Bacterias acéticas: vino y vinagre

Aquí llega uno de los microorganismos más temidos por los elaboradores de vino: las bacterias acéticas. Si bien, las transformaciones producidas en el producto por las levaduras y las bacterias lácticas son positivas, las bacterias acéticas suponen un enemigo a combatir cuando se quiere producir vino. Esta situación cambia cuando el objetivo es producir vinagre, claro está.

¿Qué son?

Imagen de un cultivo de Acetobacter aceti. Micrografía electrónica de barrido. Fuente: Wikipedia.

Las bacterias acéticas son bacterias pertenecientes al grupo de las α-proteobacterias, (algunas son γ-proteobacterias). Son bacterias que por sus características son muy fácilmente distinguibles de las bacterias lácticas.

Se encuentran de forma natural en sustratos ricos en azúcares como frutas, flores, alimentos y bebidas fermentadas. En el caso de la enología, las encontramos viviendo en la piel de las uvas. Sin embargo, cada vez se encuentran en más nichos ecológicos diferentes.

Tienen un metabolismo particular, oxidan de forma incompleta los sustratos y, además lo liberan directamente al medio extracelular, lo que evita los procesos de recuperación de los compuestos. Esto las hace ideales para producir compuestos farmacéuticos y medicamentos.

Requieren de oxígeno para vivir. Sin embargo, pueden sobrevivir en condiciones de ausencia total de oxígeno, manteniéndose en “estado durmiente“. Así es como pueden sobrevivir tras la fermentación alcohólica del vino. Cabe destacar, que cualquier pequeña aireación puede activarlas, por lo que hay que prestar especial atención a los trasiegos del vino.

Existen muchas bacterias acéticas, siendo los géneros más representativos Acetobacter Gluconacetobacter durante la acetificación. Hasta hace pocos años se desconocía gran parte de la ecología de las bacterias acéticas porque se han tomado como microorganismos indeseables. Ahora, por el contrario, el éxito de los vinagres de calidad, ha dado protagonismo a estos microorganismos que son hoy estudiados con las técnicas de Biología Molecular más avanzadas. Esto está permitiendo comprender mucho más su fisiología y diversidad genética.

Acetificación del vino

Tal y como pasa con las bacterias lácticas, las bacterias acéticas suelen estar “durmientes” hasta que las levaduras terminan su proceso de fermentación alcohólica. Por ello, los sustratos que quedan disponibles para alimentarse son escasos.

Estos microorganismos también pueden crecer a base de azúcares como lo hacen las levaduras. Sin embargo, tras la fermentación alcohólica, no son abundantes. Además, el medio que dejan las levaduras es muy hostil. El vino es muy ácido, con un pH muy bajo y con gran concentración de etanol.

¡Mira tú por donde! Las bacterias acéticas pueden oxidar etanol a ácido acético de una manera muy sencilla. Son los microorganismos mejor adaptados al medio que dejan las levaduras tras la fermentación alcohólica. Como pasa con las lácticas, el consumo de etanol no es muy energético, por lo que su crecimiento es bastante lento.

Pero, ¡ojo! Hay que recordar que las acéticas requieren oxígeno para realizar este metabolismo. Bajo esta premisa, es bastante sencillo poder controlar el crecimiento y acetificación de nuestros vinos.

Si queremos producir vinagre, entonces es fácil, tenemos que favorecer el metabolismo de las bacterias acéticas. ¿Cómo? Aireando el vino y maximizando la superficie de vino en contacto con aire.

Si nuestro objetivo es conservar nuestro vino, tenemos que vigilar su aireación y mantener controlada la población microbiana, por ejemplo con SO2

Calentamiento global: efecto sobre la maduración de la uva

Mucho se habla últimamente sobre el efecto del calentamiento global sobre la calidad del vino. Pero, ¿realmente conocemos las consecuencias de este proceso en el vino?

El calentamiento global: concepto

Creamos o no en el efecto invernadero o en el calentamiento global, lo cierto es que año tras año la temperatura media de la Tierra aumenta lenta, pero progresivamente. El principal problema de esto es una modificación en los ecosistemas y relaciones entre los seres vivos y el entorno.

Este cambio de relaciones de los seres vivos con el entorno pueden llevar a que algunos organismos se adapten mejor o peor a sus ecosistemas. Por ejemplo, un aumento en la temperatura, está llevando a la extinción del coral, un organismo muy susceptible a los cambios de temperatura.

En el caso de las plantas, en general, una mayor temperatura, hará que su metabolismo se dispare y se desarrolle con mayor facilidad. Pero no todo es bueno. Si bien es cierto que algunas actividades vegetales se verían potenciadas, otras mantendrían su ritmo habitual, no adaptándose a esta nueva situación y causando un desequilibrio en el desarrollo de la planta.

El calentamiento global y la madurez de la uva

Así, tal y como se ha introducido antes, las plantas y, particularmente la vid, va a sufrir cambios en su desarrollo. Anteriormente, en otra entrada, se comentó la importancia de la maduración de la uva en la calidad del vino. Pues bien, esta maduración que se puede dividir en dos fases: (1) maduración fisiológica y (2) maduración fenólica, se está viendo afectada.

El aumento de la temperatura media terrestre está llevando a un rápido desarrollo fisiológico de la bayas de la uva. Así, en poco tiempo, las bayas adquieren gran tamaño y son capaces de acumular gran concentración de azúcares.

Por el contrario, la madurez fenólica no se ve potenciada por el aumento de las temperaturas, requiriendo de un tiempo similar al que se daría antes de que las temperaturas aumentasen.

