implicancias organolepticas de la fermentacion malolactica

8/10/2019 Implicancias Organolepticas de La Fermentacion Malolactica

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22. Implicancias organolpticas de la fermentacin malolctica C. Catania, S. Avagnina

Curso Superior de Degustacin de Vinos. 2007. EEAMendoza. INTA 1

22. Implicancias

organolpticas de lafermentacin malolctica

Contenidos

Bioqumica del proceso........................................................................................ 1Factores que afectan la fermentacin malolctica............................................... 3Implicancias organolpticas................................................................................. 3Fermentacin malolctica en tanque o en barrica? ........................................... 8Ejercicios recomendados................................................................................... 10Literatura citada ................................................................................................. 10

El metabolismo del cido mlico por las bacterias lcticas (BLA) del vino, con la formacin de cidolctico y dixido de carbono (CO2) es sin duda, luego de la fermentacin alcohlica el fenmenobiolgico ms importante en la elaboracin del vino. Mediante este proceso se logra ladesacidificacin y la estabilidad biolgica y en el caso que nos interesa, notables modificaciones enlas caractersticas sensoriales del vino.

Este proceso es indispensable en vinos de regiones fras donde se llega a la cosecha con tenoreselevados de cido mlico. En nuestras regiones relativamente clidas no son elevados los tenoresde este cido, no obstante, y sobre todo en los vinos tintos, se realiza porque estabilizamicrobiolgicamente al vino (el cido lctico formado es antisptico), y por los aportes notables queproduce en las caractersticas organolpticas del vino (Catania y otros 1994). Tambin esindispensable en la elaboracin del Chardonnay en barricas.

Parece increble pero recin en los aos 60, con los trabajos de Ribereau-Gayon el fenmenocomienza a ser conocido. Antes de esta poca, cuando llegaba la primavera y la fermentacinmalolctica (FML) comenzaba, se deca el vino trabaja. La frase de Pasteur las levaduras hacenel vino y las bacterias lo destruyen fren el desarrollo cientfico en este tema (Ribereau Gayon yotros 1975).

Bioqumica del proceso

La as llamada fermentacin malolctica es un proceso (Figura 1) desencadenado por bacteriaslcticas y que estara catalizada por una enzima altamente especfica la enzima malolctica. Estareaccin produce exclusivamente cido L(+) lctico. El dixido de carbono (CO2) se desprende enforma de gas creando una efervescencia en el vino. Un gran nmero de bacterias pueden llevar a


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cabo este proceso. Pertenecen a distintos gneros y se dividen en homofermentarias que atacansolo al cido mlico y heterofermentarias que tambin atacan las hexosas, con produccin decido cetico y cido D (-) lctico, un ismero diferente al producido por el ataque al cido mlico.

Figura 1 Esquema de la fermentacin malolctica.

La bacteria deseada en el vino es Oenococcus oeni una bacteria heterofermentaria y que por lo

tanto debe actuar en ausencia de azcar. Es de forma esfrica (coco) y puede formar cadenasfilamentosas Es preferida por las caractersticas organolpticas de los vinos obtenidos. Existencepas que pueden producir metabolitos secundarios a partir de otros componentes del vino conformacin de aromas indeseables; por esta razn se estn seleccionando cepas que minimiceneste problema. Existen otras BLA que pertenecen a los gneros Lactobacillus , Leuconostoc yPediococcus que pueden degradar el cido mlico pero en general se consideran indeseables porlos metabolitos secundarios originados.

Figura 2 Actividades metablicas primarias de la bacterias lcticas (Adaptadode Bartowsky y Henschke 1995).

En la Figura 2 (Bartowsky y 1995) se detallan las principales acciones metablicas de lasdiferentes bacterias que pueden producir la FML cuando atacan al cido ctrico o a los azcares(hexosas). Se forma como sustrato intermedio el cido pirvico y a partir de el se puede formarcido actico, D (-) lctico, L (+) lctico, etanol, CO2, diacetilo, acetoina y 2-3 butanodiol, todasmolculas de importancia a nivel sensorial.

