de degradar ciertas cantidades de ácido málico durante la fermentación alcohólica, pero no todas en la misma medida. Los vinos elaborados sin inoculación (Testigo) y con la cepa alemana dieron lugar a niveles muy altos de acidez volátil, 0,75 y 0,72 g/l respectivamente, mientras que las cepas VRB, Portuguesa y Francesa generaron poco ácido acético
Tabla 2
Composición analítica de los vinos sembrados con distintas cepas de levaduras
| Parámetros |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| Grado
PH Ac.Total (g/l) Ac.Tartár.(g/l) Ac. Málico(g/l) Ac. Volátil (g/l) Az. Reduct.(g/l) Abs. 420 nm Polif. Totales Glicerol (g/l) |
3,29 6,60 3,09 1,74 0,34 2,46 0,112 4,52 5,54 |
3,27 6,60 3,08 1,92 0,37 2,29 1,0113 5,12 4,22 |
3,24 6,64 3,14 1,90 0,35 2,02 0,111 4,84 5,06 |
3,26 6,45 3,01 1,95 0,53 3,09 0,114 4,90 5,49 |
3,23 6,56 3,01 1,95 0,53 30,9 0,114 4,90 5,59 |
3,25 6,60 3,05 1,84 0,75 3,67 0,101 4,92 5,41 |
Del resto de datos analíticos, cabe señalar el mayor contenido en azúcares reductores del vino testigo y la menor concentración de glicerol en el vino elaborado con el clon Francés.
En cuanto a la composición aromática de los vinos (Tabla 3), las cepas VRB y Portuguesa se muestran como las mayores productoras de alcoholes superiores, aspecto importante en la obtención de un vino blanco de calidad (Rapp y Mandery, 1986; Rapp y Versini, 1995). Sin embargo, el clon Portugués es el que proporciona un nivel más elevado de acetato de etilo. Esta mayor producción de volátiles mayoritarios para las dos cepas anteriores se observa también en los niveles de acetatos de alcoholes superiores, que son positivos para el aroma.
El contenido en ésteres etílicos es similar en todos los vinos, ligeramente mayor en los elaborados con la cepa Portuguesa y menor en el Testigo. En cuanto al nivel de ácidos, destaca el elevado contenido en los vinos elaborados con las cepas Francesa y Alemana, lo que estaría relacionado con su menor velocidad de fermentación, debido al efecto inhibidor de estos compuestos sobre la fermentación alcohólica (Santamaría, 1995).
La identificación genética de las poblaciones de levaduras aisladas en las diferentes fermentaciones en fase tumultuosa y al final de la misma, realizadas mediante técnicas de PCR, PFGE y análisis de cariotipos, demostró la implantación durante la fermentación tanto de la cepa VRB como del resto de las levaduras comerciales inoculadas. Por tanto, la evolución de la fermentación y las cualidades físico-químicas y organolépticas de los vinos fueron debidas a las características enológicas de las mismas.
Tabla 3
Composición aromática de vinos inoculados con distintas cepas de levaduras
| Parámetros |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| Etanal Acetato de Etilo Propanol 1 Acet. Isobutilo Butirato de Etilo Ac. Hexanoico |
47 18 0,104 0,678 2,695 |
34 21 0,02 0,63 7,263 |
66 32 0,227 0,829 4,357 |
24 10 0,101 0,447 3,381 |
41 29 0,086 0,759 4,565 |
42 12 0,035 0,388 3,926 |
La levadura VRB se probó a nivel industrial en la cosecha de 1996, en colaboración con bodegas industriales de Rioja. En la Tabla 4 se recogen los datos analíticos de vinos blancos elaborados a partir de uva Malvasía y Viura, en sendos depósitos: testigos (fermentación espontánea) y sembrados con la cepa VRB.
 |
Figura 2. Consumo de Nitrógeno Fácilmente Asimilable durante la fermentación, por las distintas cepas inoculadas.
Tabla 4
Composición analítica de vinos blancos sembrados con la cepa VRB y testigos
| Parámetros |
|
|
|
|
| Grado PH Acidez Total (g/l) Ac. Tartárico (g/l) Ac. Málico (g/l) Ac. Volatil (g/l) Azúcares Red. (g/l) Abs. 420 nm Polifenoles totales |
2.98 7.42 3.38 2.20 0.60 4.49 0.070 4.24 |
2.90 8.06 3.14 2.82 0.39 1.98 0.065 3.16 |
3.11 7.09 2.44 2.43 0.48 1.67 0.094 4.12 |
3.12 7.16 2.70 2.49 0.45 1.61 0.091 3.06 |
En el caso de los vinos elaborados con uva de la variedad Malvasía, se observan diferencias apreciables en el contenido en ácido málico, siendo mayor en el vino sembrado. Este vino destaca asimismo por una menor producción de acidez volátil y un menor contenido de azúcares reductores, lo que indica que su fermentación se ha desarrollado correctamente. El contenido en polifenoles totales y la absorbancia a 420 nm, son inferiores para los vinos sembrados con VRB en las dos variedades de uva, característica muy interesante para los vinos blancos.
