La conversión maloláctica (también conocida como fermentación maloláctica o FML ) es un proceso en la elaboración del vino en el que el ácido málico de sabor ácido , presente naturalmente en el mosto de uva , se convierte en ácido láctico de sabor más suave . La fermentación maloláctica se realiza con mayor frecuencia como una 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" a partir del diacetilo , un subproducto de la reacción. [1]
La reacción de fermentación la lleva a cabo la familia de 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. [2] [3]
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 L+ láctico. Esto puede ocurrir de forma natural. Sin embargo, en la vinificación comercial, la conversión maloláctica normalmente se inicia mediante una inoculación de bacterias deseables, normalmente O. oeni . Esto evita que las cepas bacterianas indeseables produzcan sabores "extraños". Por el contrario, los vinicultores comerciales evitan 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 ácido o agrio en el vino terminado. [4] [5]
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 alta acidez, gran parte de la cual proviene del aporte de ácido málico. La fermentación maloláctica generalmente mejora el cuerpo y la persistencia del sabor del vino , produciendo vinos de mayor suavidad en el paladar. Muchos enólogos también creen que se puede lograr una mejor integración del carácter de la fruta y el roble si la fermentación maloláctica ocurre durante el tiempo que el vino está en barrica. [6]
Un vino que se somete a la 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 la botella generalmente se considera un defecto del vino , ya que el consumidor parecerá que el vino todavía está fermentando (como resultado de la producción de CO2). [ 7] 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 su lugar, completan la fermentación maloláctica antes del embotellado con el ligero brillo que se agrega mediante carbonatación artificial . [8]
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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 ocurría en sus vinos almacenados en barricas durante los cálidos meses de primavera posteriores a la cosecha . Al igual que la fermentación alcohólica primaria, este fenómeno liberaba gas de dióxido de carbono y parecía tener un cambio profundo en el vino que no siempre era bienvenido. [6] Fue descrita como una "segunda fermentación" en 1837 por el enólogo alemán Freiherr von Babo y la causa del aumento de turbidez en el vino. Von Babo alentó a los enólogos a responder rápidamente a la primera señal de esta actividad trasegando el vino a una barrica nueva, agregando dióxido de azufre y luego siguiendo con otra serie de trasiegos y sulfuración para estabilizar el vino . [9]
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 una causa del deterioro del vino . Aunque Pasteur notó una reducción de la acidez en el vino con las bacterias lácticas, no relacionó ese proceso con un consumo de ácido málico por parte de las bacterias, sino que asumió que se trataba simplemente de una precipitación de tartrato . [6] En 1891, el enólogo suizo Hermann Müller teorizó que las bacterias podrían ser la causa de esta reducción. Con la ayuda de sus pares, Müller explicó en 1913 que su teoría de la "desacidificación biológica" era causada por la bacteria del vino Bacterium gracile . [9]
En la década de 1930, el enólogo francés Jean Ribéreau-Gayon publicó artículos que afirmaban los beneficios de esta transformación bacteriana en el vino. [6] 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 amplió la comprensión enológica del proceso y pronto se puso a disposición de los enólogos una reserva cultivada de bacterias lácticas beneficiosas. [9]
La función principal de la fermentación maloláctica es desacidificar el vino. [6] También puede afectar los aspectos sensoriales de un vino, haciendo que la sensación en boca parezca más suave y añadiendo una posible complejidad al sabor y aroma del vino . Por estas otras razones, la mayoría de los vinos tintos de todo el mundo (así como muchos vinos espumosos y casi el 20% de los vinos blancos del mundo) pasan hoy por la fermentación maloláctica. [3]
La fermentación maloláctica desacidifica el vino convirtiendo el ácido málico diprótico, más duro , 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 a un aumento del pH de 0,3 unidades. [5] El ácido málico está presente en la uva durante toda la temporada de crecimiento , alcanzando su pico 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 presentan los cambios más drásticos en los niveles de AT y pH después de la fermentación maloláctica. [6]
