Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 1 de 25. Fermentaciones. Sulfitado. Saccharomyces cerevisiae

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1 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 1 de Fermentación alcohólica: Fermentaciones. UVAS DESPALILLADO ESTRUJADO PRENSADO ZUMO FERMENTACIÓN MADURACIÓN CLARIFICACIÓN FILTRADO Y Y Sulfitado Saccharomyces cerevisiae (Adición de conservantes) ESTABILIZACIÓN EMBOTELLADO Y Para la elaboración del vino se usan gran variedad de cultivares de uvas y las características del vino vienen determinadas por el tipo de uva, clase de mosto y clima. Los aromas que de la uva al vino se llaman varietal y se combinan con los aromas que se producen en las otras etapas de la elaboración del vino. Olores del vino: -Varietal: Derivado de los compuestos presentes en las uvas. -Pre-fermentación: Derivado de los compuestos desarrollados en la extracción del mosto. -Fermentativos: Derivado de los compuestos producidos por las levaduras en la fermentación principal y en la maloláctica. -Post-fermentativos: Derivado de los compuestos producidos durante el envejecimiento. La calidad de la uva y su aptitud para ser fermentada están afectadas por el clima en el que se desarrolla la uva, por ejemplo en un clima húmedo y frío se obtienen uvas con baja concentración de azúcares y alta acidez volátil, siendo más fácil que se infecten por hongos y también se cambia la composición de la microflora de levaduras naturales que posee. La adición de SO 2 al mosto se realiza para inhibir el crecimiento de levaduras incontroladas (levaduras) y de bacterias alteradoras (bacterias lácticas y bacterias acéticas), pero el SO 2 también actúa desde un punto de vista químico. SO 2 + Acetaldehído =sulfonatos. El acetaldehído retrasa la velocidad de la fermentación y los sulfonatos no. En resumen la fermentación es un conjunto de reacciones químicas que se resumen en el siguiente cuadro:

2 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 2 de 25 Ácido láctico Ácido acético Azúcar Gliceraldehído 3P Ácido glicérico 1,3 bis P Ácido Enol Pirúvico-P Ácido Pirúvico Acetaldehído CO 2 y etanol Dihidroxiacetona-P Glicerina Productos principales y en mayor cantidad. Otros productos de la fermentación La fermentación es un proceso que libera calor de 20 a 25 kcal/l. El 50% de estas calorías de 10 a 12 se libera al medio que rodea al vino pero el resto permanece en él y aumenta su temperatura. Gay-Lussac fue el primero que realizó una fórmula matemática de la fermentación. Pero Pasteur dijo que esta fórmula era válida para el 90% del azúcar que se transforma y el otro 10 % forma otras sustancias. Productos formados por la fermentación de 170 gramos de azúcar (mg/l) Alcohol CO Glicerina Ácido succínico 800 Butilenglicol 400 Ácido acético 300 Ácido láctico 300 Alcoholes superiores 300 Ácido citramálico 80 Acetaldehído 80 Ácido pirúvico 60 Ácido alfacetoglutámico 40 Acetato de etilo 40 La fermentación es un proceso biológico realizado por levaduras que transforman el azúcar del mosto en alcohol y CO 2 principalmente. Estas levaduras están presentes en el hollejo de la uva de forma natural. Todas las regiones vinícolas presentan microflora de levaduras similares, están las mismas especies y si hay pequeñas diferencias se deben al clima.

3 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 3 de Distribución de las levaduras. El número de levaduras por cada milímetro cúbico de mosto en: -Uva de vino: levaduras. -En vendimia sin estrujar: levaduras. -Mosto estrujado: levaduras. El número de levaduras del racimo en cepa es bajo y si se estrujan medidas higiénicas puede ocurrir que no se produzca la fermentación. Las máquinas estrujadoras y despalilladoras actúan como sembradoras de levaduras porque estos aparatos están recubiertos de zumo de uva y expuestas al aire, para ello las primeras levaduras que dejan las uvas se reproducen con gran rapidez y estas levaduras después se mezclan con las uvas que van a llegando. Hay tratamientos que recibe la uva que puede disminuir el número de levaduras, por ejemplo fungicidas que disminuyen la cantidad de Saccharomyces pero aumenta la de otras levaduras como las apiculadas, que son más resistentes a estos fungicidas. Las levaduras genuinas están donde se cultivan uvas. Persisten en forma de esporas, en las capas superficiales del suelo del viñedo (invierno), para penetrar a finales del verano y otoño mediante lluvias, viento o insectos en los granos de uva de donde pasen al mosto y también los granos de uva picados por pájaros y avispas, permiten que las levaduras entren al interior del grano y se multipliquen y después de la vendimia las levaduras de las uvas caen al suelo y así se completa el ciclo Grupos de levaduras de vinificación. Las especies de levaduras se dividen en tres grupos: -Levaduras principales. -Con características especiales. -Raras y accidentales. Las especies más extendidas se encuentran en todos los mostos. *Saccharomyces cerevisiae variedad ellipsoideus. Este nombre es igual a S.vini y S. ellipsoideus. Tiene forma elíptica y es la más corriente. *Kloeckera apiculata y Hanseniospora uvarum. Apiculadas con o sin esporas. Se multiplican muy rápidamente y siempre en la turbidez del vino. Estas especies suponen el 90% del total de las levaduras. *Saccharomyces chevalieri. Principalmente en uvas tintas con iguales propiedades que S. cerevisiae. *En uvas blancas pueden aparecer Torulopsis bacillaris ó stellata. Tiene forma alargada. Es específica de las uvas atacadas por podredumbre noble que tienen distinta microflora que las uvas sanas. *S. oviformis ó bayanus. Con la que se alcanza un mayor grado alcohólico. *S.rosei. Casi redonda y no produce grandes cantidades de acidez volátil. *Schizosaccharomyces pombe. Aparece rara vez pero hace desaparecer el ácido málico y desacidifica el mosto. Hay todo tipo de levaduras, bacterias y mohos en las uvas y las levaduras auténticas tienen que competir con todas ellas.