En nuestro pas se observ la presencia de lactobacilos al principio de la FML espontnea,aumentando en la conclusin de la misma la presencia de Oenococcus oeni . A partir de ellas se harealizado una seleccin adaptada a los vinos de Mendoza (Zorrilla y otros 2002).


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Factores que afectan la fermentacin malolctica

Los principales factores que afectan el crecimiento de las bacterias lcticas son la graduacinalcohlica, el SO2, el pH y la temperatura. El efecto de cada uno de ellos debe ser considerado enfuncin de nivel de los otros tres. Para lograr que la FML arranque, se debe partir con tenores deSO2 libre que sean lo ms bajo posible y se debe llevar el vino a 20 a 22 C (temperatura, que seconsidera ptima). Una vez comenzada la FML, las temperaturas ms altas la aceleran y las msbajas la retardan.

El alcohol tiene un efecto inhibitorio sobre el desarrollo de las bacterias lcticas y que depende dela temperatura. El ptimo de crecimiento y un menor tiempo de latencia se logra con tenores de 10a 14 % de alcohol en volumen y temperaturas cercanas 18 C ya que, temperaturas mas elevadasaumentan la accin inhibitoria del alcohol (Lonvaud 2004). Esta accin tambin vara con el tipo debacterias dado que segn Ribreau-Gayon y otros (1975) en conjunto, los cocos son massensibles al etanol que los lactobacilos y con 13% de alcohol el 50% de los lactobacilos resisten ysolo el 14% de los cocos.

El pH es muy importante. En el rango de pH del vino (de 3,00 a 4,00), mientras el pH es mselevado mas adecuado es para el crecimiento bacteriano. A pH bajos se dificulta la FML, peroOenococcus sp. es mas tolerante a la acidez y por ello la seleccin exclusiva de las especies deOenococcus oeni se limita a las condiciones de pH ya que a pH elevados si bien Pediococcus sp.predomina tambin hay otras bacterias lcticas (Lonvaud 2004). Segn Ribreau-Gayon y otros(1975) a pH mas bajos las BLA consumen preferentemente el cido mlico y a pH ms elevadoslas preferencias es por los azcares, con produccin elevada de cido actico. Pero por supuestovara con las cepas de bacterias.

El oxgeno tambin es necesario, aunque muy pequea cantidad, pues las bacterias lcticas sonmicroerfilas y cuando la aireacin del vino es excesiva puede provocar el ataque al cido tartrico(enfermedad de la tourne). Pequeas cantidades de azcares son necesarias como fuente de

energa para las bacterias (0, 2 a 1g.L-1

). Igualmente son exigentes en nutrientes y necesitannitrgeno amoniacal y aminocidos. Las levadura tambin puede tener un efecto ya sea retardanteo estimulante de la FML (Larsen y otros 2003). Algunos pesticidas tambin tienen un efectoinhibitorio como el los derivados de cobre y el dichlofuanid (Vidal 2001).

Por todo ello para lograr una buena FML con el mnimo de desvos, se deben cuidar los fungidasaplicados, la madurez de la uva, la acidez del vino (muchas veces se impone una acidificacin concido tartrico), debe haber poco SO2 libre y los azcares deben estar agotados. Por ltimo, en elcaso de que se efecte una siembra, se debe elegir una buena cepa de Oenococcus sp .