La fermentación maloláctica puede ayudar a que un vino sea "microbiológicamente estable", ya que las bacterias del ácido láctico consumen muchos de los nutrientes sobrantes que otros microbios causantes de la descomposición podrían utilizar 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 se "desacidifiquen" mediante la fermentación maloláctica solo para que el enólogo agregue acidez más tarde (generalmente en forma de ácido tartárico ) para reducir el pH a niveles más estables. [8]
Las bacterias del ácido láctico convierten el ácido málico en ácido láctico como un medio indirecto de crear energía para las bacterias mediante 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 pH bajo 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, causa una carga neta negativa que crea potencial eléctrico . La descarboxilación del malato en ácido L-láctico libera no solo dióxido de carbono sino que también consume un protón, que genera el gradiente de pH que puede producir ATP. [2]
Las bacterias del ácido láctico convierten el ácido L-málico que se encuentra de forma natural en las uvas para vino. La mayoría de los aditivos comerciales de ácido málico son una mezcla de los enantiómeros D+ y ácido L-málico. [7]
Se han realizado muchos estudios diferentes sobre los cambios sensoriales que se producen en los vinos que han pasado por la fermentación maloláctica. La descripción más común es que la acidez en el vino se siente "más suave" debido al cambio del ácido málico "más duro" al ácido láctico más suave. La percepción de acidez proviene de la acidez titulable en el vino, por lo que la reducción de AT que sigue a la FML conduce a una reducción de la percepción de acidez o "acidez" en el vino. [8]
El cambio en la sensación en boca está relacionado con el aumento del pH, pero también puede deberse a la producción de polioles , particularmente los alcoholes de azúcar eritritol y glicerol . [2] 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 ser tan alto como 110 mg/L después de la FML. [5]
La influencia potencial en el aroma del vino es más compleja y difícil de predecir, ya que las diferentes cepas de Oenococcus oeni (la bacteria más comúnmente utilizada en la fermentación maloláctica) tienen el potencial de crear diferentes compuestos aromáticos . En Chardonnay, los vinos que han pasado por la fermentación maloláctica a menudo se describen como que tienen notas de " avellana " y " fruto seco ", así como el aroma de 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 . [2] Los vinos tintos que pasan por la fermentación maloláctica en barrica pueden tener aromas mejorados de especias o humo. [3]
Sin embargo, algunos estudios también han demostrado que la fermentación maloláctica puede disminuir los aromas frutales primarios como el Pinot noir , a menudo perdiendo notas de frambuesa y fresa después de la FML. [2] 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 . [8]
Todas las bacterias de ácido láctico (BAL) involucradas en la elaboración del vino, ya sea como contribuyentes positivos 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 difieren 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 utilizan los azúcares a través de una vía homofermentativa , lo que significa que solo se produce un producto final principal (generalmente lactato), mientras que otras utilizan vías heterofermentativas que pueden crear múltiples productos finales como dióxido de carbono, etanol y acetato . Si bien las BAL solo producen el isómero L del lactato en la conversión del ácido málico, tanto los heterofermentadores como los homofermentadores pueden producir isómeros D, L y DL del láctico a partir de la glucosa, lo que puede contribuir a propiedades sensoriales ligeramente diferentes en el vino. [3]
Si bien O. oeni es a menudo la LAB más deseada por los enólogos para completar la fermentación maloláctica, el proceso suele ser llevado a cabo por una variedad de especies de LAB que dominan el mosto en diferentes puntos durante las fermentaciones. 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 levaduras 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 de alcohol más altos que O. oeni ), así como la inoculación inicial (como fermentos "silvestres" versus una inoculación de O. oeni cultivado ). [4]
El género Oenococcus tiene un miembro principal involucrado en la elaboración del vino, O. oeni , antes conocido como Leuconostoc oeni . A pesar de tener el nombre Oeno coccus , bajo el microscopio, la bacteria tiene forma de bacilo (forma) de bastón. 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. oeni es un heterofermentador que crea múltiples productos finales a partir del uso de glucosa con ácido D-láctico y dióxido de carbono que se producen 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. [8]
Algunas cepas de O. oeni pueden usar fructosa para crear manitol (que puede provocar 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 reposa sobre las lías después de la fermentación a partir de la autólisis de células de levadura muertas) en amoníaco . [2]