En cuanto a la composición aromática (Tabla 5), cabe destacar que los vinos cuyo mosto fue inoculado con la levadura seleccionada en Rioja, contienen menor cantidad de alcoholes superiores que los testigos, que llegan a alcanzar valores que según algunos autores son desfavorables para la calidad (Rapp y Versini, 1995). Todos los compuestos volátiles minoritarios alcanzan valores superiores en el vino sembrado procedente de la variedad Viura, hecho positivo por la falta de aromas varietales que caracterizan a esta variedad. En la variedad Malvasía, más aromática que la Viura, sólo se observa cierto incremento en el contenido en ésteres de origen fermentativo.
Tabla 5
Composición aromática de vinos blancos sembrados con la cepa VRB y testigos
| Compuestos volétiles (mg/l) |
|
|
|
|
| Etanal Acetato de Etilo &Mac183; Alcoholes Superiores &Mac183; de Acetatos &Mac183; de Esteres &Mac183; de Acidos |
29 324 4.380 1.903 13.105 |
39 263 3.542 2.676 11.319 |
26 347 1.931 2.926 5.657 |
59 247 4.633 3.465 9.485 |
El objetivo del estudio estadístico es analizar los resultados de la cata de vinos blancos elaborados con la variedad Viura y con las 5 levaduras seleccionadas secas activas y un testigo de fermentación espontánea. Los datos obtenidos mediante las puntuaciones en cata de cada uno de los vinos, resultantes de la fermentación del mismo mosto pero con diferentes tipos de levaduras, han sido tratados estadísticamente mediante técnicas de análisis multifactorial, Análisis de Componentes Principales (ACP) y Análisis Factorial de Correspondencias Simples (AFCS). El paquete estadistico utilizado es STATISCF, aplicando análisis estadísticos para resultados de cata, (Júdez, 1989).
 |
Las variables analizadas son seis, cada una de ellas perteneciente a las distintas fases del análisis organoléptico realizado durante la cata. El rango de puntuaciones no es el mismo para cada variable, por lo que el peso específico de cada una de las variables para explicar la varianza no es el mismo. El rango de valoración de cada variable es el siguiente:
Esta diferencia en la importancia dada para cada variable se mantiene en el cuadro de contingencia utilizado para las aplicaciones del Análisis de Componentes Principales (ACP) y el Análisis Factorial de Correspondencias (AFC).
Los resultados medios de las puntuaciones obtenidas para cada vino son:
| Atributos sensoriales |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Testigo | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Aroma | Intensidad |
|
|
|
|
|
|
| Calidad |
|
|
|
|
|
|
|
| Sabor | Intensidad |
|
|
|
|
|
|
| Calidad |
|
|
|
|
|
|
|
| Armonía |
|
|
|
|
|
|
|
| Valoración Global |
|
|
|
|
|
|
|
a Valoración Global.- 0-7 Excelente; 8-23 Muy Bien; 24-44 Bien; 45-62 Correcto; 63-78 Regular; 79-90 Defectuoso; >90 Eliminado.
La tabla de datos (Tabla 7) se construyó restando a la cantidad media máxima de puntos posibles para cada variable los valores medios de los puntos realmente obtenidos, ya que los puntos otorgados a cada vino penalizan y no premian.
Tabla 7
Análisis de Componentes principales. Tabla de contigencia
|
|
|
|
|
|
|
|
| Cepa
Fr. Cepa Port. VRB Cepa Alem. Cepa N.Z. Testigo |
7,91 7,5 7,8 7,8 7,8 |
12 14,8 11 12,6 12,8 |
14,3 14,5 11,1 14,3 13 |
14,6 12,3 12,5 13,6 13,6 |
21,5 20 19,75 20 20,5 |
21,5 20,5 19,25 20,5 20 |
La matriz de coeficientes de correlación de las variables (Tabla 8) permite establecer la existencia de correlaciones más o menos estrechas entre las siguientes variables: Fase Olfativa Intensidad (ARI) y Fase Olfativa Calidad (ARC), lo que es bastante lógico debido a la relación existente entre ellas, pudiéndose observar la proximidad de estas variables en sus proyecciones sobre el plano vectorial. Una correlación del mismo calibre existe entre las variables Armonía (ARM) y Fase Gustativa Calidad (SBC). La variable Fase Visual (VIS) se correlaciona de forma positiva con la variable Fase Gustativa Intensidad (SBI), y de forma negativa con Fase Olfativa Intensidad (ARI). Ver Figura 3.
La estructura factorial que aporta el Análisis de Componentes Principales pone de manifiesto que los cinco primeros ejes factoriales explican el 99,6% de la varianza total. Para la construcción de las gráficas, hemos elegido los dos primeros ejes, que consiguen explicar un total del 88,6% de la varianza.