Implicancias organolpticas

Adems de la disminucin de la acidez, de la produccin de acido lctico y la produccin dedixido de carbono la FML produce otros cambios sensoriales en el vino por la accin las bacteriasa otros sustratos .Nosotros ac consideraremos los cambios positivos que se logran cuando la FMLha sido bien manejada. Ellos varan mucho en funcin de la cepa de bacteria lctica y del manejode la misma y la bibliografa cita una gran cantidad de descriptores aromticos que aparecen endeterminadas circunstancias no bien dilucidadas. Pueden aumentar algunos atributos y disminuirotros dependiendo de la cepa de Oenococcus oeni utilizada. As Henick-Kling y otros (1993) yHenick-Kling y Acreed (1998) encontraron que el descriptor ms comn que apareci en la FML fueel mantecoso, mientras que el aumento de los descriptores cuerpo, quemado, citrus, frutal y sudorfue menos intenso.

Catania y Avagnina 1998 trabajando con diferentes cepas de Oenococcus oeni encontraron unadisminucin de la sensacin cida, de los gustos amargos y de los aromas herbceos en las 6cepas ensayadas y un aumento den la sensacin floral-frutal, mantecosa y miel. (Tabla 1). En la


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Figura 3 se grafican los cambios producidos por las cepas C1 y C2 en los descriptores que mascambiaron. Se nota una disminucin de la acidez, del gusto amargo y de los aromas herbceosmientras que existe un aumento de aromas frutales, untuosidad, manteca y miel.

Tabla 1 Principales descriptores aromticos de vinos Chardonnay fermentados con diferentescepas de bacterias lcticas (C1 a C6 = diferentes cepas de bacterias lcticas) (Catania y

Avagnina 1998).

C1 C2 C3 C4 C5 C6 Testigosin FML

Fruta seca 0,3 (1) 0 0 0 0,6 0 0

Herbceo 0,4 0,2 0,8 0,9 1 2,2 1,5

Frutal 1,5 1,1 0,9 0,8 0,6 1,4 0,7

Floral 1,8 0,15 0,15 0,35 0,25 0,3 0,25

cidezmordiente

0,6 0,5 0,8 1,1 1,7 2,6 3,3

cidez lctica 3 2,4 1,3 1,1 0,3 1 0

Manteca 2,1 2 1,4 0,8 0,5 0,6 0

Amargo 0,4 0,4 0,5 0 0,9 0,9 2,2

Miel 0,6 0,1 0 0,1 0 0,4 0

Untuosidad 2,4 1,7 1 0,7 0,5 0,5 0,3

Aceitunasverdesfermentadas

0 0,1 0,3 0,4 0,3 0 0,2

(1) Intensidad de la sensacin en una escala de 1 a 5.


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00,5

11,5

22,5

33,5herbceo

floral-frutal

acidez mordiente

mantecaamargo

miel

untuoso

C1C2Testigo

Figura 3 Descriptores aromticos de vinos Chardonnay fermentados condiferentes cepas de Oenococcus oeni y un testigo sin fermentacinmalolctica (Adaptado de Catania y Avagnina1998). Intensidad de lasensacin en una escala de 1 a 5.

Analizaremos ahora algunos cambios que se consideran usuales en la FML.

Disminucin de la acidez.

Tericamente 134 g de cido mlico producen 90 g de cido lctico y 44 g de dixido de carbono. A los efectos prcticos podemos decir que 2 g.L-1 de cido mlico produce la cada de un 1 g.L-1 deacidez total expresada en cido tartrico. El cido mlico es agresivo de gusto acervo, mientrasque el lctico es mucho ms suave, transmitiendo esta suavidad al vino.

Mejora del volumen y redondez de bocaLa mejora en la sensacin de volumen y la redondez de boca del vino se logra no solo por ladisminucin de la acidez, sino porque las proteasas y glucanasas aceleran la autlisis de laslevaduras presentes cediendo manoprotenas al vino (Lonvaud 2004).

Disminucin de los aromas herbceos y de la sensacin amarga

En general es un hecho comprobado que la FML con Oenococcus oeni produce una disminucinde los aromas herbceos, hecho que se manifiesta sobre todo en vinos tintos, aunque no esconocida la va por la cual se produce este fenmeno ya sea que acta sobre las metoxipiracinas osobre los aldehdos (Trioli 1988). Este hecho es interesante para realzar el carcter frutal de losvinos a veces enmascarado por los aromas herbceos.