Además de los azúcares hexosa , glucosa y fructosa, la mayoría de las cepas de O. oeni pueden utilizar los azúcares pentosa residuales que quedan de la fermentación de la levadura, como la L-arabinosa y la ribosa . Solo alrededor del 45 % de las cepas de O. oeni pueden fermentar la sacarosa (la forma de azúcar que se suele añadir para la chaptalización y que la levadura convierte en glucosa y fructosa). [2]
Los productores de vino 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 tanto la FML como la fermentación alcohólica se inician juntas, la levadura suele superar a la bacteria en la competencia por los 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 superiores a 0,8 SO2 molecular ( dependiente del pH, pero aproximadamente 35-50 ppm) inhibirán las bacterias, O. oeni es relativamente resistente en comparación con otras LAB. Finalmente, O. oeni tiende a producir la menor cantidad de aminas biógenas (y la mayor cantidad de ácido láctico [3] ) entre las bacterias de ácido láctico que se encuentran en la elaboración del vino. [8]
Dentro del género Lactobacillus hay especies heterofermentativas y homofermentativas. Todos los lactobacilos que intervienen en la elaboración del vino son grampositivos y microaerófilos , y la mayoría de las especies carecen de la enzima catalasa necesaria para protegerse del estrés oxidativo . [2]
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 . [2]
La mayoría de las especies de Lactobacillus son indeseables en la elaboración del vino, ya que pueden producir altos niveles de acidez volátil , olores desagradables, turbidez , gases y sedimentos que pueden depositarse en la botella, especialmente si el vino no se ha 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 "feroz Lactobacillus ", se han visto implicadas en la causa de fermentaciones lentas o estancadas , mientras que se sabe que otras especies, como L. fructivorans , crean un crecimiento similar al micelio algodonoso en la superficie de los vinos, apodado "moho de Fresno" por la región vinícola donde se descubrió. [8]
Hasta ahora, 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 comúnmente encontradas en el vino. Todas las especies de Pediococcus son Gram-positivas, algunas especies son microaerófilas mientras que otras utilizan principalmente la respiración aeróbica. Bajo el microscopio, Pediococcus a menudo aparece en pares de pares o tétradas que pueden hacerlos identificables. Los pediococos son homofermentadores, metabolizando la glucosa en una mezcla racémica de L- y D-lactato por glucólisis . [5] Sin embargo, en ausencia de glucosa, algunas especies, como P. pentosaceus , comienzan a usar glicerol , degradándolo en piruvato que luego puede convertirse en diacetilo, acetato, 2,3-butanodiol y otros compuestos que pueden impartir características desfavorables al vino. [2]
La mayoría de las especies de Pediococcus son indeseables en la elaboración de vino debido a los altos niveles de diacetilo que pueden producir, así como a la mayor producción de aminas biógenas que se han implicado como una de las posibles causas de los dolores de cabeza por vino tinto . Muchas especies de Pediococcus también tienen el potencial de introducir olores desagradables u otros defectos en el vino, como el "sabor amargo de la acroleína" que proviene de la degradación del glicerol en acroleína que luego reacciona con los compuestos fenólicos del vino para producir un compuesto de sabor amargo. [8]
Se ha encontrado una especie, P. parvulus , en vinos que no han pasado por la fermentación maloláctica (lo que significa que el ácido málico todavía está presente en el vino), pero que aún así ha tenido su bouquet alterado de una manera que los enólogos han descrito como "no estropeado" o defectuoso. Otros estudios han aislado P. parvulus de vinos que han pasado por la fermentación maloláctica sin el desarrollo de olores extraños o defectos en el vino. [2]
Las bacterias del ácido láctico son organismos exigentes que no pueden sintetizar por sí solos todos sus complejos requerimientos nutricionales. Para que las BAL crezcan y completen la fermentación maloláctica, la constitución del medio del vino debe satisfacer sus necesidades nutricionales. Al igual que la levadura del vino, las BAL 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. [5]
La fuente de estos nutrientes se encuentra a menudo en el propio mosto de uva, aunque las inoculaciones de FML que se realizan 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, cuando 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, en particular aminoácidos. Además, incluso los vinos "secos" que se han fermentado hasta sequedad aún tienen azúcares pentosos no fermentables (como arabinosa, ribosa y xilosa ) que quedan atrás y que pueden ser utilizados tanto por bacterias positivas como por bacterias de descomposición. Al igual que con la levadura de vino, los fabricantes de inóculo de LAB cultivadas generalmente ofrecen aditivos nutricionales especialmente preparados que se pueden usar como suplemento. Sin embargo, a diferencia de la levadura de vino , las bacterias del ácido láctico no pueden usar el suplemento de fosfato diamónico como fuente de nitrógeno. [2]