4 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 4 de 25 La fermentación no la hace un solo tipo de levaduras, todos están desde el principio pero se van relevando el cambiar las condiciones del medio porque aparece alcohol y CO 2 y estos dos productos elimina a mohos, bacterias y levaduras superficiales. El azufrado del mosto fresco disminuye el oxígeno que necesitan para vivir. También se puede hacer por un calentamiento breve del mosto o preclarificando y así se puede disminuir la concentración del SO Tres pasos de la fermentación. A) Principio de la fermentación: Kloeckera apiculata o Hanseniospora uvarum. En los mostos poco sulfitados (el exceso de sulfitado mata a estas dos especies) estas levaduras apiculadas realiza la primera parte de la fermentación y ellos producen el primer grado de alcohol hasta los 3 ó 4º y después se van remplazando por Saccharomyces cerevisiae. K.apiculata forma también ácido volátiles y ésteres volátiles que perjudican el normal curso de la fermentación y la calidad de los vinos por ello también se les considera microorganismos fermentativos dañinos. También hay levaduras superficiales: Hanseniospora anomala, Pichia anomala y Candida vini. Las dos primeras son formadoras de esporas y las tres forman velo en la superficie. Se desarrollan al contacto con el aire de la superficie del vino y forman velos rugosos de color blanco grisáceo. Todas destruyen valiosos componentes del vino y por ello son perjudiciales. Torulopsis bacillaris ó stellata para la podredumbre noble, pueden formar de 7 a 10º. B) Durante la fermentación: Todas las levaduras que participaron en el inicio de la fermentación no soportan grandes cantidades de alcohol en el sulfitado, por ello desaparecen y dejan su lugar a Saccharomyces cerevisiae que invade rápidamente todo el medio (a mediados de la fermentación todas las levaduras del principio han desaparecido). Saccharomyces tiene gran capacidad fermentativa y se obtienen grandes cantidades de alcohol 8-16º. Son insensibles a los ácidos y producen sustancias sápidas y aromáticas valiosas. Otras especies: S.bayanus, S. florentinus, S. delbrueckii, Kluyveromyces veronae. C) Al final de la fermentación: Saccharomyces oviformis actúa en mostos ricos en azúcar y es el menos sensible al alcohol, puede llegar a los 17-18º en ciertas regiones de España, en laboratorio puede llegar hasta 20º. Son útiles para acabar vinos de alta graduación alcohólica Muerte prematura de saccharomyces cerevisiae durante la fermentación. Las fermentaciones naturales es donde puede surgir este problema debido a que no tolera el etanol y otros productos de la fermentación. Hay productos de laboratorio que evitan la muerte prematura de esta levadura. Las especies que actúan en cada fase de la fermentación pueden variar según zona o condiciones climáticas del año por ejemplo en España en los años húmedos y fríos nos da una uva más dañada y hay más levaduras oxidativas. También el sulfuroso disminuye el número de levaduras, favorece a Saccharomyces cerevisiae y perjudica a K.apiculata. S.cerevisiae proviene

5 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 5 de 25 principalmente del equipo de elaboración del vino y se convierte en la levadura predominante a medida que avanza la fermentación y aumenta el grado de alcohol que inhibe a otras levaduras del mosto. El patrón de sucesión de levaduras también se puede modificar por la temperatura, el sobrecalentamiento del vino disminuye la calidad de éste. En condiciones ideales, para tintos la fermentación a 24ºC dura 3-5 días y para blancos con una temperatura de 7-21ºC dura de una a varias semanas y en general la temperatura debe ser inferior a 29ºC y dura de 5 a 11 días Recuento de las levaduras del vino. Se cuentan bajo el microscopio todas las células de levaduras que hay. El recuento nos puede servir también para ver la eficacia de los tratamientos de clasificación ya que un vino parece limpio cuando contiene levadura por cada mililitro. De cada levadura que se siembra en un medio nutritivo aparecerá una colonia. El número de levaduras nos va a indicar el estado del material de vinificación y de la limpieza en general, y es una determinación conveniente en enología para realizar la puesta a punto y control de un local de fermentación, una instalación de embotellado y para verificar la limpieza y esterilización del material de la bodega y de sus locales. Lo normal es que haya un 5% de levaduras y que cuando hay contaminación reciente alcanza un nivel del 50% Identificación de levaduras que alteran y contaminan. Son levaduras perjudiciales que contaminan los locales o el material, son resistentes al alcohol, al sulfuroso, a la ausencia del aire y permanecen vivas en el vino, en estado latente durante unos meses. Son distintas a las levaduras de vinificación que enturbian el vino y forman sedimentos y cuando los vinos contienen restos de azúcar pueden producir su fermentación y dar un vino gaseado. Producen refermentación en vinos dulces y los depósitos de levaduras que tienen algunas botellas de vinos secos son las levaduras de la primera fase de la fermentación que han sobrevivido a una larga conservación en presencia de alcohol y sulfuroso. Normalmente sólo sobrevive una especie de levaduras. -S.oviformis. Produce refermentación de los vinos licorosos y forma el velo de flor de ciertos vinos y produce la segunda fermentación en botella de los vinos espumosos. -S.baillii. Se desarrolla en vinos con menor grado alcohólico y resiste al sulfuroso. -S.ludwigii. Es capaz de resistir 500 ml de SO 2 /l. -Brettanomyces: Se desarrollan en la superficie del vino y ésta le da sabor a ratón. -Candida, Pichia y Brettanomyces: Estos géneros producen velo en la superficie y en las paredes empapadas de vino. Las levaduras que contaminan se encuentran en el material y en los depósitos y muchos casos de refermentación se deben a contaminaciones por levaduras. Las causas de la contaminación son variadas y para suprimirlas hay que revisar los sistemas de almacenamiento y los puntos de manipulación, por ello, la operación de trasiego no consigue a veces eliminarlas, porque los vuelve a introducir.

