Fermentación en la elaboración del vino

El proceso de fermentación en la elaboración del vino convierte el mosto en una bebida alcohólica. Durante la fermentación , las levaduras transforman los azúcares presentes en el mosto en etanol y dióxido de carbono (como subproducto ). En la elaboración del vino , la temperatura y la velocidad de fermentación son consideraciones importantes, así como los niveles de oxígeno presentes en el mosto al inicio de la fermentación. El riesgo de fermentación detenida y el desarrollo de diversos defectos en el vino también pueden ocurrir durante esta etapa, que puede durar entre 5 y 14 días para la fermentación primaria y potencialmente otros 5 a 10 días para una fermentación secundaria . La fermentación puede realizarse en tanques de acero inoxidable, lo cual es común en muchos vinos blancos como el Riesling , en una cuba de madera abierta, dentro de una barrica de vino y dentro de la propia botella de vino , como en la producción de muchos vinos espumosos . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

La ocurrencia natural de la fermentación significa que probablemente fue observada por primera vez por los humanos hace mucho tiempo. ^{[ 3 ]} Los primeros usos de la palabra "fermentación" en relación con la elaboración del vino se referían a la aparente "ebullición" dentro del mosto que provenía de la reacción anaeróbica de la levadura con los azúcares del jugo de uva y la liberación de dióxido de carbono. El latín fervere significa, literalmente, hervir . A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur notó la conexión entre la levadura y el proceso de fermentación en el que la levadura actúa como catalizador y mediador a través de una serie de reacciones que convierten el azúcar en alcohol. El descubrimiento de la ruta Embden-Meyerhof-Parnas por Gustav Embden , Otto Fritz Meyerhof y Jakub Karol Parnas a principios del siglo XX contribuyó más a la comprensión de los complejos procesos químicos involucrados en la conversión del azúcar en alcohol. ^{[ 4 ]}

En la elaboración del vino, se distinguen las levaduras ambientales , presentes de forma natural en bodegas, viñedos y en las propias uvas (a veces denominadas "floración" o "rubor" de la uva), y las levaduras cultivadas , aisladas e inoculadas específicamente para su uso en la vinificación. Los géneros más comunes de levaduras silvestres que se encuentran en la vinificación incluyen Candida , Klöckera/Hanseniaspora , Metschnikowiaceae , Pichia y Zygosaccharomyces . Las levaduras silvestres pueden producir vinos de alta calidad y sabor único; sin embargo, suelen ser impredecibles y pueden introducir características menos deseables en el vino, e incluso contribuir a su deterioro. Pocas levaduras y colonias de bacterias lácticas y acéticas viven de forma natural en la superficie de las uvas, ^{[ 5 ]} pero los enólogos tradicionales, sobre todo en Europa, defienden el uso de levaduras ambientales como característica del terruño de la región ; no obstante, muchos enólogos prefieren controlar la fermentación con levaduras cultivadas predecibles. Las levaduras cultivadas más utilizadas en la elaboración del vino pertenecen a la especie Saccharomyces cerevisiae (también conocida como "levadura de azúcar"). Dentro de esta especie existen varios cientos de cepas diferentes de levadura que pueden utilizarse durante la fermentación para influir en el calor o el vigor del proceso y potenciar o suprimir ciertas características aromáticas de la variedad . El uso de diferentes cepas de levadura contribuye significativamente a la diversidad del vino, incluso dentro de la misma variedad de uva. ^{[ 6 ]} En la industria se utilizan cada vez más levaduras alternativas, distintas de Saccharomyces cerevisiae , para añadir mayor complejidad al vino. Tras varios años de funcionamiento de una bodega, pocas cepas de levadura participan activamente en el proceso de fermentación. El uso de levaduras secas activas reduce la variedad de cepas que aparecen en la fermentación espontánea al competir con las cepas presentes de forma natural. ^{[ 7 ]}