Antes de la introducción de suplementos nutricionales complejos y los avances en cultivos liofilizados de bacterias lácticas, los productores de vino cultivaban su inóculo de bacterias de ácido láctico a partir de cultivos inclinados proporcionados por los laboratorios. En la década de 1960, a estos productores de vino 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" era un derivado del ácido pantoténico , un importante factor de crecimiento para las bacterias. [8]
Al igual que con la levadura, el oxígeno puede considerarse un nutriente para las LAB, 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 se desarrolle mejor en condiciones aeróbicas que en condiciones anaeróbicas completas y, de hecho, cantidades excesivas de oxígeno pueden retardar el crecimiento de las LAB al favorecer las condiciones de los microbios competidores (como Acetobacter ). [8]
Oenococcus oeni , la especie de LAB más deseada 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 transportar una flora diversa de microbios, las LAB que se encuentran con mayor frecuencia en las uvas limpias y sanas después de la cosecha son especies de los géneros Lactobacillus y Pediococcus . Después del aplastamiento, los microbiólogos suelen encontrar poblaciones inferiores a 10 3 unidades formadoras de colonias /ml que contienen una mezcla de P. damnosus, L. casei, L. hilgardii y L. plantarum , así como O. oeni . En el caso de los mostos que no reciben una dosis temprana de dióxido de azufre para "reducir" estas poblaciones salvajes de LAB, esta flora de bacterias compite entre sí (y con las levaduras del vino) por los nutrientes al principio de la fermentación. [8]
En la bodega, múltiples puntos de contacto pueden albergar una población nativa de LAB, incluidos barriles de roble , bombas, mangueras y líneas de embotellado. Para los vinos en los que la fermentación maloláctica no es deseable (como los vinos blancos afrutados), la falta de saneamiento adecuado del equipo de vino puede conducir al desarrollo de una FML no deseada y dar lugar a fallas en el vino . En los casos de barriles de roble en los que el saneamiento total y completo es casi imposible, las bodegas a menudo marcan los barriles que han contenido vinos que pasan por la FML y los mantienen aislados de los barriles "limpios" o nuevos que pueden usar para vinos que no están destinados a pasar por la FML. [4]
Varias especies del género Schizosaccharomyces utilizan ácido L-málico, y los enólogos han estado explorando el potencial de utilizar esta levadura vinícola 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 olores desagradables 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 producir menos defectos potenciales en el vino y olores desagradables. [2]
Los productores de vino difieren en cuanto a cuándo eligen inocular su mosto con bacterias lácticas: algunos lo hacen al mismo tiempo que la levadura, lo que permite que las fermentaciones alcohólica y maloláctica se realicen simultáneamente, mientras que otros esperan hasta el final de la fermentación, cuando el vino se separa de sus lías y se coloca en barricas, y otros lo hacen en algún momento intermedio. Para los practicantes de la vinificación minimalista o "natural " que eligen no inocular con bacterias lácticas 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 posibles beneficios y desventajas. [5]
Los beneficios de inocular para la FML durante la fermentación alcohólica incluyen: [2]
Las desventajas de la inoculación temprana incluyen: [2]
Muchas de las ventajas de la fermentación posalcohólica responden a las desventajas de la inoculación temprana (a saber, menor antagonismo y potencial de subproductos indeseables). También se ve la ventaja de que las lías son una fuente de nutrientes a través de la autolisis de las células de levadura muertas, aunque esa fuente de nutrientes puede no ser siempre suficiente para garantizar que la FML se desarrolle con éxito hasta su finalización. Por el contrario, muchas de las desventajas de la inoculación tardía son la ausencia de las ventajas que surgen de la inoculación temprana (temperaturas más altas, finalización potencialmente más rápida, etc.). [5]
En el caso de algunos estilos de vino, como los vinos ligeros y afrutados o los vinos de baja acidez de climas cálidos, no es deseable la fermentación maloláctica. Los enólogos pueden tomar varias medidas para evitar que se produzca la FML, entre ellas: [4] [9]
Además, los productores de vino pueden utilizar inhibidores químicos y biológicos como la lisozima , la nisina , el dicarbonato de dimetilo (Velcorin) y el ácido fumárico , aunque algunos (como el 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 LAB, 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 llevado al escepticismo sobre el uso práctico de bacteriófagos en la elaboración del vino. [8]