6 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 6 de 25 Las contaminaciones en las líneas de embotellado grandes son muy frecuentes y por ello se necesitan medidas especiales de limpieza y de esterilización de material Utilización de las levaduras puras en vinificación. La fermentación de la uva no puede ser una fermentación pura, ya que interviene más de una especies de levaduras y otras bacterias dañinas(lácticas o acéticas). La fermentación pura (realizada por una sola especie de levadura) como la utilizada en cervecerías no es aconsejable para el vino. Se pueden utilizar levaduras seleccionadas que son cultivadas en laboratorio, originarias de una región y utilizadas en esa región. Para elegir una levadura se necesita un estudio de todas las levaduras de la zona y se miran: Grado de alcohol que producen, grado que soportan, que sean resistentes a temperaturas elevadas, cantidad de glicerina que forman, cantidad de ácido acético que forman, aromas, etc. Antes de sembrar con cultivos de levaduras puras se tienen que eliminar las levaduras naturales que tiene la uva y los locales de fermentación, ya que si no las que van a predominar son las naturales. La adición de levaduras puras es difícil para tintos porque aunque estén sulfitados y se siembra con cultivo puro, siempre habrá zonas a las que no habrá llegado el sulfitado y el cultivo puro y en ellos se desarrollan las levaduras naturales. Esto es más fácil de hacer en el blanco porque sus tratamientos previos como el desfangado contribuyen a la eliminación de las levaduras naturales Competencia de especies de levaduras en las fermentaciones. Se da entre las levaduras naturales y las añadidas, después de una siembra, por ejemplo, igual cantidad de S.cerevisiae y S.oviformis, la primera especie va a predominar rápidamente, si quiero que las dos especies alcancen el mismo número de individuos debo añadir 10 veces más de fermento de S. oviformis. El género Schizosaccharomyces, se puede añadir para desacidificar los mostos ácidos, pero sólo se desarrolla si no hay gran cantidad de S. cerevisiae Antigua práctica de pie de cuba. Se usaba para que el arranque y duración de la fermentación fuera regular. Se llama pie de cuba a unos fermentos preparados de antemano con uvas seleccionados a los que se han añadido o no levaduras seleccionadas y se han colocado en el fondo del tanque de fermentación de la vendimia nueva y favorece el arranque de la fermentación. Experimentalmente se observa esto: Duración de la fermentación Nº levaduras/mm 3 mosto 1º fermentador 18 días

7 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 7 de 25 3º fermentador 12 días º fermentador 7 días Es un viñedo en el que la vendimia duró 15 días para llenar 7 fermentadores. Por ello el empleo de pie de cuba sería muy útil para las primeras cubas. El proceso es el siguiente: Ocho días antes de iniciarse la vendimia se cortan uvas sanas y maduras, se estrujan y se sulfitan con 10 g/l de sulfuroso. Se preparan teniendo en cuenta el volumen a vinificar; algunos hectolitros de pie de cuba y cuando estén en plena fermentación se emplea para sembrar la vendimia fresca de la primera cuba y las siguientes cubas que ya están sembradas por su paso por los distintos lugares de la bodega se puede utilizar el mosto de la primera cuba para estimular las fermentaciones Técnicas modernas de siembra del mosto. Se utilizan polvos de levaduras secos que se comercializan no son liofilizados (levaduras desecadas después de su congelación y que contienen pocas células vivas) son levaduras deshidratadas con aire caliente al vacío, estos polvos de levadura de aspecto gris, amarillento, blanquecino y pulverulento; tienen un índice de humedad del 7% y contienen de un 10 a un 60% de levaduras vivas, es decir de 1 a 16 millones por gramo de polvo de levadura. Están preparados con una sola especie de levaduras generalmente. S.cerevisiae o S.oviformis. La siembra del mosto con estos polvos es recomendable muchas veces porque puede que en ciertos años las levaduras naturales sean poco numerosas o en otros años fríos o en que las uvas lleguen a la bodega con una temperatura inferior a 16ºC, es difícil que arranque la fermentación y también cuando el mosto está muy sulfitado o el mosto de uva blanca se ha clarificado por un centrifugador. También se añade polvo de levadura para resembrarse los vinos con restos azucarados, por haber detenido accidentalmente su fermentación. También sirve para provocar la fermentación de mostos conservados y también para reemplazar la técnica de laboratorio de sembrar las levaduras en los procesos de descomposición. Se escogerá S.oviformis, levadura muy fina resistentes al alcohol para vinos blancos, secos, con grado alcohólico alto y para vinos licorosos. El uso de levaduras secas en vinificación supone una mejora en la marcha de la fermentación y en la calidad final, lo ideal sería que hubiera una cepa de levadura óptima en cada tipo de vino. Las levaduras secas se utilizan en dosis de 5 a 10 gramos de polvo por cada hectolitro. Una siembra más fuerte producirá en el vino gustos a levadura desagradable. El polvo no se añade directamente al mosto sino que se rehidrata diluyendo el polvo en agua tibia, después de 20 a 30 minutos las levaduras han recobrado su vitalidad y es ahora cuando se añaden al mosto. En ciertos casos (refermentación de vinos con residuos de azúcar) se prepara un pie de cuba, se añade el polvo al mosto y se utiliza la técnica del pie de cuba. Todas las levaduras puras con interés para elaborar vino deben formar mucho alcohol y glicerina, formar pocos ácidos volátiles, tener una intensa capacidad fermentativa y son poco sensibles a las variaciones de temperatura.

