Levaduras en la Fermentación del Vino

Tenemos interiorizado que la elaboración de vino pasa por una etapa de fermentación alcohólica llevada a cabo por levaduras. A priori, puede parecernos un proceso fácil y simple, pero no lo es. El hecho de que esta fermentación se realice no significa que las levaduras estén viviendo cómodamente en el mosto.

En el viñedo las levaduras autóctonas se encuentran en las pieles de las uvas, bajo unas condiciones ambientales muy diferentes a las del mosto. Imaginad el cambio. En la viña están expuestas al sol, compartiendo ecosistema con bacterias y otros hongos filamentosos, en un ambiente muy diferente y con escasez de nutrientes. De repente al llegar a la bodega se encuentran sumergidas en el mosto, que es un líquido con un pH bajo, moléculas tóxicas y gran concentración de azúcar. Todo esto se traduce en estrés celular ya que aparecen muchísimas señales que le indican a la levadura que ha de adaptarse a este nuevo ecosistema para poder sobrevivir. Tiene que realizar, entre otros, cambios en la composición de la membrana para poder soportar el pH ácido del mosto y la gran presión osmótica que ejerce el azúcar, cambios en la maquinaria de su metabolismo para poder alimentarse de los nuevos sustratos que tiene en el mosto y preparar mecanismos de detoxificación para sobrevivir a las moléculas tóxicas.

Todos estos procesos de adaptación se traducen en tiempo y energía. Tiempo que retrasa el inicio de fermentación y energía que ha de consumirse en preparar toda la maquinaria celular para enfrentarse al mosto. Hasta que las levaduras se adapten al nuevo medio y crezcan en biomasa no comenzarán a fermentar los azúcares del mosto. Generalmente, este proceso de adaptación se da de manera satisfactoria en la mayoría de levaduras que han llegado al mosto y, además, sus poblaciones crecen significativamente. Una vez adaptadas al mosto, tienen gran cantidad de alimento disponible para crecer y reproducirse (Ver Fermentación Espontánea y Fermentación Inoculada). Sin embargo, el problema llega cuando este proceso se alarga en el tiempo y las levaduras finalmente no se consiguen adaptar. En estos casos, se dan retrasos en la fermentación, pudiendo contaminarse el mosto por otros microorganismos indeseables, con el riesgo de que se eche a perder.

Pero, ¿Y si producimos en el laboratorio unas levaduras adaptadas al mosto? Inoculando cantidad suficiente de estas levaduras en el mosto iniciarían la fermentación rápidamente y no se requeriría el tiempo de adaptación de las levaduras autóctonas.

Levadura Seca Activa (LSA)

Levadura seca activa o LSA (Active Dry Yeast, ADY por sus siglas en inglés). Se trata del formato en el que se comercializan los inóculos de levaduras en enología, así como en la industria panadera, para realizar fermentaciones inoculadas. Estas levaduras han sido especialmente seleccionadas por las casas comerciales por sus capacidades fermentativas y adaptación al medio en el que van a fermentar. La producción de LSA se basa en una propagación unas levaduras previamente seleccionadas (crecimiento en biomasa) en el laboratorio y su posterior secado. Sin entrar en muchos detalles, lo que se pretende en este proceso, además de producir levaduras para inocular, es obtener levaduras adaptadas al estrés al que se verán sometidas en el momento de inoculación.

Hemos comentado anteriormente que esta adaptación se basa en cambios en la maquinaria celular y composición de membrana, entre otros procesos, y que todo ello requiere energía. Pues bien, durante la producción de LSA, las levaduras son sometidas a condiciones que fuerzan la realización de esos cambios en la maquinaria celular, la composición de la membrana y a la acumulación de metabolitos de reserva que darán la energía necesaria para el crecimiento en biomasa inicial previo a la fermentación. Concretamente lo que se consigue es un enriquecimiento en esteroles y ácidos grasos insaturados en la membrana que se traduce en una mayor resistencia a protones (recordamos que el mosto es un medio bastante ácido) y mejora la actividad de la membrana en presencia de etanol. También se consigue acumular glicógeno y trehalosa (glícidos de reserva) que mejoran la viabilidad celular y actividad fisiológica de las levaduras durante el proceso de rehidratación y adaptación al mosto. Todo ello permite que la levadura una vez inoculada, tenga la suficiente energía para adaptarse rápidamente al mosto y durante ese tiempo, su membrana esté preparada para soportar las duras condiciones del nuevo medio en el que se encuentra.

Otro elemento muy relevante de la producción de LSA es que podemos elegir con que levaduras trabajar, podemos seleccionar las levaduras que queramos y producir inóculos con ellas. La selección de levaduras está a la orden del día. Más allá, de las tradicionales LSA de la especie Saccharomyces cerevisiae, podemos seleccionar otras levaduras no-Saccharomyces. Lo habitual es que las bodegas compren LSA a grandes empresas productoras. Estas LSA son seleccionadas y bien caracterizadas en el laboratorio pero sin embargo, cada día más bodegas de renombre persiguen seleccionar levaduras con características especiales de sus propios viñedos.

Levaduras Autóctonas

Las levaduras autóctonas se consideran el alma mater de los grandes vinos. Genéticamente las levaduras autóctonas son muy similares a las LSA (todas son levaduras y la mayoría de ellas pertenecen a las mismas especies), Sinónimo de calidad, estas levaduras son las que comentábamos anteriormente que se encuentran en el viñedo. La ecología de las levaduras en el viñedo es muy compleja y existen muchas que pertenecen a distintos géneros. Las más abundantes son especies de los géneros Kloeckera, Hanseniaspora y Candida, generalmente denominadas no-Saccharomyces. Entonces ¿Qué pasa con Saccharomyces. cerevisiae? Saccharomyces cerevisiae representa menos del 1% de la población de levaduras en el viñedo.

Es un hecho curioso que la levadura mejor adaptada a la fermentación alcohólica sea la menos representativa del viñedo. Todo tiene una explicación, Saccharomyces cerevisiae es, sin excepción, la especie de levadura conocida mejor adaptada a pH bajo, alta presión osmótica y concentración alta de etanol. Una vez las levaduras autóctonas se han adaptado, se inicia la fermentación alcohólica. Inicialmente, las levaduras no-Saccharomyces comienzan a crecer pero, a partir del tercer o cuarto día, Saccharomyces cerevisiae se impone en el medio y dominará la fermentación hasta el final.

Pero esa es otra historia y te la contamos en Fermentación Espontánea y Fermentación Inoculada.

El autor de este artículo es Aitor Balmaseda, Biotecnólogo especializado en Microbiología Enológica. Podéis seguir sus publicaciones en Facebook y Twitter.