Los productores de vino 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 cromatográfico. Luego, el papel se enrolla y se coloca en un frasco lleno de una solución de butanol que contiene un colorante indicador verde de bromocresol durante varias horas. Después de sacar el papel y secarlo, la distancia de las "manchas" de color amarillo desde la línea de base denota la presencia de varios ácidos, siendo el tartárico el más cercano a la línea de base, seguido por el ácido cítrico, el málico y, finalmente, el láctico cerca de la parte superior del papel. [4]
Una limitación importante de la cromatografía en papel es que no muestra exactamente cuánto ácido málico queda todavía 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 está limitada a un umbral de detección de 100-200 mg/L, mientras que la mayoría de las mediciones de "estabilidad de la FML" apuntan a un nivel de ácido málico de menos de 0,03 g/L (30 mg/L). [5]
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 pueda medir valores de absorbancia a 334, 340 o 365 nm . [5]
Los principales productos de la fermentación maloláctica son el ácido láctico, el diacetilo, el ácido acético, la acetilcolina y varios ésteres . La cantidad y la naturaleza exacta de estos productos dependen de la especie o cepa de LAB que realiza la fermentación maloláctica y de las condiciones que influyen en ese vino (pH, nutrientes disponibles, niveles de oxígeno, etc.). [3]
Algunas cepas de O. oeni pueden sintetizar alcoholes superiores que pueden contribuir a las notas frutales del aroma del vino. Además, algunas cepas de la bacteria tienen enzimas beta-glucosidasas 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 potencialmente puede detectarse en el bouquet aromático del vino. [2]
A principios del siglo XXI, se demostró que algunas cepas de O. oeni utilizan el acetaldehído descomponiéndolo en etanol o ácido acético. Si bien esto puede resultar útil en el caso de los vinos con niveles excesivos de acetaldehído, en el caso de los vinos tintos también puede desestabilizar el color del vino al interferir en la reacción del acetaldehído con las antocianinas para crear pigmentos poliméricos que ayudan a crear el color del vino. [2]
El diacetilo (o 2,3-butanediona) es el compuesto asociado con los aromas "mantecosos" de los Chardonnay, pero puede afectar a cualquier vino que haya pasado por la fermentación maloláctica. Con 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 "a nueces", mientras que en concentraciones superiores a 5 a 7 mg/L (5-7 ppm ) puede eclipsar otras notas aromáticas del vino. [7] [10]
El diacetilo puede ser producido por las LAB a través del metabolismo del azúcar o del ácido cítrico . [11] Si bien el ácido cítrico está presente de forma natural 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. [8] En presencia de ácidos málico y cítrico, las LAB utilizan ambos, pero utilizan el málico mucho más rápidamente, y la tasa de uso del cítrico/formación de diacetilo está influenciada por la cepa bacteriana particular (la mayoría de las cepas de O. oeni producen menos diacetilo que las especies de Lactobacillus y Pediococcis ), así como por el potencial redox del vino. [12] En condiciones del 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 reductoras, como en las fermentaciones alcohólicas donde las poblaciones de levaduras están en su punto máximo y el vino está muy saturado de 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 acetona y butilenglicol . [5]
La producción de diacetilo se ve favorecida en fermentaciones que transcurren en caliente 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 inferiores a 3,2, la mayoría de las cepas de LAB deseables para la FML tienden a ser inhibidas. Las fermentaciones malolácticas "silvestres" (es decir, sin inocular) tienen el potencial de producir más diacetilo que las fermentaciones inoculadas debido a las poblaciones iniciales más bajas durante la fase de latencia , y las fermentaciones inoculadas suelen tener un inóculo inicial de 10 6 UFC/ml. [2] Las inoculaciones tardías de FML, después de la fermentación alcohólica, también tienden a producir niveles más altos de diacetilo. [3] Los productores de Chardonnay que desean elaborar el estilo "mantecoso" con alto contenido de diacetilo a menudo realizan una inoculación tardía o "salvaje" en el barril después de la fermentación primaria, lo que permite que el vino pase varias semanas o incluso meses sobre lías en condiciones reductoras que promueven la producción de diacetilo. [8] Algunas fuentes señalan que el diacetilo en realidad disminuye sobre lías, debido a que la levadura sobreviviente metaboliza el diacetilo y, por lo tanto, la fermentación maloláctica se realiza mejor sin lías. [13]