8 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 8 de 25 La levadura pura es efectiva si se añade inmediatamente después de la extracción y preclarificado, la levadura debe ser capaz de permanecer ella sola durante la fermentación y se debe añadir antes de que aparezcan otras levaduras silvestres, mohos y bacterias. Es mostos de uva de alta calidad de buenas regiones y de uvas sanas se puede dejar la fermentación espontánea pero en otras bodegas que producen grandes cantidades de vino pero en otras bodegas que producen grandes cantidades de vino y en las que se preclarifican los mostos con separadores automáticos (se calientan por una placa de 30 a 120 segundos a 87ºC para matar todos los microorganismos y después se enfría a 18ºC) y después se siembra con cultivo puro de levadura para que se produzca la fermentación. Con el cultivo de levadura pura se evitan fermentaciones anómalas, se reducen los problemas de control de la fermentación se facilita la obtención de un vino de calidad constante. Cultivos puros de S.cerevisiae (aumenta la producción de alcohol pero el vino es de baja calidad), no afectan a las otras levaduras (los tres pasos de la fermentación) sólo aumenta su número y el resto de levaduras mantiene su número. El cultivo puro se usa si se dan estos casos: -En mostos de uva que preclarificados por centrifugación o filtración, por lo que perdieron una parte de sus levaduras naturales. -En mostos de uva que después de la preclarificación fueron completamente esterilizados mediante un corto tratamiento térmico. -En los cambios de fermentación de vino de uva (correcciones). -Por interrupción de la fermentación (frío). -En la elaboración de vino espumoso -En la elaboración de vinos de frutas y bayas. -En la fermentación de mostos procedentes de uvas en mal estado. -En la formación de jugos de uvas desecadas. Como en los jugos de frutos y bayas existen de forma natural pocas levaduras vínicas, por ello se usan cultivos de levaduras puras y también porque los vinos de postre o vinos dulces tienen un alto grado de alcohol. También se recomienda levaduras puras en la fermentación de macerados de frutas y bayas para obtener aguardiente y licores generosos, porque así se obtiene un sabor muy limpio y elevado grado alcohólico Preparación de un aditivo de levaduras puras. Se calcula que para mostos frescos de uva o frutas se necesitan de 1 a 2 litros de aditivo con levaduras. Para los jugos de bayas 2 litros y para mostos muy estrujados de 3 a 5 litros y estas cantidades son para 100 litros de mosto o vino. Para preparar un aditivo de levaduras se prensan 20 litros de mosto de uva de mesa sana, se calientan hasta la ebullición, se enfría hasta 25ºC y se añade la levadura pura. Después de 2 ó 3 días las levaduras se han multiplicado y es cuando se añaden al mosto o vino en fermentación. Si no dispongo de mosto se coge vino sano, se le quita el alcohol mediante ebullición en 20 minutos y cuando esté hirviendo se añaden 150 gramos de sacarosa por cada litro. Se deja enfriar y se añade el cultivo puro de levadura.

9 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 9 de Condiciones del desarrollo de las levaduras. Las condiciones de desarrollo de las levaduras de su crecimiento o multiplicación son las mismas que las de fermentación, sólo se produce fermentación del azúcar y su transformación en alcohol cuando las levaduras se desarrollan bien. Son sensibles a las temperaturas, necesitan oxígeno, azúcar, minerales, sustancias nitrogenadas y factores de crecimiento Influencia de la temperatura. Las levaduras se desarrollan bien hasta unos 20ºC y por debajo de 13ºC no se inicia la fermentación o es un inicio muy lento. Cuando un depósito de fermentación no fermenta y pasan cinco días los mohos se desarrollan en la superficie del mosto y hay que intervenir para arrancar la fermentación. Si el mosto está frío se utiliza la técnica de pie de cuba o también se puede calentar parcialmente y mediante una resistencia eléctrica o calentar algunos hectolitros hasta 50ºC y añadir a la cuba. La fermentación no se produce bien por encima de 35ºC y se detiene la actividad de las levaduras esto puede suceder a 30ºC. -Rapidez de fermentación y temperatura: La rapidez aumenta proporcionalmente con el aumento de la temperatura, hasta un límite. Fermentación del mosto de uva a distintas temperaturas El mosto con 178 g/l de azúcar 20ºC 25ºC 30ºC 35ºC A los 2 días A los 4 días A los 7 días A los 15 días Límite de fermentación y temperatura. La cantidad de azúcar que pueden transportar las levaduras o el grado alcohólico que pueden alcanzar depende de la temperatura por ello cuanto más elevada es la temperatura más rápido es el comienzo de la fermentación pero el grado alcohólico alcanzado es menor. Por ello si quiero alcanzar un grado alcohólico alto necesito mantener una temperatura de fermentación bastante baja.

10 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 10 de 25 Fermentación de un mosto a distintas temperaturas Temperatura Arranque de Grado fermentación pasados... alcanzado 10ºC º 15ºC º 20ºC º 25ºC º 30ºC º 35ºC 24 6º alcohólico -Temperaturas críticas para las levaduras. Controlando la temperatura de fermentación en la vinificación se desarrollará con mayor eficacia es importante que la temperatura de los depósitos se puede mantener dentro de unos límites y sin variaciones ya que el aumento progresivo de temperaturas es menos favorable que una temperatura igual durante todo el proceso. La temperatura ideal de la vinificación en tinto es de 25 a 30ºC, así se consigue una fermentación rápida, buena maceración y se evita que se detenga la fermentación. Para blancos se recomienda una temperatura de 20ºC. La temperatura crítica es aquella en la cual por encima de ella las levaduras ya no se reproducen y se mueren, no hay una temperatura exacta pero aproximadamente son 30 a 32ºC Influencia de la aireación: Las levaduras necesitan oxígeno para multiplicarse, si no tienen oxígeno no se reproducen pero si se les añade aire vuelven a reproducirse. Para conseguir una fermentación prolongada y unos 10º de alcohol deben formarse constantemente nuevas generaciones de levaduras y por ello siempre van a necesitar oxígeno. Necesitan oxígeno para utilizar ciertas sustancias: sintetizar esteroles y asimilar ácidos grasos. Al principio de la fermentación las primeras levaduras obtienen los esteroles de las células madres y las siguientes generaciones las obtienen del medio, por ello si la fermentación se produce sin aire cuando se acaban los esteroles de las células madres ya no podrán obtenerlos del medio. El peso que alcanza cada levadura depende de la proporción de oxígeno que tenga, por ello si quiero conseguir muchas levaduras deberé airear los tanques de fermentación, en la vinificación que normalmente se produce en tanques cerrados el oxígeno es el factor que limita la multiplicación de las levaduras. Generalmente el tratamiento de las uvas (estrujadoras, despalillado, prensado) asegura una primera aireación para el arranque de la fermentación y esta se desarrolla más rápidamente cuanto más oxígeno tengan las levaduras, la fermentación dura más tiempo en presencia de aire. En un mosto de fermentación las colonias de levaduras son más densas en la zona que se encuentra en contacto con el aire. -Práctica del remontado. Es una práctica que se realiza desde principios del siglo pasado, reemplazó a las operaciones de eliminar el sombrero en los depósitos cerrados o el bombeo en