La adición de levadura cultivada normalmente se realiza con la levadura primero seca o "inactiva" y se reactiva en agua tibia o jugo de uva diluido antes de agregarla al mosto . Para prosperar y ser activa en la fermentación, la levadura necesita acceso a un suministro continuo de carbono , nitrógeno , azufre , fósforo , así como acceso a diversas vitaminas y minerales . Estos componentes están presentes de forma natural en el mosto de uva, pero su cantidad puede corregirse añadiendo nutrientes al vino para crear un entorno más favorable para la levadura. Los nutrientes de liberación prolongada de nueva formulación, fabricados específicamente para fermentaciones de vino, ofrecen las condiciones más ventajosas para la levadura. También se necesita oxígeno , pero en la elaboración del vino, el riesgo de oxidación y la falta de producción de alcohol por parte de la levadura oxigenada exigen que la exposición al oxígeno se mantenga al mínimo. ^{[ 8 ]}

Al introducirse levaduras activas en el mosto de uva, los fosfatos se unen al azúcar y las moléculas de azúcar de seis carbonos comienzan a dividirse en piezas de tres carbonos y pasan por una serie de reacciones de reordenamiento . Durante este proceso, el átomo de carbono carboxílico se libera en forma de dióxido de carbono y los componentes restantes se convierten en acetaldehído . La ausencia de oxígeno en este proceso anaeróbico permite que el acetaldehído se convierta finalmente, por reducción, en etanol . Durante la conversión del acetaldehído, una pequeña cantidad se convierte, por oxidación, en ácido acético que, en exceso, puede contribuir al defecto del vino conocido como acidez volátil (defecto avinagrado). Después de que la levadura ha agotado su ciclo de vida, cae al fondo del tanque de fermentación como sedimento conocido como lías . ^{[ 9 ]} La levadura cesa su actividad cuando todo el azúcar del mosto se ha convertido en otros compuestos químicos o cuando el contenido de alcohol ha alcanzado el 15% de alcohol por unidad de volumen; una concentración lo suficientemente fuerte como para detener la actividad enzimática de casi todas las cepas de levadura. ^{[ 10 ]}

Durante la fermentación, los enólogos consideran varios factores, siendo los más influyentes en la producción de etanol el contenido de azúcar en el mosto, la cepa de levadura utilizada y la temperatura de fermentación. ^{[ 13 ]} El proceso bioquímico de fermentación en sí mismo genera mucho calor residual , lo que puede hacer que el mosto se salga del rango de temperatura ideal para el vino. Normalmente, el vino blanco se fermenta entre 18 y 20 °C (64 y 68 °F), aunque un enólogo puede optar por una temperatura más alta para resaltar la complejidad del vino. El vino tinto se fermenta generalmente a temperaturas más altas, entre 20 y 30 °C (68 y 86 °F) . La fermentación a temperaturas más altas puede tener un efecto adverso en el vino, inactivando la levadura e incluso eliminando algunos de sus sabores. Algunos enólogos pueden fermentar sus vinos tintos a temperaturas más bajas, más típicas de los vinos blancos, para resaltar los sabores frutales. ^{[ 9 ]}    

Para controlar el calor generado durante la fermentación, el enólogo debe elegir un tamaño de recipiente adecuado o bien utilizar un dispositivo de refrigeración. Existen diversos tipos de dispositivos de refrigeración, desde la antigua práctica bordelesa de colocar la cuba de fermentación sobre bloques de hielo hasta sofisticados depósitos de fermentación con anillos de refrigeración incorporados. ^{[ 14 ]}

Un factor de riesgo asociado a la fermentación es la formación de residuos químicos y el deterioro, que pueden corregirse con la adición de dióxido de azufre (SO₂ ₎ , aunque un exceso de SO₂ _puede provocar un defecto en el vino. Un enólogo que desee elaborar un vino con altos niveles de azúcar residual (como un vino de postre ) puede detener la fermentación prematuramente, ya sea bajando la temperatura del mosto para inactivar la levadura o añadiendo una alta concentración de alcohol (como brandy ) al mosto para eliminar la levadura y crear un vino fortificado . ^{[ 9 ]}

El etanol producido durante la fermentación actúa como un importante cosolvente para los compuestos no polares que el agua no puede disolver, como los pigmentos de la piel de la uva, que confieren a las variedades de vino su color característico, y otros compuestos aromáticos. El etanol y la acidez del vino actúan como inhibidores del crecimiento bacteriano, lo que permite conservar el vino de forma segura durante años en ausencia de aire. ^{[ 15 ]}

En la elaboración del vino, existen diferentes procesos que se engloban bajo el término "Fermentación", pero que no necesariamente siguen el mismo procedimiento comúnmente asociado con la fermentación del vino.

• Cofermentación