En el caso de vinos con niveles excesivos de diacetilo, algunos enólogos utilizan 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, tras unas pocas semanas de envejecimiento en botella o tanque, los altos niveles de diacetilo vuelven a aparecer. Sin embargo, el dióxido de azufre añadido al principio del 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 láctico. [7]
El defecto más común asociado con la fermentación maloláctica es que ocurre cuando no es deseada. Esto puede suceder en un vino que se supone que debe ser ácido y afrutado (como el Riesling) o en un vino que anteriormente se creía que había pasado por la fermentación maloláctica y se había embotellado solo para que la fermentación maloláctica comenzara en la botella. El resultado de esta fermentación "en botella" es a menudo un vino gaseoso y turbio que puede resultar desagradable al paladar de los consumidores. La mejora de la higiene y el control de las bacterias del ácido láctico en la bodega pueden limitar la aparición de estos defectos. [7]
Para los primeros productores de Vinho Verde, la ligera efervescencia que se producía con la fermentación maloláctica en botella se consideraba un rasgo distintivo que los consumidores apreciaban en el vino. Sin embargo, las bodegas tenían que comercializar el vino en botellas opacas para ocultar la turbidez y los sedimentos 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 y el ligero brillo se añade mediante carbonatación artificial. [8]
Si bien no es necesariamente un defecto, la fermentación maloláctica tiene el potencial de hacer que un vino sea "inestable en términos de proteínas" debido al cambio resultante en el pH que afecta la solubilidad de las proteínas en el vino . Por este motivo, las pruebas de clarificación de proteínas y estabilidad térmica del vino generalmente se realizan después de que la fermentación maloláctica haya finalizado. [5]
Si bien la acidez volátil (AV) se mide generalmente 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 para aeromodelismo ). Los niveles altos de AV 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 ácido acético. [7]
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 los Estados Unidos , el límite legal es de 0,9 g/L para el vino extranjero exportado a los Estados Unidos, 1,2 g/L para el vino blanco de mesa, 1,4 g/L para el vino tinto, 1,5 g/L para el vino blanco de postre y 1,7 g/L para el vino tinto de postre. Las regulaciones del vino de la Unión Europea limitan la acidez volátil a 1,08 g/L para los vinos blancos de mesa y 1,20 g/L para los vinos tintos de mesa. [2]
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. [5] [14] Varias especies de Pediococcus también pueden producir ácido acético a través de otras vías. Los vinos que comienzan con niveles altos de pH (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 . [7] [15] Se sabe que L. Kunkeei , una de las llamadas especies "feroces de Lactobacillus ", produce de 3 a 5 g/L de ácido acético en los vinos, niveles que pueden provocar fácilmente fermentaciones estancadas. [2]
A finales del siglo XX, entre los productores de vino estadounidenses, se informó de que fermentaciones aparentemente saludables se inundaban rápidamente con altos niveles de ácido acético que superaban a las levaduras del vino y conducían a 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 se trataba de varias especies de Lactobacillus , L. kunkeei , L. nagelii y L. hilgardii , apodadas colectivamente Lactobacillus "feroces" por su agresiva producción de ácido acético, la rapidez con la que se multiplican y su alta tolerancia a los dióxidos de azufre y otros controles microbiológicos. [8]
Los fermentos de vinos con un pH alto (superior a 3,5) que pasaron un tiempo macerados en frío antes de las inoculaciones de levadura y recibieron poco o nada de dióxido de azufre durante el estrujado parecen tener el mayor riesgo de contraer el "feroz" Lactobacillus . Si bien la infección parece ser específica del viñedo, actualmente no se ha informado de la presencia de ninguno de los lactobacilos implicados en la superficie de las uvas de vino recién cosechadas . [8]
La degradación del glicerol por algunas cepas de LAB puede producir el compuesto acroleína . El glicerol es un poliol de sabor dulce presente en todos los vinos, pero en niveles más altos en 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 que han sido infectados por cepas de especies de Lactobacillus y Pediococcus como L. brevis, L. buchneri y P. parvulus . La contaminación por acroleína también ha demostrado ser más común en vinos que han sido fermentados a altas temperaturas y/o elaborados a partir de uvas que han sido cosechadas a altos niveles de Brix . [2]