11 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 11 de 25 los depósitos abiertos. Cuando se estrujaba pisando, se extraía el vino que iba saliendo y se rociaba la superficie. (Esquema) La fermentación en depósitos cerrados sin remontar se detiene y deja al vino con restos de azúcar. El remontado con aireación al segundo día permite que la fermentación termine. La fermentación en depósitos abiertos se termina sin problemas. En depósito cerrado el remontado que se practica el principio de la fermentación es el más eficaz. El remontado consiste en sacar mostos en fermentación por la parte inferior de la cuba y bombearlo para que caiga sobre la parte superior de la cuba, la fuerza de la caída produce que el oxígeno se distribuye por toda la cuba. El mosto aireado se remonta por medio de una bomba hasta la parte superior de la cuba y rocía el sombrero del hollejo. Así se establece un circuito continuo rociando toda la superficie y consiguiendo un mejor lavado de los hollejos. La duración del remontado se calcula de acuerdo con el contenido del depósito, lo normal es que 1/3 o ½ de un mosto sea el volumen suficiente. Un remontado eficaz también se logra separado del depósito de fermentación una parte del mosto que después se bombea al depósito de manera que cubra los orujos. El momento de hacer el remontado es muy importante ya que su efecto será distinto según el momento en que se practique, cuando se usa para activar el trabajo de las levaduras debe hacerse al principio de la fermentación o en el momento de la fase exponencial del crecimiento de las levaduras que se corresponde con las primeras horas de la fermentación. La aireación al principio permite llegar al final de la fermentación mejor, si se realiza demasiado tarde es poco eficaz porque las levaduras están en un medio con pocos nutrientes. El oxígeno es para las levaduras y no para el mosto por eso se debe añadir cuando se están reproduciendo para que aumente el número de colonias de levaduras y mantener su actividad. -Efectos del remontado. 1. -Efectos de la aireación 2. -Mezcla de las distintas zonas del depósito de fermentación: azúcar, temperatura, etc. 3. -Distribución de las levaduras por toda la masa de mosto-vino. 4. -Acentúa la maceración y por tanto la mejor disolución de la materia colorante y taninos. Como se ve el remontado es la operación más simple e importante en la vinificación del tinto. Tratamientos en un depósito de uva tinta: 1. -Cuando el depósito está lleno se realiza un remontado de homogeneización para mezclar vendimias diferentes, repartir el anhídrido sulfuroso y repartir el pie de cuba si lo hay. 2. -Desde que se inicia la fermentación y hasta el día siguiente remontado con aireación.

12 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 12 de Según las necesidades hacia el final de la fermentación pueden practicarse uno o varios remontados, con o sin aireación, para homogeneizar el vino y lavar el hollejo. Problemas del remontado al aire: 1. -La aireación es peligrosa en años cálidos, porque al activar la transformación del azúcar provoca uno elevación más rápida de la temperatura que puedo detener la fermentación, pero no es peligroso realizarlo porque las levaduras mejores y con mayor número resisten temperaturas más altas. 2. -A veces la aireación es inútil porque las levaduras tienen a su alcance ácidos grasos que les permiten crecer sin gran cantidad de aire, pero este tipo de alimento no impide no impide que se puede detener la fermentación, por ello, la aireación es indispensable para que las levaduras utilicen ácidos grasos y sinteticen esteroles Necesidades nutritivas: Las levaduras necesitan que haya ciertos alimentos en el mosto donde se van a desarrollar. Es fácil que tengan azúcar y materias minerales en el mosto pero el mosto tiene pocas sustancias nitrogenadas y las levaduras están formadas por un 20 a 60% de materia nitrogenada, por ello para formar sus células y reproducirse necesitan nitrógeno. El nitrógeno amoniacal es el primer alimento que consumen las levaduras y también aminoácidos libres, en 36 horas de fermentación las levaduras han agotado todas las fuentes de nitrógeno del mosto y a partir de ahí la fermentación se produce con levaduras hambrientas que deban vivir de sus propias reservas de nitrógeno y al final de la fermentación han dejado en el vino aminoácidos. Hay ciertas vendimias que tienen menos cantidad de nitrógeno de lo normal porque el terreno carece de nitrógeno, o porque las uvas están muy maduras o atacadas por botrytis, por ello se añade nitrógeno en forma de sal de amonio para ser utilizado por las levaduras. -Empleo de la sal de amonio. Añadiendo de 10 a 20 g/hl siempre aumentan el número de levaduras y se acelera la fermentación. Si el mosto es muy rico en azúcar al añadir sal de amonio obtengo mayor grado alcohólico. Se debe añadir antes de iniciarse la fermentación para que todo sea usado por las levaduras ya que si se hace por ejemplo al segundo día de la fermentación la levadura sólo utilizará 2/3, después del 4º día solo, etc. Necesidades de factores de crecimiento. Son vitaminas: biotina, piridoxina, tiamina, ácido pantoténico, inositol y nicotinamida. La uva en condiciones normales tiene todos estos factores de crecimiento, si carece de ellos por ser uvas podridas o poco maduras se suelen añadir una parte de uvas sanas para que proporcionen los factores de crecimiento. A medida que las levaduras se multiplican, los factores de crecimiento se van agotando y la facilidad de fermentación disminuye. Es suficiente con añadir un poco de mosto fresco que contiene factores de crecimiento para que la fermentación continúe, ya que estos factores de crecimiento son necesarios en muy pequeñas cantidades.

13 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 13 de 25 La más importante es la tiamina o B 1 que los mostos sanos tienen en una cantidad de 0.5 mg/l pero los mostos sulfitados o de uva podrida carecen de esta vitamina, por ello se pueden añadir 60 mg/hl. Con esta vitamina se consiguen vinos con poca cantidad de anhídrido sulfuroso y también facilita la refermentación y acabado de los vinos azucarados Influencia de la acidez. Las levaduras no necesitan más que un ph de 4 para multiplicarse, es decir, no necesitan acidez incluso fermentan mejor los azúcares en un medio neutro o poco ácido. A ph < 4 ó 3 aumenta la acidez volátil. Siempre que se detiene una fermentación es por exceso de temperatura no por falta de acidez, pero la falta de acidez si provoca que puedan desarrollarse bacterias perjudiciales. La acidez no favorece el desarrollo de las levaduras pero perjudican las bacterias peligrosas. 2. -Fermentación maloláctica En el momento en que el vino tinto nuevo es descubado del envase del cual se ha desarrollado la fermentación tumultuosa todavía no ha terminado, tiene que sufrir otras transformaciones biológicas. A la fase de transformación rápida del azúcar en alcohol y del mosto en vino le suceden otras modificaciones más lentas pero importantes en cuanto a la calidad. Por lo general después de algunos días en estado estacionario el vino entra en actividad y se termina, está período corresponde a la fermentación secundaria o fermentación de acabado o de afinamiento o fermentación maloláctica.

