Selección de levaduras autóctonas como herramienta para la producción de vinos singulares y de terroir

Producir un vino de calidad es más que cultivar buenas uvas en las condiciones climáticas adecuadas. Un ejército invisible de microorganismos contribuye al proceso desde que el viñedo se planta hasta que el vino se sirve en la copa.

Aunque el papel que juegan las levaduras en la transformación del mosto en vino ya se conoce desde hace más de 150 años cuando Louis Pasteur en 1866 fue el primero que elucidó esta bioconversión, aún existen muchas etapas en las que intervienen estos microorganismos que se pretenden optimizar para mejorar la calidad del vino obtenido.

Tradicionalmente, la elaboración de vinos se ha realizado a partir de fermentaciones de los mostos llevadas a cabo por cepas de levaduras endémicas residentes en las superficies de las uvas y en los equipos de las bodegas. La fermentación con levaduras autóctonas, llamada fermentación espontánea, es de gran interés ya que con ella se consiguen características organolépticas típicas de la zona. Sin embargo, la calidad del producto puede ser muy variable de un año a otro. Para evitar esta variabilidad, desde que a finales de los años 50 se empezaron a utilizar inóculos de cultivos puros de levaduras secas activas de S. cerevisiae, el uso en vinificación de levaduras seleccionadas es una técnica enológica muy utilizada. No obstante, a pesar de las ventajas que a priori tiene esta práctica, existe cierta reticencia a su utilización sistemática debido principalmente a que las cepas de levaduras que actualmente se comercializan son foráneas, muchas de ellas de origen francés, y además ampliamente usadas por muchas bodegas, lo que conlleva a una uniformización de la flora fermentativa en las distintas zonas productoras y a una pérdida de singularidad de los vinos.

Para no practicar fermentaciones espontáneas, por el hecho de ser muy variables a nivel microbiológico (no se puede conocer con exactitud que levaduras están actuando ni controlar si serán las mismas vendimia tras vendimia), ni por las fermentaciones inoculadas por un estárter comercial, por la tendencia a producir vinos homogéneos, existe la posibilidad de seleccionar cepas de levaduras autóctonas de una determinada zona vitivinícola, adaptadas al terroir y a las características de las variedades en cultivo y utilizarlas como cultivo iniciador, simulando en cierta manera una fermentación espontánea pero conociendo de forma controlada la/las cepas de Saccharomyces cerevisiae indígenas que están actuando.

En fermentaciones espontáneas, algunas cepas de S. cerevisiae pueden encontrarse y aislarse en años consecutivos como cepas predominantes, y por lo tanto pueden ser representativas de una zona vitivinícola o parcela. Estas cepas de levaduras nativas pueden asociarse al terroir, convirtiéndose en factores fundamentales para determinar la tipicidad de los vinos de la zona donde se han aislado.

La selección y uso de levaduras autóctonas puede ser un importante instrumento para mejorar las calidades sensoriales de un vino producido con variedades autóctonas. De hecho, las levaduras indígenas son los microorganismos mejor adaptados a las características de la uva y del mosto de donde se han aislado y por lo tanto, pueden ser capaces de exaltar las peculiaridades (aromas, estructura, color…) de un vino.

Desde el año 2008, nuestro grupo de trabajo, en colaboración con varias bodegas de diferentes Denominaciones de Origen en Cataluña, estamos investigando sobre el aislamiento, caracterización y uso de levaduras autóctonas propias de parcelas de las bodegas participantes. La existencia dentro de una misma especie de levadura, en este caso S. cerevisiae, de múltiples cepas que son distintas desde un punto de vista metabólico requiere la selección de aquellas que sean más aptas para el objetivo deseado: producción de vinos con determinadas características aromáticas, cepas aptas para la producción de vino espumoso, etc.

Como primera etapa del estudio se procede al aislamiento en cultivo puro de una población representativa de levaduras aisladas a mitad y final de una fermentación espontánea de uvas de un determinado viñedo que escoge cada bodega.

Posteriormente se identifican las levaduras mediante técnicas moleculares basadas en el estudio de distintas zonas de su ADN. Para la identificación molecular se utilizan dos técnicas: análisis de los patrones de restricción del ADN mitocondrial y amplificación de las secuencias delta, que permiten la clasificación de S. cerevisiae a nivel de cepa. Los aislados se agrupan de acuerdo con los resultados obtenidos por ambos métodos.

Método molecular para identificar cepas autóctonas de S. cerevisiae.

