Las nuevas levaduras de AB Biotek aportan aromas florales al vino

Toni Cordente (investigador científico), Simon Schmidt (director de investigación), Damian Espinase Nandorfy (científico), Leigh Francis (director de investigación, sensorial y de sabor), Mark Solomon (científico sénior) y Wes Pearson (científico sénior)30/01/2023

La colaboración entre AB Biotek y el Instituto Australiano de Investigación Vitivinícola (AWRI) aporta dos nuevas soluciones para el aroma y el sabor floral en la gama de levaduras vínicas Maurivin Next Generation: Maurivin Rosa AWRI 2965 y Maurivin Rosa Intense AWRI 2940.

Entre la amplia gama de cepas de levaduras comerciales disponibles para los enólogos, existe una variación sustancial en su producción de compuestos aromáticos. Algunos compuestos deseados no suelen generarse en concentraciones lo suficientemente altas como para marcar la diferencia en el aroma y el sabor del vino. Algunos ejemplos son los compuestos derivados de la levadura: el 2-feniletanol (2-PE) y el acetato de 2-feniletilo (2-PEA), que están asociados a los aromas “de rosa” y “florales” en el vino y en otros alimentos y bebidas fermentados (Cordente 2012). Por lo general, las concentraciones de estos compuestos aromáticos “de rosa” en los vinos están por debajo de sus umbrales sensoriales de aroma, especialmente en los vinos blancos, por lo que se considera que su contribución potencial al aroma del vino es mínima (De la Fuente Blanco 2016; Vilanova 2013).

Ensayo de levaduras que sobreproducen compuestos aromáticos “florales”/”de rosa”

Utilizando técnicas clásicas de desarrollo de cepas de levaduras, se generaron en el AWRI más de cuarenta levaduras no modificadas genéticamente (no-GM) que producen elevadas concentraciones de los compuestos aromáticos “rosa” 2-PE y 2-PEA (Cordente 2018). Estas levaduras “rosa” se aislaron a partir de tres cepas madre diferentes de Saccharomyces cerevisiae, teniendo cada una de ellas diferentes perfiles volátiles de fermentación y características de aptitud competitiva, que podrían adaptarse a diferentes estilos de elaboración de vinos.

Tres de estas levaduras “rosas” se probaron ampliamente a escala piloto durante las últimas cuatro añadas para evaluar los estilos de vino que pueden ser compatibles con las características aromáticas mejoradas “de rosas”, incluyendo los vinos blancos, rosados, tintos y espumosos. Además, al seleccionar levaduras “rosas” que producen diferentes cantidades de 2-PE y 2-PEA (moderadas y altas), fue posible afinar las concentraciones para estilos de vino específicos.

La Figura 1 muestra la concentración de 2-PE producida por dos de estas levaduras “rosas” tras la fermentación alcohólica de diferentes variedades de uva, después de una permanencia en botella de entre 3 y 15 meses. Independientemente del estilo de vino, las levaduras “rosas” produjeron concentraciones de 2-PE significativamente más altas que las cepas comerciales (controles del ensayo) ampliamente utilizadas en la industria enológica. Dependiendo de la variedad evaluada, estas levaduras “rosas” produjeron entre 2 y 12 veces más 2-PE que los controles (Figura 1), y muy por encima de su umbral sensorial (10 mg/L). También se observaron aumentos similares en el caso del 2-PEA, cuyo umbral de detección es aún más bajo (0,25 mg/L).

Figura 1. Variación de la producción de 2-PE entre las levaduras “de rosa” y una cepa control en diferentes estilos de vino. La cantidad relativa de 2-PE producida por la cepa de control se normalizó a 1. La escala de los ensayos de vinificación a escala piloto fue de 20 litros para los vinos blancos y rosados y de 50 kg para los tintos. Los vinos blancos, espumosos y rosados se fermentaron con la cepa AWRI 2965 mientras que la AWR 2940 se utilizó para vinos tintos.

Efectos sensoriales

Estos vinos fueron sometidos tanto a una evaluación sensorial informal como a un análisis descriptivo sensorial cuantitativo formal, utilizando el panel sensorial del AWRI, altamente cualificado, para determinar si las diferencias en las concentraciones de volátiles del vino daban lugar a diferencias en el aroma y el sabor del vino. Los vinos producidos con las levaduras “de rosas” se compararon siempre con los elaborados con una cepa comercial como control. Los datos sensoriales demuestran que la levadura “rosa” tuvo mayor efecto sensorial en las variedades blancas, especialmente en aquellas con perfiles neutros o menos aromáticos, como Chardonnay y la Pinot Gris.