14 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 14 de 25 A partir de este momento cuando el vino nuevo sale de la cuba se obtendrá un vino suave, de poco acidez, con aroma evolucionado o un vino duro, firme, con acidez alta y con distinto gusto del primero. Los buenos vinos no son el fruto de una sólo fermentación del azúcar por las levaduras sino que esta fermentación alcohólica es seguida por una fermentación del ácido málico por bacterias lácticas que provoca una disminución de la acidez fija y el suavizamiento del vino; es la fermentación maloláctica, a veces llamada desacidificación bioquímica. La FML es una descarboxilación del ácido málico de la uva para dar ácido láctico y lo realizan las bacterias ácido-lácticas. En la mayoría de los vinos se produce después de la fermentación alcohólica pero en la maceración carbónica las dos fermentaciones se producen a la vez. El ácido láctico es más débil que el ácido málico y la principal consecuencia de la fermentación maloláctica es la desacidificación del vino según la proporción de ácido málico y tartárico también al eliminar el ácido málico disminuye la probabilidad de que se contamine con microbios y también aumenta la complejidad del vino Naturaleza de la transformación maloláctica: Es un proceso útil pero debe ser dirigido y controlado. Pero esta transformación sucede espontáneamente y muchas veces no se nota. A veces se produce en los depósitos al final de la fermentación alcohólica y la única forma de detectar la fermentación es mirando muestras al microscopio y controlando la acidez. Esta fermentación tiene lugar inmediatamente después del descube del depósito cuando se trasvasa el vino a toneles o a otro envase, el vino continúa lentamente durante el invierno si no es muy frío y el vino permanece mucho tiempo gaseoso pero casi siempre se produce en primavera y el principio del verano, cuando el vino se calienta en las bodegas las bacterias de la FML empiezan su actividad si hay ácido málico. En nuestro clima esta fermentación se confunde fácilmente con el final de la fermentación alcohólica Modificaciones de la composición del vino. Este fenómeno se estudió primero en las regiones frías donde el contenido de ácido málico en la uva es alto y se producen vinos verdes y ácidos. En algunas regiones vinícolas cuando no se produce la FML el vino es inservible por lo ácido que es; teniendo acideces de 8 y 10 g/l, este proceso reduce la acidez en hasta 3 g/l Una parte de la acidez del vino se ha transformado en dióxido de carbono que se desprende y desaparece. -Importante disminución de la acidez total del vino, que en ocasiones supera más del 50 por 100 de la acidez inicial, con una desaparición total o parcial de ácido málico, de sensaciones gustativas ásperas y astringentes y con la aparición del ácido láctico de gusto más vinoso y suave. -Incremento de la acidez volátil del orden de 0,1 a 0,2 gramos/litro en condiciones normales, debido a la degradación de los azúcares residuales, a la intervención de las bacterias heterolácticas, y sobre todo a la metabolización

15 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 15 de 25 del ácido cítrico que se produce en la etapa final de la fermentación maloláctica, causando la total desaparición de este ácido en el vino. -Disminución de la intensidad del color en los vinos tintos, explicada por una modificación del ph del vino que puede implicar una modificación de los antocianos, y sobre todo por una destrucción de los mismos, debida posiblemente a una hidrólisis de la molécula producida por el complejo enzimático de las bacterias lácticas en la búsqueda de la parte azucarada de los antocianos. -Modificación del aroma del vino, debido en parte a una disminución de los aromas varietales por una degradación de los compuestos aromáticos de la uva, por otra parte a una atenuación o desaparición de las sustancias aromáticas formados durante la fermentación alcohólica: 3-metil-n-butilacetato, n- hexilacetato, 2-fenil-etilacetato, y 2-etil-n-hexanoato; y por fn formándose ésteres como el acetato de etilo de olor a pegamento o el lactato de etilo de olor lácteo, o bien alcoholes superiores como el n-propanol, 2-butanol y n- hexanol de olores más pesados y groseros. Pero quizás el compuesto aromático más característico de la fermentación maloláctica es el diacetilo, formado a partir de la degradación del ácido cítrico, y con un inconfundible olor a mantequilla por encima de los 5 a 7 mg/litro, aunque en concentraciones inferiores puede contribuir positivamente al aroma de los vinos. El anhídrido sulfuroso reduce el contenido de diacetilo debido a una interacción entre ambas sustancias. Todas estas sustancias produce una mayor complejidad aromática en los vinos, así como de un mayor cuerpo, pero en los vinos jóvenes se reduce el nivel de los aromas primarios y varietales. Para atenuar este problema, en ocasiones se acude a la siguiente estrategia: el vino se divide en dos fracciones, la primera realizará la fermentación maloláctica en su totalidad, y en la segunda se dispondrán los medios para que ésta no se desarrolle; mezclando ambos vinos cuando se encuentren perfectamente estabilizados, resultando la mezcla con un contenido en ácido málico inferior a 1.0 a-1.5 gramos/litro sensorialmente tolerable, pero manteniendo un nivel aromático superior al de una degradación completa del ácido málico. -Acumulación de manoproteínas en el vino, procedentes de las paredes celulares de las levaduras en autolisis y de las propias bacterias lácticas, estando formadas por la unión de una cadena proteínas y otra de manosa, que por sí solas o polimerizadas con los taninos, comunican al vino en la boca una agradable sensación de grasa y de volumen. -Mayor estabilidad biológica del vino, debido a su empobrecimiento en nutrientes o factores de crecimiento, así como a una mayor presencia en el medio de inhibidores microbianos formados por las bacterias lácticas, que transmiten al vino una cierta inmunidad frente a otras alteraciones producidas por los microorganismos. -Degradación de los aminoácidos del vino por su descarboxilación, produciendo diversas sustancias llamadas aminas biógenas, tales como: la histamina que es una sustancia toxica derivada de la histidina, o bien la ornitina y e carbamato de etilo derivados de la arginina, siendo la primera un inhibidor microbiano y la segunda de propiedades cancerígenas, o el 2-acetil tetrahidropiridina de olor a ratón producido a partir de la lisina, etc.