La disminucin de los amargos que muchas veces aparece en vinos con FML no est explicada,pero indudablemente la disminucin de la acidez debe influir ya que la acidez y la sensacinamarga se potencian mutuamente.

Liberacin de aromas a partir molculas aromticas glicosidas (G.G.)

Ugliano y Moio (2006) encontraron que las cepas de Oenococcus oeni pueden liberar aromas apartir de precursores glicosdicos dependiendo la cantidad liberada de la cepa utilizada.

Disminucin los compuestos carbonlicos

El etanal (acetaldehdo) es un importante componente del vino. Pero cuando est en excesoimparte al vino un caracterstico olor a manzana verde u hoja molida (posee un umbral de


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percepcin olfativa de 100 mg.L-1) (Shinohara 1984). Normalmente la cantidad de etanal disminuyedurante la FML siendo metabolizado por las bacterias lcticas aunque no esta claro por que va(Hood 1983).

Disminucin del color.

La fermentacin malolctica provoca una disminucin apreciable de la intensidad colorante del vinotinto. Esta disminucin se debe al efecto del aumento de pH que ocurre durante este proceso. Sibien la concentracin de antocianos es la misma que en el vino sin FML, el estado de ionizacion esdiferente (Paladino y otros 2004).

Formacin de diacetilo (gusto a manteca)

Figura 4 El diacetilo responsable de lasnotas mantecosas.

El olor a mantequilla o a butterscotches (que sera el descriptor de un dulce de manteca o por acllamado caramelo de dulce de leche) es el descriptor ms asociado a la fermentacin malolctica.

Aparece por el metabolismo del cido ctrico por las bacterias lcticas (este es el camino que sigue(Oenoccocus oeni ) (Figura 5). Tambin puede provenir del ataque de bacterias lcticashomofermentarias sobre los azcares (Bartowsky y Henschke 1995).

Figura 5 Metabolismo del cido ctrico por la bacteriaOenococcus oeni .

La cantidad de diacetilo normalmente presente en los vinos vara de 0,1 a 2,3 mg.L -1 (Fornachon yotros 1965). La cantidad producida vara mucho. Se considera que desde el punto de vistaorganolptico el ptimo de diacetilo ronde alrededor de los 1 a 4 mg.L-1. En general se considera


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un defecto cantidades mayores de 5 a 7 m.L -1 por excesivo gusto mantecoso (Ranking y otros1969).

El umbral de percepcin olfativa vara segn sean vinos blancos como el Chardonnay (alrededorde 0,2 mg.L-1) o tintos (alrededor de 2,8 mg.L-1) y por supuesto es modificado por otroscomponentes del vino (Martinau y otros 1995) .Vemos que se percibe ms en los blancos que enlos tintos. La formacin del diacetilo y su degradacin posterior est muy ligado al desarrollo de lasbacterias lcticas y al metabolismo de los azcares, del cido ctrico y del cido mlico (Figura 6)Se observa que la produccin de este compuesto pasa por un mximo y luego disminuye cuandoya el cido ctrico y el cido mlico ha sido metabolizado (Shimazu y otros 1985).

0

1

2

3

4

56

7

8

9

0 4 6 9 14 17 20 24

Das despus de la inoculacin con bacterias lcticas

L o g

1 0 C F U / m L

. D i a c e t i l o

( m g

/ L )

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

A c i

d o m

l i c o

& A c

i d o c t r

i c o

( g

/ L )

Log10 CFU/mLDiacetilo Acido malico Acido ctrico

Figura 6 Desarrollo de la fermentacin malolctica en vinos Cabernet Sauvignon por la cepade Bacteria Viniflora oenos y formacion de diacetilo ( Adaptado de Shimazu y otros 1985).CFU= unidades de bacterias formadoras de colonias.

