EL MANEJO DEL ACETALDEHÍDO DURANTE LA VINIFICACIÓN

Por Lallemand

INTRODUCCIÓN

El acetaldehído (o etanal) es el compuesto carbonílico volátil más importante del vino que puede formarse tanto biológicamente (mediante la actividad de la levadura) como químicamente (por oxidación del vino). Es una pequeña molécula de alta reactividad con un aroma que nos recuerda a hierba verde, manzana o nueces. Es muy volátil y activo en el sabor (Nykanen, 1986) con un umbral de percepción de aproximadamente 100 mg/L en vinos y químicamente muy reactivo.

Jakowetz et al. (2011) han determinado que los compuestos combinables con el SO₂ más importantes son el acetaldehído y los ácidos el pirúvico y a-cetoglutárico por sus propiedades de combinación y sus concentraciones habitualmente altas en los vinos. El acetaldehído representa típicamente un 75% del SO₂ combinado en los vinos blancos y un 50% en los vinos tintos. Su reactividad y su capacidad de combinación con los sulfitos explican en buena parte por qué los vinos necesitan distintas cantidades de SO₂ y por qué es importante un buen manejo del dióxido de azufre en la bodega para asegurar la estabilidad luego del embotellamiento.

Se han realizado esfuerzos considerables para reducir los contenidos de SO₂ en los vinos, teniendo en cuenta la creciente sensibilización de los consumidores con respecto a los efectos del SO₂ en la salud (Yang y Póurchase, 1985; Snelten y Schaafsma, 1992). Sin embargo, cuanto mayor es la concentración de acetaldehído en el vino, mayor es la necesidad de SO₂, lo que puede ser motivo de preocupación. Además, el acetaldehído es a su vez toxicológicamente relevante. Se enlaza fácilmente a las proteínas (Tuma y Sorrell, 1985) y al ADN (Hemminki y Suni, 1984).

MANEJO DEL ACETALDEHÍDO

Levadura y fermentación alcohólica

Las concentraciones de acetaldehído más elevadas se forman por el metabolismo de la levadura al principio de la fermentación alcohólica. La levadura enológica Saccharomyces cerevisiae, espontánea o seleccionada, excreta acetaldehído durante las fases iniciales de la fermentación alcohólica. Una vez alcanzado su valor máximo, el acetaldehído es, hasta cierto grado, reutilizado. Las cantidades alcanzadas varían bastante y están sujetas a las condiciones de fermentación y a la levadura dominante involucrada (Ebeler y Spaulding, 1999; Millau y Ortega, 1988, Cheraiti et al., 2009). Otras especies, además de la Saccharomyces cerevisiae, producen acetaldehído en los vinos, como la Schizosaccharomyces pombe y la Zygosaccharomyces bailii.

La producción de acetaldehído se puede reducir seleccionando la levadura apropiada (Romano et al., 1994, Cheraiti et al., 2009, Jackowetz et al., 2012). Depende principalmente de la cepa, pero es independiente de la cantidad de biomasa producida. En muchos casos, una cepa de levadura con una población más alta no es necesariamente la que tiene la mayor producción de acetaldehído ó, por ende, degradación. Hay siempre dos valores a evaluar cuando se mide el acetaldehído: el nivel máximo, que se alcanza y se mide al final de la fase de crecimiento exponencial y, el nivel final, que se alcanza y se mide al final de la FA. El valor final es importante por varias razones. Por un lado, cuando se encuentran altos niveles de acetaldehído, hay consecuencias en cuanto al SO₂ combinado a esta molécula. Por otro lado, en vinos rosados y tintos, ciertos niveles pueden ayudar a estabilizar el color, pero si los niveles se encuentran de nuevo por encima del umbral, tienen un impacto en las características sensoriales de los aromas manzana y nueces que no siempre son deseados. Por ende, es importante realizar una selección adecuada de la levadura para la producción de acetaldehído según el estilo de vino deseado.