16 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 16 de 25 -Eventual formación de polisacáridos exocelulares, producido por determinadas bacterias lácticas como Pediococcus damnosus y el Lactobacillus brevis, que se recubren de una sustancia viscosa de glucano derivada de la glucosa, confiriendo a los vinos un aspecto denso y viscoso, conocido como ahilado o enfermedad de la grasa Bacterias de la fermentación maloláctica. Son las bacterias lácticas: *Cocos homofermentativos: Pediococcus cerevisiae. *Cocos heterofermentativos: Leuconostoc oinos y L.gracile. *Bacilos homofermentativos: Lactobacillus plantarum, L.casei, Streptobacterium. *Bacilos heterofermentativos: Lactobacillus hilgardii, L.fructivorans, L.desidiosus, L.brevis. Distribución de las bacterias lácticas. Están en las uvas maduras, en la pruína del hollejo igual que las levaduras, hongos y mohos, pero su distribución en los viñedos es muy irregular, porque uvas de la misma viña, no producen FML todos los años.

17 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 17 de 25 También hay bacterias lácticas en el material y recipientes de vinificación, también están en la madera y en la capa con tartárico de las cubas. Las medidas de limpieza y conservación que se usan para evitar alteraciones del vino destruyen también estas bacterias malolácticas y por ello en depósitos nuevos la FML es más difícil de conseguir Bacterias útiles y bacterias nocivas: Cuando la FML ha terminado se puede producir el picado láctico, producido por la degradación de los azúcares a la vuelta debida a la degradación del ácido tartárico. Las bacterias de esta fermentación son las más resistentes a la acidez y transforman al ácido málico sin tocar los azúcares del vino. Las bacterias nocivas necesitan medios ácidos más bajos y atacan azúcares y otros componentes del vino aumentando la acidez volátil, pertenecen generalmente al género lactobacillus. En los vinos pueden existir dos clases de bacterias lácticas. A) Las bacterias que descomponen el ácido málico, los azúcares y el ácido cítrico pero no atacan el ácido tartárico ni al glicerol. Son los que producen generalmente FML pero también alteraciones en el vino que ha quedado dulce porque cesó la fermentación maloláctica. Estas bacterias no son peligrosas más que cuando tienen azúcar en el medio y ph alto. B) Bacterias capaces de descomponer el ácido tartárico y el glicerol son los más peligrosos porque alteran gravemente el vino pero no siempre aparecen. La bacteria láctica ideal, útil o inofensiva sería la que ataca al ácido málico sin atacar otros componentes pero no existe. Lo más peligroso es la presencia de azúcares, glucosa y fructosa en el vino Condiciones del desarrollo de las bacterias malolácticas. Mientras la FML no está terminada hay y debe haber bacterias en el vino pero una vez terminada no debe haber ni una bacteria. La FML debe seguirse y controlarse con la misma atención que la primera fermentación para obtener un vino biológicamente terminado. Hay que vinificar de forma que la FML se efectúe poco después del trasiego y siempre antes del primer enfriamiento para evitar la fermentación en primavera y obtener un vino que se pueda consumir rápidamente. Un vino tinto no es estable ni está terminado hasta que las dos fermentaciones han acabado, hay que conseguir lo siguiente: 1. -Que todos los azúcares estén fermentados por las levaduras y que el ácido málico queda enteramente fermentado por las bacterias sin que estas ataquen los azúcares y otros componentes. 2. -Cuando el azúcar y el ácido málico han desaparecido el vino está biológicamente terminado y es entonces cuando debo eliminar los microorganismos mediante sulfitado, trasiego, filtrado, clarificación o calentamiento. 3. -Siempre es preferible que los azúcares y el ácido málico desaparezcan pronto porque así se reduce el tiempo del período peligroso en el cual otras levaduras y bacterias pueden actuar sobre el azúcar residuales y

18 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 18 de 25 otros componentes del vino. Este riesgo es mayor cuando el vino no está sulfitado. El principio general es conseguir las condiciones que permiten obtener rápidamente las transformaciones útiles y de ese modo reducir al máximo la duración del período crítico. Un retraso en la FML prolonga el período durante el cual el vino es inestable y aumentan los riesgos de alteración. Para la buena conservación de un vino tinto se debe determinar si la FML ha terminado por completo ya que los tratamientos de clarificación y estabilización realizados antes del fin de la FML no son útiles y su embotellado sería un fracaso. -Crecimiento bacteriano espontáneo. El desarrollo de la multiplicación bacterias en el curso de la vinificación presenta dos ciclos sucesivos separados por una fase de adaptación. (Gráfico). El primer período empieza desde las primeras horas del encubado y es paralelo al desarrollo de las levaduras, es interrumpido por la formación de alcohol y la población bacteriana disminuye rápidamente. Finalmente queda en el vino nuevo después de la fermentación alcohólica un número de bacterias vivas muy variables, miles de bacterias por cada centímetro cúbico. El período de la latencia que sigue es más o menos prolongado, puede haber superposición a la vez de las dos fermentaciones; esto no es lo mejor, la mayor parte de las veces la fase de latencia es de algunos días a algunas semanas si hay algún factor limitante. Esta fase puede durar algunos meses. La multiplicación se reanuda después de esta fase de reposo y provoca la transformación del ácido málico. La formación del ácido láctico es pequeña en la primera fase. La degradación maloláctica no comienza hasta la decadencia. Cuando la concentración de bacterias es muy pequeña no se produce la FML. En general debe haber de bacterias por cada centímetro cúbico para que comience. Después disminuye la población de forma más o menos rápida y cuando no hay ácido málico siempre quedan bacterias en mayor o menor número en función de ph, sulfitado, procedimientos de clarificación y del tiempo de conservación. Ejemplo de la evolución Acidez total expresado en mg/l de Ácido málico de la FML. sulfúrico 28 de diciembre de noviembre de noviembre de noviembre de noviembre Influencia del ph. Se llama ph umbral al ph a partir del cual el desarrollo de las bacterias y el ataque de un componente determinado es posible, cada bacteria tiene un ph umbral distinto. Hay dos ph umbral importantes, el que ataca la acidez málica y el que ataca el azúcar.

