Servicios personalizados
Español (pdf)
Articulo en XML
Referencias del artículo
Enviar articulo por email
Citado por SciELO 
Similares en
SciELO 
Permalink
INTRODUCCIÓN
Los polisacáridos presentes en el vino son macromoléculas que se originan tanto en las paredes celulares (PC) de la uva como en los propios microorganismos que actúan durante el proceso de vinificación (Canalejo et al., 2021). Son denominados como “coloides protectores” (Apolinar-Valiente et al., 2014), pues estos logran la estabilización del vino al inhibir o limitar de cierta manera la agregación, floculación y precipitación de las SC (Chong et al., 2019; Zhai et al., 2023). Los que se encuentran en mayor proporción son los ramnogalacturonanos tipo II y las proteínas arabinogalactanas (polisacáridos ricos en arabinosa y galactosa), que se forman en las paredes celulares pectocelulósicas de las uvas y en segundo lugar se encuentran las manoproteínas (MP) que se liberan por la levadura durante la fermentación y la crianza de los vinos (Canalejo et al., 2021).
Un fenómeno que se desea evitar en la industria enológica es el de la cristalización espontánea de las sales de tartrato, esta precipitación es muy lenta e impredecible por lo que si ocurre después del embotellado se observará un depósito de cristales en el fondo de las botellas, lo que resulta en un rechazo por parte de los consumidores. Esto ocurre ya que luego de concluida la fermentación alcohólica los vinos presentan grandes cantidades de potasio y ácido tartárico, provocando una cristalización del hidrogenotartrato de potasio (Lankhorst et al., 2017). Esta problemática se soluciona mediante la adición de formulaciones ricas en MP al vino, ya que estos compuestos son capaces de interactuar con los taninos y antocianos, reduciendo su reactividad y aumentando la estabilidad del color en estas bebidas (Apolinar-Valiente et al., 2014).
Las PC de las levaduras son capaces de adsorber los polifenoles presentes en el vino tinto debido en gran medida a interacciones fisicoquímicas con las MP presentes, lo que influye positivamente en su calidad. Por esto la mayoría de los investigadores centran su atención en el aislamiento, estudio y caracterización de estos polisacáridos para comprender así el papel que juegan sus características estructurales en las interacciones con los compuestos presentes en el vino (Mekoue Nguela et al., 2023; Wan et al., 2021).
Actualmente el empleo de diferentes formulaciones de MP de levadura como ingrediente funcional natural en la industria alimentaria y fundamentalmente en la industria enológica ha acarreado gran interés por parte de los investigadores (Garrido-Bañuelos et al., 2022; Zhai et al., 2023). Estos extractos se emplean en las etapas de la fermentación y clarificación de vinos blancos, rosados y tintos con el objetivo de mejorar sus propiedades sensoriales (estabilización de las proteínas, cristalización de las sales de tartrato, mejora de su sabor y reducción de la astringencia), además de que pueden estimular a las bacterias lácticas durante la fermentación maloláctica (Domizio et al., 2014) y tienen una gran capacidad para la formación y estabilización de la espuma en los vinos espumosos (Canalejo et al., 2021; Wan et al., 2021).
Estas formulaciones pueden satisfacer potencialmente las demandas de salud de los consumidores y reducir a la vez la dependencia con los aditivos artificiales. Debido a su origen natural y sus excelentes cualidades han sido autorizadas por la Organización Internacional del Vino y la Vid y por la Unión Europea como “estabilizadores” del vino durante su vida útil (Zhai et al., 2023), por lo que se pronostica que mantengan o incluso aumenten su valor comercial en un futuro cercano (Wan et al., 2021). Sin embargo, la mayoría de los estudios desarrollados sobre el tema se centran en las MP liberadas por la pared celular (PC) de cepas de Saccharomyces cerevisiae por lo que existen muy pocos trabajos que aborden el estudio y caracterización de estos polisacáridos de gran valor obtenidos de la PC de levaduras no Saccharomyces (Oyón-Ardoiz et al., 2022).
Esta revisión se centra en estudiar la influencia que tienen las MP en las propiedades organolépticas de los diferentes tipos de vinos, así como en destacar los últimos avances sobre el uso de preparados comerciales de esta glicoproteína en la industria enológica a partir de diferentes especies de levaduras, todo con el objetivo de comprender aún más todos los mecanismos subyacentes involucrados en este complejo proceso.
METODOLOGÍA
Para realizar esta revisión se desplegó una búsqueda bibliográfica sobre el estado del arte actualizado del tema en cuestión y los últimos avances hasta el momento, durante un período que abarca desde 2003 hasta 2023 y empleando las bases de datos y motores de búsqueda que se mencionan a continuación:
Sciencedirect https://www.sciencedirect.com/
Google Scholar: https://scholar.google.com/
Papel de los polisacáridos en el vino.