El estudio se lleva a cabo durante tres vendimias consecutivas con lo que se consigue obtener una representación óptima de la biodiversidad de levaduras mayoritaria existente en la zona. En algunos casos, hay cepas que se repiten como mayoritarias en las tres vendimias y en otros la variabilidad de población es muy elevada, pero siempre hay alguna/as que destacan por ser las más abundantes. Son precisamente éstas las que se seleccionan y conservan en colección para realizar pruebas de potencial enológico a nivel de laboratorio y posteriormente a escala experimental industrial en la propia bodega.

De las cepas que en abundancia y actividad han destacado en las fermentaciones espontáneas, se escogen las 4 o 5 más representativas de la conducción de la fermentación alcohólica durante los tres años de selección de cada bodega y se realiza la caracterización enológica comparativa en mosto pasteurizado siguiendo los criterios de selección establecidos por acuerdo internacional por la OIV (Resolución OIV-OENO 370): poder fermentativo, cinética de fermentación, tolerancia al SO₂, factor killer, producción de acidez volátil, sulfhídrico, glicerol, alcoholes superiores, ésteres, entre otros.

De las que mejor superan los parámetros de calidad establecidos, se elaboran cultivos puros en forma de pie de cuba para ser utilizados como estárter en primera fermentación alcohólica para la elaboración de vino tranquilo o en el proceso de tiraje para la producción de vino espumoso (cava). En la mayoría de los casos, la evolución y características que le confiere al producto final estas levaduras autóctonas se compara con la cepa o las cepas estárter comerciales utilizadas habitualmente por las bodegas. La figura 1 muestra un ejemplo de cinética fermentativa de dos cepas autóctonas y una comercial en la fermentación de un lote de mosto de la variedad Xarel·lo en la vendimia del 2014 y 2015 en depósitos industriales. Como se puede observar, el poder fermentativo de alguna de las cepas autóctonas es totalmente comparable al comportamiento de la levadura comercial y aunque en algún caso, la cinética es un poco más lenta, la fermentación acaba sin azúcares residuales. Los vinos resultantes se caracterizan a nivel enológico, analizando todos los parámetros indicadores de calidad y finalmente se realiza un análisis sensorial, comparando los vinos o los cavas fermentados con levaduras autóctonas con los que lo han hecho con levaduras seleccionadas comerciales. Se han realizado diversas catas en distintas bodegas que ya utilizan las levaduras autóctonas aisladas de sus propias parcelas y los resultados han demostrado su buena aptitud.

En la figura 2 se grafican las puntuaciones de unas de estas catas, realizada ‘a ciegas’ (sin conocer qué se estaba probando) en las que se valoraron cuatro lotes de cava producidos a partir de un mismo vino base, pero tres de ellos se elaboraron con tres cepas de levaduras autóctonas (‘a’, ‘b’ y ‘c’) y uno con una levadura comercial. El análisis sensorial se realizó a los 14 meses de crianza y se volvió a repetir a los 38 meses, considerándose en esta ocasión un cava con mención ‘gran reserva’. El panel de cata puntuó tres fases: visual, aromática y gustativa, en cada uno de los lotes. A los 14 meses de crianza, las puntuaciones medias de los 3 lotes de cava fermentados con levaduras autóctonas superaron al resultado dado por la cepa comercial en las fases aromática y gustativa. A los 38 meses de crianza, los resultados siguieron la misma tendencia, e incluso en la fase olfativa mejoraron la puntuación. Estos datos demostraron que la expresión de las propiedades sensoriales de los cavas fermentados con levaduras autóctonas parecen mejorar a lo largo del envejecimiento en botella.

En global, los resultados obtenidos muestran que el uso de levaduras autóctonas puede considerarse una prometedora herramienta enológica y tecnológica para la producción industrial de vinos. Aunque son necesarios más estudios, el uso de levaduras del terroir podría considerarse una buena estrategia para incrementar la complejidad aromática de las variedades autóctonas de determinadas zonas vitivinícolas y relacionar la cultura e historia de cada bodega a su área de producción.

Existe una demanda creciente entre los productores locales para seleccionar entre la microbiota indígena, cepas de levaduras autóctonas que se pueden considerar representativas de una determinada región o parcela. Esta forma de elaboración tiene su auge en productores de vinos naturales, ecológicos o biodinámicos, pero también se puede aplicar en producción convencional. Los aromas fermentativos de las levaduras autóctonas influirán en la diferenciación y complejidad del vino elaborado y se podrá obtener un sello de la bodega o zona vitivinícola mediante un sistema que utiliza la biodiversidad natural de microorganismos existente en el propio viñedo.

La aplicación industrial de algunas de estas cepas de levadura, en cultivo puro o mixto con mezcla de varias cepas, ya es una realidad y los resultados están siendo muy satisfactorios, consiguiendo vinos y cavas con una calidad organoléptica que supera los elaborados con levaduras comerciales.