El diacetilo formado, posteriormente se reduce y disminuye, pasando a acetona y 2,3-butanediol(Figura 5) con umbrales de percepcin olfativa elevada y por ello sin importancia a nivel aromticoen el caso del vino.

El dixido de azufre (SO2) combina al diacetilo lo vuelve sensorialmente inactivo pero es unareaccin reversible y exotrmica volviendo a aparecer cuando este disminuye .Debido a lanaturaleza exotrmica de esta reaccin cuando el vino se sirve a mayor temperatura la percepcin

es mayor.Situaciones de anaerobiosis contribuyen a disminuir el nivel de diacetilo en el vino. Es por ello quela separacin de las borras (antioxidantes enrgicos) permite que quede ms cantidad en el vino(Nielsen y Richelieu 1999 citado por Bartowsky y Henschke 2000).

En la bibliografa sobre le tema se citan numerosas causas que podran influir sobre la cantidad dediacetilo. Resumimos en la Tabla 2 (adaptado de Martineau y otros 1995) algunos factores quepueden tener efecto sobre la concentracin de diacetilo y por ende en su percepcin sensorial.

Tabla 2 Factores que pueden afectar el contenido de diacetilo en los vinos (Adaptado de Martineau y otros1995. Citado por Bartowsky y Henschke 2000).


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Cepa debacteriautilizada

Segn la cepa utilizada puede variar la cantidad de diacetilo producido.

Cantidad debacterias

Menores cantidades de bacterias (10 4 vs 106) favorecen la formacin de diacetilo

Latemperatura

Comparando una fermentacin malolctica a 18 C versus otra a 28 C la formacin dediacetilo es mayor a 28 C

El pH El pH ms bajo podra favorecer la formacin de diacetilo

El cidoctrico

Con ms cido ctrico se produce ms diacetilo. Pero atencin, tambin produce algo deactico

Acidomlico

Con ms mlico se forma ms diacetilo inicialmente

Cantidad deazcarpresente

Con mayor cantidad de azcares residuales se podra disminuir la cantidad de diacetilo

El SO2. Dado que el SO2 se combina con los carbonilos, podra combinar el diacetilo y volverlosensorialmente inactivo. Con mucho SO2 podramos no oler el diacetilo. Pero es una reaccinreversible y reaparece cuando el SO2 disminuye

Contactocon el aire

Una pequea aireacin durante la fermentacin malolctica puede aumentar el diacetilo alfavorecer la oxidacin del -acetolactato en diacetilo

Contactocon lasborras delevaduras

Sacharomyces cerevisae puede producir diacetilo y tambin degradarlo. Por lo tanto dejarmucho tiempo el vino con las borras podra disminuir la cantidad

El manejo de los efectos secundarios no deseados de la FML

Las bacterias lcticas pueden producir anormalidades organolpticas al atacar otros sustratos.Este tema lo veremos en defectos del vino.

Fermentacin malolctica en tanque o en barrica?

En los aos 60 del siglo pasado la llegada de los tanques de acero inoxidable y de las piletas decemento con resinas epoxdicas y tambin una notable mejora en la higiene y en el uso del SO2permiti separar netamente la etapa de fermentacin alcohlica, de la fermentacin malolctica yde la crianza. Fue as como se pudo volver a la prctica de la FML en barrica, que por otra parte nohaba sido nunca abandonada por los productores de la Borgoa en Francia. Los vitivinicultores deesta regin observaban mejores condiciones para vinos de largo tiempo en botella, cuando la FMLocurra en barricas. Actualmente esta prctica est muy difundida y con ella se elaboran losgrandes vinos del mundo (Vivas 1994).

La comparacin organolptica de vinos tintos obtenidos con la fermentacin malolctica entanques o en barrica es generalmente a favor de estos ltimos. Los vinos aparecen en ladegustacin ms suaves, ms viscosos, amplios, con notables diferencias aromticas, mejor


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estructurados, envejeciendo mejor y con menor intensidad en la sequedad que aparece en losprimeros meses de conservacin en barricas (Vivas y otros 1994).