Caso de estudio 1: Chardonnay

En la vendimia de 2018 se evaluaron los efectos sensoriales de dos cepas diferentes de levadura “rosa” (una de producción moderada de 2-PE [AWRI 2965], y otra de producción elevada de 2-PE [AWRI 2940]) en la elaboración de vino de Chardonnay a partir de uvas de Adelaide Hills. Ambas levaduras produjeron vinos con mejor valoración en aroma y sabor a “rosa” que el vino control (Figura 2). Las puntuaciones de intensidad del aroma “a rosa” se correlacionaron con la cantidad de 2-PE producida por cada cepa. Asimismo, los vinos de levadura “rosa” obtuvieron valores más bajos que el vino control en cuanto al atributo negativo “aroma a verdura cocida/patata”. Curiosamente, los aromas a “rosa” eran más prominentes después de 12 meses en botella que a los 3 meses, lo que pone de manifiesto la estabilidad de los aromas con mayor contenido de alcohol, en contraposición a algunos aromas “afrutados” o “estéricos”, que tienden a disminuir con el tiempo en botella.

Figura 2. Puntuaciones medias de los atributos aromáticos de los vinos Chardonnay de 2018 (escala de 20 litros) producidos utilizando un control y una levadura de producción moderada de 2-PE (AWRI2965) y otra de elevada producción (AWRI2940). Los vinos se elaboran en tres réplicas de fermentación y fueron evaluados por un panel de 10 catadores.

Caso de estudio 2: Shiraz

El empleo de levaduras aromáticas “rosas” puede no complementar necesariamente el perfil de sabor de todas las variedades, en particular de vinos tintos. En la figura 3 se presenta un ejemplo de perfil sensorial de un vino Shiraz (fermentación de 50 kg) elaborado con una cepa estándar de vinificación en tinto (control) y la cepa de levadura de alta producción de 2-PE (AWRI 2940).

Los vinos de Shiraz elaborados con la levadura AWRI 2940 obtuvieron una mayor puntuación en aromas “florales” y de “miel” en un análisis sensorial formal, y en este sentido sus perfiles sensoriales eran comparables a los de los vinos de Chardonnay. Sin embargo, otros atributos aromáticos típicos del Shiraz quedaron enmascarados, y los vinos obtuvieron una puntuación más baja en los aromas de “fruta en general”, “frutos negros” y “frutos rojos”, así como en los de “confitería” (Figura 3). En este estudio, los vinos elaborados con la levadura “rosa” se consideraron desequilibrados en el paladar y no cumplieron las expectativas del perfil de sabor del vino Shiraz.

Figura 3. Puntuaciones medias de los atributos de los vinos Shiraz elaborados con una levadura control y con la levadura de alta producción de 2-PE AWRI2940. Los vinos fueron elaborados en tres réplicas de fermentación (50 kg cada una) y evaluados por un panel de 10 catadores.

Caso de estudio 3: vinos espumosos

En 2019 se evaluó la idoneidad de dos cepas de levadura “rosa” que generan cantidades moderadas de 2-PE para la elaboración de vinos espumosos de Chardonnay. Los vinos espumosos del ensayo se elaboraron mediante el método tradicional (segunda fermentación en botella), con uvas Chardonnay recogidas a mano de Adelaide Hills. Se emplearon diferentes combinaciones de cepas de levadura para la primera y segunda fermentación, para descubrir en qué fase la levadura “rosa” tendría mayor efecto sobre el vino final.

El mosto de Chardonnay se dividió en recipientes de 30 litros y se inoculó con la cepa control o con una de las dos levaduras “rosas”. Una vez finalizadas las fermentaciones alcohólica y maloláctica, los vinos base se filtraron por flujo tangencialmente. Se añadió azúcar a cada uno de los vinos base a un nivel que daría lugar a una presión de ~ 6 bares tras la segunda fermentación.

A continuación, los vinos base se dividieron y se inocularon con la cepa control o con una de las cepas de levadura “rosa” para iniciar la segunda fermentación, que se completó en botella. Los vinos se criaron durante ocho meses sobre lías y se degollaron, añadiendo azúcar para conseguir un estilo similar al de un vino brut.

El mayor efecto se consiguió cuando se emplearon las levaduras “rosas” durante la primera fermentación, con concentraciones de 2-PE entre cinco y siete veces mayores cuando se utilizó una levadura “rosa” en comparación con la cepa control (Figura 4). La cantidad de 2-PE producida durante la segunda fermentación fue limitada en comparación con la producida durante la primera fermentación, con incrementos de alrededor de 20-25 mg/L en comparación con el control (Figura 4).

El análisis sensorial de los vinos reveló que ambas levaduras “rosas” produjeron vinos espumosos con propiedades sensoriales propias. Como reflejo del perfil de producción de 2-PE, la elección de la cepa de levadura durante la primera fermentación tuvo el mayor impacto sensorial. Mientras que las levaduras “rosas” fueron capaces de completar con éxito la segunda fermentación, los atributos sensoriales de los vinos finales no se distinguieron de aquellos en los que se utilizó la cepa control para la segunda fermentación.