El primer eje factorial, eje X, tiene un valor propio de 50%. Está muy relacionado con las variables que definen intensidad en cada una de las fases de la cata. En la parte positiva del eje están situadas la variable gustativa (SBI), y en la parte negativa se representa la variable olfativa (ARI), también está muy cercana a la variable perteneciente a la fase visual (VIS). El segundo eje factorial, eje Y, está más relacionado con la variable que expresa armonía (ARM) y con las variables que definen calidad, tanto olfativa (ARC), como gustativa (SBC) (Figura 3).
Al proyectar cada una de las cepas de levaduras sobre el plano, podemos observar su posición respecto a los ejes y verificar cuales han sido su características más premiadas en cata de los vinos obtenidos con ellas (Figura 4).
Tabla 8
Análisis de Componentes Principales. Matriz de correlación
|
|
|
|
|
|
|
|
| VIS ARI ARC SBI SBC ARM |
-0.858 -0.441 0,833 0,441 0,153 |
0,629 -0,49 -0,288 0,162 |
-0,092 0,342 0,644 |
0,58 0,501 |
0,75 |
|
Figura 3
 |
La cepa VRB se sitúa a la izquierda de la gráfica y próxima al eje X, lo que significa que su puntuación ha sido muy buena respecto a la intensidad y calidad aromática. Lo mismo ocurre con la cepa Francesa, más premiada en calidad y VRB en intensidad. En el otro lado de la gráfica, stá la cepa Portugesa, siendo mejor valorada por su cualidad organoléptica en boca.
Figura 4
 |
En la parte central de la gráfica está la cepa de Nueva Zelanda y el Testigo fermentado espontáneamente, lo que significa que los resultados de cata están muy equilibrados respecto de todas las variables estudiadas, siendo mejor puntuados los de la cepa de Nueva Zelanda, ya que se encuentra situada más cerca de la parte más negativa del eje Y. (Figura 4).
La tabla de contingencia, (Tabla 9), se ha construido mediante el análisis de 12 variables, las 6 variables negativas que se corresponden con la suma de todas las puntuaciones dadas por los catadores a cada una de las variables (columnas xx1), y las 6 variables positivas, que han sido construidas mediante el resultado de restar la puntuación realmente recibida de la suma máxima de puntuaciones para cada variable (columnas xx2). De esta manera, podemos situar a cada una de las cepas según las valoraciones en cata de los vinos, teniendo en cuenta los puntos obtenidos por penalización y los obtenidos por valoración positiva de un carácter determinado considerado como variable.
Tabla 9
Análsis Factorial de Correspondencias. Tabla de contingencia
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Cepa
Fr. Cepa Port. VRB Cepa Alem. Cepa N.Z. Testigo |
195 27 21 21 21 |
143 135 141 141 141 |
54 28.5 63 48 46.5 |
108 134 99 114 116 |
33 31.5 61.5 33 45 |
129 131 101 129 117 |
30 51 49.5 39 39 |
132 111 113 123 123 |
33 42 43.5 42 39 |
129 120 119 120 123 |
33 39 46.5 39 42 |
129 123 116 123 120 |
La inercia explicada por los dos primeros ejes elegidos para las representaciones gráficas factoriales, sobrepasa el 88% de la varianza, por lo que la representación de los vinos en los planos definidos por los ejes que miden los valores de cada variable y las relaciones entre las variables es excelente. Los resultados más notables de esta aplicación pueden deducirse de las proyecciones de cada cepa sobre el plano. Ver Figura 5.
Figura 5
 |
Existe una buena separación de las variables a lo largo del eje X. Empezando por su parte negativa, donde se encuentran las variables aromáticas positivas, tanto de intensidad como de calidad (AI1 y AC1); continuando con la variable que representa positivamente la fase gustativa-calidad (SC1). En el centro de eje se encuentra la variable que expresa armonía de forma positiva (AR1), y en la parte positiva, se valora positivamente la fase visual (VI1); más en el extremo, encontramos la variable positiva para la fase gustativa-intensidad (SI1).
De nuevo son las cepas VRB y la cepa Francesa las que mejor están situadas respecto de las puntuaciones en las fases de valoraciones aromáticas de los vinos. La cepa Portugesa vuelve a estar muy bien valorada en su aportación gustativa en su valoración en intensidad y persistencia. La cepa de Nueva Zelanda demuestra de nuevo su equilibrio global en cata.
El método de clasificación jerárquica utilizado nos indica que se pueden establecer 4 grupos bien definidos. Por una parte, las cepas VRB y la cepa Francesa, que podríamos llamar levaduras aromáticas, otro grupo queda formado por la cepa Portugesa, por su excelente cualidad gustativa. También se observa la proximidad existente entre la cepa de Nueva Zelanda y el vino Testigo, relacionados por sus puntuaciones moderadas frente a todos los parámetros de la cata. La cepa alemana formaría por sí sola un grupo aislado. Ver Figura 6.
Figura 6
 |