Consecuencias del efecto invernadero sobre la maduración de la uva

Y, ¿qué pasa con todo esto? Tal y como se presentó en “¿Cuándo se vendimia?”, la acumulación de azúcares se mantiene hasta el final de la maduración. Es decir, hasta que no se extrae el racimo de la vid, la planta sigue acumulando azúcares en las bayas.

Por otro lado, si queremos que nuestros vinos presenten buenos perfiles fenólicos, tan importantes para los aromas y color, necesitamos mantener los racimos en la vid hasta que se alcance la madurez fenólica.

El problema radica en que estos procesos de maduración, antaño secuenciales, cada vez se separan más en el tiempo. Se alcanzan niveles de azúcar para vinificación bastante antes de alcanzar niveles fenólicos óptimos. Así, mientras la baya adquiere su madurez fenólica, continúa almacenando azúcar que tras la fermentación alcohólica, dará vinos con un grado alcohólico muy elevado. Hace unas décadas no existían vinos con 15% (vol/vol) de alcohol y, sin embargo, hoy día se están volviendo cada vez más habituales.

Además, la gran cantidad de azúcar y consecuente producción de etanol, también influye en la dinámica de la fermentación, afectando de distinto modo a los diferentes agentes que toman parte en ella.




Levaduras y fermentación alcohólica

Os presento a los microorganismos más relevantes del vino: las levaduras.

Las levaduras son microorganismos que realizan la fermentación alcohólica. Son las responsables de transformar los azúcares del mosto en etanol y CO2, transformando el mosto de uva en vino.

Las levaduras pertenecen al reino Fungi. Son seres unicelulares de vida libre presentes en todo tipo de ecosistemas. Centrándonos en el mundo enológico, las levaduras se pueden encontrar en: (1) la uva, y consecuentemente en el mosto y (2) en las instalaciones de la bodega.

Presencia, identidad  e importancia microbiológica

Como ya se ha dicho, dentro del contexto de la elaboración del vino, las levaduras pueden encontrarse de forma natural en la uva y en las instalaciones de la bodega. Además de estas levaduras de origen natural, existen las levaduras “de sobre”, inóculos de levadura que se utilizan para realizar fermentaciones inoculadas.

Cabe destacar que, en lo que a vino se refiere, se distinguen dos tipos de levaduras: (1) las levaduras Saccharomyces y (2) las levaduras no-Saccharomyces.

Las levaduras del género Saccharomyces son levaduras de fermentación vigorosa y muy bien adaptadas a fermentar azúcares en bodega. Su presencia en la uva es escasa en comparación con las levaduras no-Saccharomyces. Sin embargo, en los equipos de elaboración se encuentran en grandes poblaciones y perfectamente adaptadas al entorno bodeguero. La principal levadura que pertenece a este género es Saccharomyces cerevisiae.

S. cerevisiae QA23 40x
Cultivo de S. cerevisiae QA23 en medio YPD. Aumentos 40x.

Por otro lado, las levaduras no-Saccharomyces, o dicho de otra manera, las levaduras que no pertenecen al género Saccharomyces, se encuentran mejor adaptadas al viñedo. Mayoritariamente se encuentran en la uva. Influenciadas por el terruño y el clima, las diferentes especies de no-Saccharomyces van a aportar particularidades a los vinos, debido a sus distintas actividades metabólicas. Es por esto que los elaboradores aprecian cada día más a estas levaduras. Dentro de las no-Saccharomyces encontramos los géneros: Candida, Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia y Metschnikowia, entre otros

Fermentación alcohólica

La fermentación alcohólica es un metabolismo por el cual las levaduras consumen azúcares simples y los transforman en etanol y CO2. ¿Qué gana con esto la levadura? La levadura consigue energía oxidando parcialmente los azúcares a etanol.

ecuación fermentación alcohólica
Ecuación simplificada de la fermentación alcohólica

Una oxidación completa implicaría la transformación de todo el azúcar, tal y como hacemos los humanos, en CO2 y agua. Este metabolismo oxidativo aerobio (también denominado respiración, se requiere O2) es más ventajoso energéticamente, y aún así las levaduras, en condiciones enológicas no lo realizan. ¿Por qué?

Las levaduras están creciendo sobre mosto, un sustrato con una cantidad de azúcares enorme. Bajo estas condiciones, las levaduras, concretamente las Saccharomyces, son Crabtree positivas, esto es, que a altas concentraciones de azúcar preferentemente realizarán la fermentación alcohólica.

Aunque la fermentación sea energéticamente menos rentable, es un metabolismo más rápido y productor de etanol. El etanol es un compuesto tóxico para los microorganismos, al que las levaduras Saccharomyces están muy bien adaptadas. Por tanto, este metabolismo fermentativo, elimina competidores, ayudando a la supervivencia de estas levaduras sobre otros microorganismos.

Dinámica de la fermentación espontánea

Durante el desarrollo de una fermentación espontánea, las levaduras no-Saccharomyces comienzan la fermentación y continuan metabólicamente activas durante unos pocos días. Cuando el grado alcohólico va aumentando, su metabolismo comienza a inactivarse y comienza un crecimiento vigoroso de las Saccharomyces. En poco tiempo, las levaduras Saccharomyces se imponen, en el medio, consumen los nutrientes y terminan la fermentación alcohólica. Finalmente, los azúcares se consumen por completo y las levaduras se inactivan, dejando un nuevo medio, el vino, para el crecimiento de otros microorganismos: bacterias lácticas y bacterias acéticas, principalmente.