19 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 19 de 25 Cuanto más separados estén estos valores mejor para la FML(los cocos tienen más bajo el ph umbral para el málico que para el azúcar). A medida que el ph desciende hay bacterias que no lo soportan y dejan de actuar y la FML es más difícil. El ph óptimo para las bacterias de 4.2 a 4.5 más alto que el ph del vino, con ph de 3 y 4 la FML se inicia más rápidamente según el ph sea más alto. Y el ph límite está en 2.9, por debajo de este valor no se produce la FML. Cuando la FML es más necesaria y sus efectos sobre el sabor del vino más importante (es decir cuando la uva no está suficientemente madura y los vinos son ácidos) la FML es más difícil de conseguir y se produce más tarde pero se desarrolla mejor. Las bacterias que causan enfermedades en el vino se desarrollan mejor en vinos de acidez baja, estos son los más suaves pero también los más expuestos a alteraciones. En enología hay siempre oposición entre las técnicas que permiten la obtención de mejor calidad y las que garantizan la mejor seguridad en la conservación. Los valores bajos de ph producen un retraso en el arranque de la fermentación maloláctica, aunque luego el desarrollo de las misma es muy bueno y de carácter homoláctico, produciendo casi exclusivamente ácido láctico y a la vez poca acidez volátil. En los vinos de ph elevado se desarrollan favorablemente los Lactobacillus, mientras que en los de ph reducido son adecuados para los Leuconostoc y Pediococcus. El Oenococcus oeni presenta un máximo de actividad entre los valores de 3.0 a 3.2. La concentración de otros ácidos también influye. El ácido fumárico a pequeñas dosis es un activador, mientras que a concentraciones más elevadas de 0,4 a 1,5 gramos/litro se comporta como un inhibidor. Los ácidos grasos son también inhibidores, especialmente el ácido decanóico, que procede del metabolismo de las levaduras encontrándose a unas concentraciones de 5 a 20 mg/litro. Cuando el ph es excesivamente bajo, se puede facilitar el arranque de la fermentación produciendo una cierta desacidificación en el vino para elevar su ph, pudiendo entonces proceder de dos maneras: -Utilizar carbonato cálcico y desacidificar la partida a iniciar su fermentación -Separar una pequeña fracción de vino, desacidificarla y una vez iniciada la fermentación, utilizarla como pie de cuba Influencia de la temperatura. En condiciones iguales la rapidez de transformación del vino es máxima entre 20 y 25ºC y es más lenta a 15º y a 30ºC, por encima de los 30ºC no se da. En las cubas durante la vinificación se sobrepasa esta temperatura y la FML se desarrolla con dificultad. La fermentación del ácido málico es muy lenta a menos de 15ºC (se necesitan semanas o meses) y a 20ºC se realiza en unos días. Una vez iniciada puede continuar por debajo de los 10ºC. En invierno el frío es el principal obstáculo para que comience, por ello se aconseja calentar las bodegas de vinos jóvenes hasta conseguir su acabado, sino la FML se producirá en primavera. Sería conveniente que se produjera a una temperatura relativamente baja, 18ºC.

20 Materias primas Bloque II. Tema IV Fermentaciones Página 20 de 25 Estas temperaturas se refieren a un vino de contenido alcohólico medio, en torno a por 100 vol. Si el grado fuese menor, el óptimo podría elevarse a 25-30ºC Influencia de la aireación. Las condiciones ideales para el desarrollo de un fermentación maloláctica son las de anaerobiosis no estricta, con pequeñas cantidades de aire. Una anaerobiosis estricta dificulta la multiplicación de bacilos heterolácticos y una disminución del 10 al 20 por 100 de las bacterias homolácticas, mientras que los cocos no se ven afectados. La aerobiosis dificulta y puede llegar a impedir el desarrollo de una fermentación maloláctica, razón por la cual en la práctica se recomienda no airear e exceso los vinos, dejándolos sin trasegar en los mismos depósitos de fermentación o de descube en el caso de tintos, aunque exista el riesgo de la adquisición de olores de reducción desagradables, los cuales podrán ser eliminados tan pronto como termine el metabolismo del ácido málico. La presencia de anhídrido carbónico en el vino, contribuye a mantenerlo en régimen de anaerobiosis, y por lo tanto favorece el desarrollo de la fermentación maloláctica, siendo en consecuencia más fácil que ésta se desarrolle en la primera época, donde existe en el vino una gran cantidad de este gas procedente de la fermentación alcohólica; mientras que en la segunda época, gran parte del anhídrido carbónico puede haberse perdido Influencia de componentes nutricionales e inhibidores: Precisan encontrar en el medio determinadas sustancias para multiplicarse y realizar sus funciones vitales, existiendo generalmente en los vinos cantidades suficientes para el desarrollo de una fermentación maloláctica. La energía necesaria la obtienen principalmente de la degradación de los azúcares: hexosas (glucosa y fructosa) y pentosas (arabinosa, xilosa, ribosa, etc.), así como también del metabolismo de los ácidos orgánicos y de algunos aminoácidos. Esta energía la necesita la célula para permitir la entrada de sustancias hacia el interior para su metabolismo, también para mantener un cierto nivel de acidez, y por último para posibilitar la salda de compuestos formados. Además, las bacterias necesitan de sustancias nitrogenadas, especialmente en aminoácidos, para la síntesis de proteínas que permitan su crecimiento, siendo indispensables la arginina, ácido glutámico, isoleucina y triptófano, y oros que también favorecen el crecimiento como la leucina, cisteína, valina, metionina, fenilalanina, tirosina y serina. Por otra parte, la exigencia en aminoácidos depende del tipo de bacteria láctica, así para los bacilos son necesarios ácido glutámico, isoleucina, leucina y valina; siendo más exigentes los cocos, que precisan además los siguientes aminoácidos: arginina, metionina, fenilalanina, serina, triptófano y tirosina. El mantenimiento del vino sobre sus lías después de finalizar la fermentación alcohólica supone una importante fuente de suministro de estas sustancias, al producirse una autólisis de las levaduras, que ceden al medio natural una gran parte de nutrientes, y por esta razón no se aconseja trasegar los vinos cuando se desea que desarrolle una fermentación maloláctica.