Normalmente, los vinos elaborados con los métodos de vinificación modernos poseen cantidades bastante reducidas de acetaldehído al final de la fermentación alcohólica, alrededor de 20 ppm en los tintos y 40 ppm en los blancos. Respecto a la reutilización de acetaldehído por la levadura, las prácticas enológicas que mantienen una gran cantidad de levadura viable en toda la fermentación permiten una reutilización más adecuada del acetaldehído. Por consiguiente, agregar nutrientes de levadura y mantener una temperatura moderada (20 °C) conlleva una reducción de residuos de acetaldehído, mientras que mantener una temperatura fría (12°C) durante toda la fermentación, sin agregar nutrientes, implica mayores cantidades de residuos (Jackowetz et al., 2012). Jackowetz et al. (2012) demostraron que la levadura produce más acetaldehído en respuesta a las adiciones de SO₂.

Bacteria y fermentación maloláctica

Después de la fermentación alcohólica y de la eliminación de la levadura, existen pocas otras formas de reducir el acetaldehído restante. Desde hace mucho tiempo, se ha señalado que las bacterias enológicas contribuyen a la degradación del acetaldehído (Somers y Wescombe 1987). En un estudio más reciente, Jakowetz et al. (2011) han mostrado cambios en los valores del acetaldehído durante la elaboración del vino. La figura 2 de Jakowetz et al. (2011) muestra que la formación biológica inicial por levadura es seguida por una reabsorción parcial. El segundo incremento se debe a la oxidación química involuntaria del etanol. A los 27 días, el vino fue inoculado con bacterias para inducir la fermentación maloláctica, eliminando prácticamente todo el acetaldehído. La coinoculación de la levadura y de las bacterias puede representar una práctica enológica interesante puesto que las bacterias enológicas pueden usar el acetaldehído y la levadura puede producir distintas cantidades de este compuesto. Por ejemplo, en vinos blancos, el aporte de acetaldehído es principalmente negativo porque aumenta el enlace y los niveles totales de SO₂. La coinoculación es, entonces, una excelente opción para controlar la producción de acetaldehído, además de poseer otras ventajas (más rápida que la FML y la contribución sensorial).

La fermentación maloláctica lleva también a una reducción importante del ácido pirúvico y a la diminución parcial del ácido alpha-cetoglutárico. Por consiguiente, la fermentación maloláctica puede representar una contribución substancial para alcanzar unos niveles más bajos de SO₂ combinado y total por la degradación de estos compuestos combinables al SO₂. Cuando se busca una degradación máxima de acetaldehído, los vinos no deberían ser estabilizados hasta siete o diez días después del consumo del ácido málico.

Figura 1: Evolución típica de los niveles de acetaldehído durante la FA y la FML. La línea azul marca la turbidez y muestra el crecimiento de la levadura y de las bacterias. La FML fue inoculada después de 27 días (tal como lo indica la flecha)

RESULTADOS

Los primeros resultados que se muestran están relacionados al estudio realizado a partir de un mosto sintético con 3 levaduras distintas: Lalvin S6U^®, Lalvin ICV D254^® y Lalvin QA23^®. Todas estas levaduras tienen diferentes índices de fermentación. En la figura 3, podemos observar que hay un fuerte incremento en la producción de acetaldehído durante la fase exponencial. Se encuentra seguido posteriormente por una reducción hasta el final de la fermentación alcohólica. En este estudio, la concentración varía al máximo entre Lalvin S6U^® a 0,147 g/L, Lalvin QA23^® a 0,087g/L y Lalvin ICV D254^® a 0,05 g/L, mientras Lalvin S6U^®, de fermentación más lenta, obtuvo una mayor producción de acetaldehído. Sin embargo, la concentración final es bastante similar para las tres levaduras, a pesar de la variación de los niveles máximos.

Figura 2: Producción de acetaldehído por tres levaduras seleccionadas en mosto sintético (MS300, 24 ºC, 25g/hL)

Se ha realizado una caracterización de levaduras enológicas seleccionadas por Lallemand, en relación a la producción de acetaldehído en mosto sintético durante la fermentación alcohólica. Podemos ver en las figuras 3a y 3b que, a pesar de que ciertas levaduras tienen concentraciones máximas muy altas de acetaldehído a media fermentación (fig. 3b), pueden variar en la concentración final (fig. 3a). Por ejemplo, la levadura 21, muestra hasta 120 mg/L durante su producción máxima, uno de los niveles más elevados, pero la concentración final regresa a un nivel medio de 15 mg/L. En general, quedó también comprobado que no existe correlación entre el nivel máximo y el nivel final.