Las especies heterofermentantes 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 (con menos frecuencia) eritritol . Estos son compuestos de sabor dulce que pueden agregar dulzura a un vino donde no se desea (como Cabernet Sauvignon ). El sabor a manitol, descrito como manita por Pasteur, en los vinos a menudo está acompañado por 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 "avinagrado- éster ". El vino también puede tener un brillo viscoso en la superficie. [5]
A mediados del siglo XX, en las botellas de algunos vinos dulces fortificados producidos en el Valle Central de California comenzó a aparecer un crecimiento algodonoso parecido a un micelio . 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 causantes 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 se puede controlar mediante el saneamiento y el mantenimiento de niveles adecuados de dióxido de azufre. [2]
Algunas especies de Lactobacillus y Pediococcus (particularmente P. damnosus y P. pentosaceus ) tienen el potencial de sintetizar polisacáridos que añaden una viscosidad oleosa al vino. En el caso de Lactobacillus , algunos de estos sacáridos pueden ser glucanos que pueden sintetizarse a partir de la glucosa presente en el vino en concentraciones tan bajas como 50–100 mg/L (0,005 a 0,01% de azúcar residual) y que afectan a los vinos aparentemente "secos". Si bien la "finosidad" puede ocurrir en el barril o el tanque, a menudo se observa en los vinos varios meses después de que se embotellan. Los vinos con niveles de pH superiores a 3,5 y niveles bajos de dióxido de azufre son los que tienen mayor riesgo de desarrollar este defecto. [8]
Este defecto, llamado graisse (o "grasa") por los franceses [7] y les vins filant por Pasteur, se ha observado en vinos de manzana y sidra . También puede ser causado potencialmente por otros microbios causantes de deterioro como Streptococcus mucilaginous , Candida krusei y Acetobacter rancens . [8]
Se sabe que los vinos infectados con L. brevis, L. hilgardii y L. fermentum desarrollan ocasionalmente un aroma que recuerda a los 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 mil millones ( μg /l). El compuesto exacto detrás de esto son derivados del aminoácido lisina creado a través de una reacción de oxidación con etanol. [7] Si bien las especies de LAB indeseables se han asociado más comúnmente con este defecto, también se sabe que el vino infectado por la levadura Brettanomyces en presencia de fosfato de amonio y lisina presenta este defecto. [2]
Los productores de vino caseros suelen utilizar el sorbato como inhibidor de 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 . [7]
En comparación con los ácidos málico y cítrico, el ácido tartárico suele considerarse microbiológicamente estable. Sin embargo, algunas especies de Lactobacillus (en particular L. brevis y L. plantarum ) tienen el potencial de degradar el ácido tartárico en el vino, reduciendo la acidez total del vino entre un 3 y un 50 %. Los enólogos franceses habían observado este fenómeno durante mucho tiempo y lo llamaban tourne (que significa "volverse marrón") [7] en referencia al cambio de color que puede ocurrir en el vino al mismo tiempo, probablemente debido a otros procesos en juego además de la pérdida tartárica. Si bien Lactobacillus es el culpable más común de tourne , algunas especies de la levadura de película de deterioro Candida también pueden metabolizar el ácido tartárico. [2]
Aunque la presencia de carbamato de etilo no es un defecto sensorial del vino, el compuesto es un carcinógeno sospechoso que está sujeto a regulación en muchos países. El compuesto se produce a partir de la degradación del aminoácido arginina , que está presente tanto en el mosto de uva como 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 por levaduras (ya no es legal en la mayoría de los países) era la causa más común de carbamato de etilo en el vino, se sabe que tanto O. oeni como L. buchneri producen fosfato de carbamilo y citrulina , que pueden ser precursores de la formación de carbamato de etilo. También se ha sospechado que L. hilgardii , una de las especies "feroces de Lactobacillus ", 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 voluntario de carbamato de etilo en el vino de menos de 15 μg/L para los vinos de mesa y menos de 60 μg/L para los vinos de postre. [2]
Las aminas biógenas se han implicado como una causa potencial de dolores de cabeza por vino tinto . En el vino, se han detectado histamina , cadaverina , feniletilamina , putrescina y tiramina . Estas aminas se crean por la degradación de los aminoácidos que se encuentran en el mosto de uva y que quedan de la descomposición de las células de levadura muertas después de la fermentación. La mayoría de las LAB tienen el potencial de crear aminas biógenas, incluso algunas cepas de O. oeni , pero los niveles altos de aminas biógenas se asocian con mayor frecuencia con especies de los géneros Lactobacillus y Pediococcus . En la Unión Europea , se está empezando a controlar la concentración de aminas biógenas en el vino, mientras que Estados Unidos actualmente no tiene ninguna regulación. [7]