Diversos trabajos experimentales se han realizado para dar un fundamento cientfico a estasaseveraciones. Ducruet 1997 (Figura 7) encontr que las bacterias se desarrollan ms rpido entanques que en barricas nuevas y que sin embargo la FML termina un poco ms rpidamente enlas cubas. Los taninos son menos astringentes (ndice de gelatina) y menos condensados (ndiceDMACH). El color es ms estable por tener una mayor combinacin entre taninos y antocianas. Enla degustacin los vinos aparecen ms suaves y menos agresivos.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 20 30 35 40 45tiempo en das luego de la fermentacin alcohlica

L o g .

d e

l n

m e r o

d e

b a c t e r i a s v

i a b l e s

/ m L

barrica

tanque

Figura 7 Influencia del tipo de recipiente sobre la cantidad debacterias lcticas indgenas presentes durante la fermentacinmalolctica (Adaptado de Ducruet 1997).

Uno de los trabajos ms completos fue realizado por Vivas y otros (1994). Dicha experienciamostr resultados muy interesantes que detallamos a continuacin.

En tanque la poblacin de BL alcanza mayor magnitud teniendo una ms rpida fase estacionariapero la poblacin disminuye ms rpidamente que en barrica (en recipientes de idnticosvolumen). Esto confirm la experiencia de Ducruet (1997) .No hay diferencias en cuanto a acidezvoltil, pH y azcares reductores. En barricas aumenta notablemente las antocianas combinadas ataninos (mayor ndice de pvpp), aumenta el IPT (ndice de polifenoles totales), disminuye laastringencia (menor ndice de gelatina) y aumenta el grado de condensacin de los taninos(aumento del ndice de ClH). En barricas hay un aumento muy marcado de los polisacridos (PS)combinados (son los PS que ceden las barricas) y tambin de los PS libres aunque menosmarcado (que son los que ceden las levaduras y bacterias).

En cuanto a la influencia sobre la calidad general de los vinos, en la mayora de los casos los vinoscon FML en barricas son preferidos a los de tanque y las preferencias se mantienen a los largo deltiempo (2 a 3 aos en botellas). Al anlisis descriptivo los vinos aparecen mas coloreados, a vecesms oscuros, con taninos ms suaves, ms viscosos y amplios, con buen equilibrio entre losaromas de la madera y los del vino madera conformando un bouquet armonioso de Revel y otros(2005) encontraron mayor contenido de compuestos voltiles como la oak-lactona, eugenol yvainillina cuando la FML ocurra en barricas. Es decir que hay una mayor extraccin de sustanciasaromticas. Esto se confirma con el punto de vista de los enlogos que afirman cuando se realizala FML en barricas estas duran menos de 5 aos es decir se agotan mas rpidamente.

Una nota aromtica tpica de los vinos con FML en barrica es el olor a torrado que recuerda alcaf tostado siendo la molcula odorante responsable el 2-metilfuranotiol con un umbral depercepcin olfativa de 5 ng.L-1 en vinos tintos y cuyo origen se debera a la accin de las BLA


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sobre los furanos de la madera. Cuando el vino ya termin la FML y se ha agregado SO2 suformacin se debera a su combinacin con el SO2 en medio reductor. Disminuye con los trasiegosy aumenta con el agregado de SO2 (Tominaga y otros 2000 y Dubourdieu y Tominaga 2004).

En nuestro pas la mayor parte de las veces la FML se realiza en tanques pero se est imponiendola costumbre de realizarla en barrica con argumentos similares. Resta efectuar unaexperimentacin local para hablar con ms certeza sobre este proceso.

Ejercicios recomendados

Degustar vinos blancos y tintos antes y despus de la fermentacin malolctica.

Degustar vinos tintos con fermentacin malolctica en barricas y en tanques.

Literatura citada

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