Algunas de las selecciones de levadura no solo son bajas productoras de acetaldehído, con unos niveles finales extremadamente bajos, sino que también tienen la capacidad de producir niveles muy bajos o nulos de SO₂ y H₂S. Esta es una característica muy importante respecto a la preocupación en relación a los niveles de SO₂ y, por ende, a la producción de acetaldehído por las propiedades combinables de este compuesto con el SO₂.

...........................3a ........................................................3b

...... .......

Figura 3: a: Clasificación de las levaduras en relación con su producción final de acetaldehído durante la fermentación alcohólica. b: Clasificación de las levaduras en relación a su producción máxima de acetaldehído durante la fermentación alcohólica s levaduras en relación con su producción final de acetaldehído durante la fermentación alcohólica

Las bacterias enológicas poseen también la capacidad de metabolizar el acetaldehído. Como se observa en la figura 4, durante la fermentación maloláctica, las bacterias enológicas degradan el acetaldehído con un leve retraso respecto a la degradación del ácido málico. Este factor es importante a la hora de la selección de las bacterias, puesto que no solo deben ser compatibles con la levadura que fermenta el mosto, sino también la sinergia positiva entre la capacidad de la levadura de producir acetaldehído y las bacterias del vino para usarlo eficazmente, debe ser tomada en cuenta cuando se emparejan los microorganismos en vista a la FML post FA o la coinoculación.

En un estudio realizado por Wei et al. (2011), se mostró que las concentraciones de acetaldehído alcanzaban su punto máximo en las primeras fases fermentación de un Chardonnay sin importar el momento de inoculación de las bacterias malolácticas. Sin embargo, el pH tuvo un fuerte impacto sobre la concentración máxima de acetaldehído según se había llevado a cabo la práctica de la coinoculación o la incoculación post FA (tabla 1).

Tabla 1: Valores de acetaldehído en vinos de Chardonnay producidos en post FA o en coinoculación para 4 valores diferentes de pH inicial (adaptado de WEI et al., 2011)

Cuando el pH era elevado, las diferencias entre las técnicas de inoculación fueron menores. Después de alcanzar su punto máximo, los niveles de acetaldehído disminuyeron en todas las fermentaciones, pero la reducción fue más rápida en la coinoculación y en su correlación con la degradación del ácido málico. Los niveles residuales de acetaldehído eran inferiores en los vinos producidos por coinoculación, lo que se reflejaba por los niveles de SO₂ combinado. Jackowetz et al. (2011) hicieron una correlación entre la reducción de compuestos carbonilicos como el acetaldehído y los niveles de SO₂ combinado. Para todas las cepas de bacterias enológicas, la reducción de los niveles promedios de SO₂ combinado durante la FML fue de 22%. La mayor reducción del contenido de carbonilo en el vino ocurrió la semana siguiente de haberse completado la FML y fue de 53% (reducción de 107 mg/L a 34 mg/L) calculado como SO₂ combinado.

Figura 4: Degradación del acetaldehído por bacterias enológicas en vino Riesling (M. de Orduña, 2010)

CONCLUSIONES

El tema del acetaldehído es muy interesante por las propiedades de este compuesto a combinarse con el SO₂. La selección de la levadura enológica y de la bacteria adecuada, son factores claves para determinar los niveles finales de acetaldehído producidos. Si el SO₂ es objeto de preocupación, entonces el uso de una levadura con una producción final baja en acetaldehído es muy importante. Las bacterias enológicas pueden también servir de aliados por su consumo de acetaldehído durante la fermentación maloláctica. Si el color es un problema, y dado que el acetaldehído puede ayudar a estabilizarlo, entonces se puede usar una levadura con producción de mediana a elevada. Cuando se prefiere la coinoculación de la levadura y bacteria, aquellas consumen el acetaldehído producido por la levadura durante la fermentación maloláctica. Un manejo adecuado de la fermentación y de la nutrición, así como el manejo del oxígeno, mostraron también tener una influencia en la concentración de estos compuestos. Con la conciencia creciente sobre el manejo adecuado de los niveles de SO₂ en los vinos, el conocimiento y caracterización de la levadura y las bacterias enológicas en relación con la producción del acetaldehído se presenta como una información valiosa para los enólogos.

Bibliografía

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(Septiembre 2013)