El uso de AWRI 4390 para la fermentación primaria dio lugar a vinos espumosos con los atributos más interesantes, ya que esta cepa aportó aromas y sabores “a rosa” más intensos que el control, así como aromas a “manzana” más intensos (Figura 5, verde). Sorprendentemente, y a pesar de que los vinos fermentados con la cepa AWRI 2965 presentaban los niveles más altos de 2-PE en general, estos no se caracterizaron por aromas intensos de “rosa” o “afrutados”, sino que mostraban un aroma a “brioche” (Figura 5, azul). Además, estos vinos mostraban cierto amargor y se observaba que tenían más persistencia de la espuma (corona).

Estos resultados demuestran que AWRI 4390 puede ofrecer a los enólogos una levadura alternativa con la que elaborar vinos base diferenciados con aromas “florales” deseables y un bajo amargor, para estilos de espumosos frescos y afrutados; por su parte, AWRI 2965, por su perfil aromático menos afrutado y más oxidativo puede ser más adecuado para estilos más austeros y sobrios de vino espumoso.

Figura 4. Producción de 2-PE (mg/l) en diferentes fases del proceso de elaboración del vino espumoso mediante combinaciones de dos levaduras “rosas” moderadas (AWRI2965 y AWRI4390) y una cepa control. Las barras con el mismo color corresponden a vinos producidos con la misma levadura para la primera fermentación (rojo para el control, azul para la AWRI2965 y verde para la AWRI4390), mientras que también se indica la levadura utilizada para la segunda fermentación. El vino base o no fermentado (n.f.) aparece sombreado.

Conclusiones

Las diferentes cepas de levadura de vino producen perfiles divergentes de compuestos aromáticos, y la elección de la cepa para llevar a cabo la fermentación alcohólica puede tener un efecto sustancial en el aroma y el sabor finales del vino. Los ensayos realizados con levaduras “rosas” superproductoras de 2-PE recientemente desarrolladas para la elaboración de vinos blancos han revelado un efecto especialmente importante en los vinos Pinot Gris y Chardonnay. El uso de la levadura “rosa” también podría ser adecuado para los estilos de rosado ligero, pero parece ser menos adecuado para la elaboración de vinos tintos.

Figura 5. Factores 1 y 2 para las puntuaciones (A) y los gráficos de carga (B) de los modelos de regresión de mínimos cuadrados parciales para el ensayo del vino espumoso. Los compuestos importantes para el modelo se indican con puntos grandes y los analitos no significativos se indican con puntos pequeños sin etiquetar. Los diferentes colores en el gráfico de puntuaciones indican las diferentes cepas de levadura utilizadas en la primera fermentación y las diferentes formas indican las dintintas cepas de levadura utilizadas en la segunda fermentación.

Es necesario seguir investigando para seleccionar la levadura “rosa” adecuada para la producción de vinos espumosos; aunque una de las dos cepas evaluadas (AWRI 4390) en el trabajo aquí descrito demostró tener potencial. Esta cepa produjo vinos espumosos con un perfil aromático distintivo, a la vez que mostraba una cinética de fermentación robusta. AB Biotek, en asociación con Wine Australia, ha comercializado dos cepas de levadura “rosa” con los nombres AWRI Rosa (AWRI 2965) y AWRI Rosa Intense (AWRI 2940).

Agradecimientos

Este trabajo ha contado con el apoyo de los viticultores y bodegueros de Australia a través de su organismo de inversión, Wine Australia, con fondos de apoyo del Gobierno australiano. El AWRI es miembro del Wine Innovation Cluster de Adelaida, en South Australia. Los autores agradecen a John Gledhill su valiosa contribución a enología y a los miembros del panel sensorial del AWRI su esfuerzo.

Referencias

CORDENTE, A.G., SOLOMON, M., SCHULKIN, A., FRANCIS, I.L., BARKER, A, BORNEMAN, A.R., CURTIN, C.D. 2018. Novel wine yeast with ARO4 and TYR1 mutations that overproduce ‘floral’ aroma compounds 2-phenylethanol and 2-phenylethyl acetate. Appl. Microbiol. Biotechnol. 102(14): 5977–5988.
CORDENTE, A.G., CURTIN, C.D., VARELA, C., PRETORIUS, I.S. 2012. Flavour-active wine yeasts. Appl. Microbiol. Biotechnol. 96(3): 601–18.
VILANOVA, M., GENISHEVA, Z., GRAÑA, M., OLIVEIRA, J.M. 2013. Determination of odorants in varietal wines from international grape cultivars (Vitis vinifera) grown in NW Spain. S. Afr. J. Enol. Vitic. 34(2): 212–222.
DE LA FUENTE BLANCO, A., SÁENZ-NAVAJAS, M.P., FERREIRA, V. 2016. On the effects of higher alcohols on red wine aroma. Food Chem. 210: 107–114.