Desde siempre la industria enológica ha empleado el frío como método de estabilización de vinos para evitar entre otras cosas la turbidez y precipitar las sales de tartrato y otras SC inestables, aunque esto provoca que también precipite la materia colorante por su adsorción en los cristales de tartrato (Alcalde-Eon et al., 2014). Aquí entran en juego los polisacáridos del propio vino que actúan como estabilizadores estéricos y considerando esta capacidad es posible que sean capaces también de actuar como estabilizadores de la materia colorante coloidal (Alcalde-Eon et al., 2014; Diako et al., 2016; Lei et al., 2022). Según (Zhai et al., 2023) el contenido total de polisacáridos en el vino aumenta en gran medida con la maceración y se estabiliza con la crianza en botella luego de al menos dos años de almacenamiento.
La concentración de polisacáridos protectores en el vino es crítica, ya que tanto un contenido insuficiente como cantidades excesivas logran desestabilizar la materia coloidal, lo que puede generar floculación o precipitación. Las bajas concentraciones de polisacáridos provocan el fenómeno de unión cruzada o, por el contrario, una concentración excesiva genera que las partículas se acerquen más entre sí y precipiten, debido a la mayor presión osmótica a la que están sometidas (Patra et al., 2021). Por lo que el logro de una estabilidad óptima en este proceso se ha convertido en una difícil tarea para los enólogos, buscando métodos más específicos que sean capaces de eliminar las partículas inestables antes de realizar el embotellado y a su vez, mantener los indicadores de calidad organoléptica dominantes (Zhai et al., 2023).
Un factor clave durante la inspección a simple vista de la calidad de los vinos es la incapacidad para detectar los cristales submicrómetros, lo que generaba interpretaciones erróneas de los fenómenos subyacentes que pueden estar ocurriendo (Zhai et al., 2023). En su estudio (Lankhorst et al., 2017) demostraron que las MP impiden la cristalización del tartrato al retrasar o detener el crecimiento de los cristales en lugar de prevenir la nucleación como se creía hasta el momento. Estos resultados obligan a reconsiderar el mecanismo de acción que se había aceptado hasta el momento sobre los estabilizantes del vino.
Características generales de las manoproteínas (MP)
Las PC de las levaduras están compuestas de quitina, ß-1,3 glucano, ß-1,6 glucano y de MP, estas últimas son glicoproteínas que están unidas a los glucanos por enlaces covalentes y no covalentes y se ubican en la capa más externa, representando entre 30-50 % de su masa total; están constituidas por polímeros de manos a unidos a un esqueleto de proteína menor mediante enlaces covalentes (Feuillat, 2003).
Constituyen el segundo polisacárido más abundante en el vino y son liberadas principalmente por las levaduras en la etapa de fermentación alcohólica y durante la crianza de los vinos (Oyón-Ardoiz et al., 2022; Zhai et al., 2023). Estas glicoproteínas son liberadas de la PC de la levadura por la acción de la enzima ß-1,3 glucanasa, la cual se activa durante el crecimiento de la levadura en la etapa fermentativa y en el envejecimiento del vino. Esta cantidad de MP liberada depende de varios factores entre los que se encuentran la cepa de levadura empleada y la turbidez del mosto (Feuillat, 2003).
Métodos de extracción de manoproteínas (MP)
Los métodos fundamentales para la extracción de MP a partir de levaduras se resumen en dos categorías: a través de enzimas capaces de destruir las PC o por medio de extracciones físicas. Aunque durante muchos años el género Saccharomyces ha sido la principal fuente para la extracción de estos polisacáridos, diversos investigadores han investigado otros métodos no convencionales (Canalejo et al., 2021; Martínez et al., 2016; Oyón-Ardoiz et al., 2022; Snyman et al., 2021; Wan et al., 2021), así como el uso de otros géneros de levaduras no Saccharomyces como nuevas fuentes de MP (Božič et al., 2020; de Iseppi et al., 2021; Domizio et al., 2014; Liu et al., 2022; Machová et al., 2015; Oyón-Ardoiz et al., 2022), lo que realza la importancia de desarrollar procesos rentables para extraer MP de una manera efectiva para futuras aplicaciones industriales (Wan et al., 2021).
Autores como Giovani y Rosi (2007) han empleado cepas mutantes termosensibles autolíticas o cepas manipuladas genéticamente de S. cerevisiae (Brown et al., 2007) para expresar en mayor cuantía las MP liberadas durante la etapa fermentativa, aunque su uso no se ha extendido debido a los posibles componentes que estos microorganismos podrían añadir adicionalmente al vino que de otra forma no estarían presentes de forma natural, sin embargo Domizio et al. (2014) han utilizado otros géneros de levaduras no Saccharomyces con una gran capacidad de liberación de manoproteínas durante la fermentación y la crianza de los vinos.
Martínez et al. (2016) evaluaron el potencial de la aplicación de campos eléctricos pulsados para inducir autolisis acelerada en cepas de S. cerevisiae para uso enológico, lo que aceleraría el envejecimiento del vino durante la etapa de crianza sobre lías (material similar a un lodo que consiste principalmente en células de levadura ricas en manoproteínas), mientras que Maza et al. (2020) emplearon esta tecnología durante la crianza sobre lías de vino tinto (Caladoc) lo que promete ser una técnica prometedora para reducir el tiempo de esta etapa tan crucial en los vinos tintos. Por otro lado Wan et al (2021) demostraron que el método de tratamiento térmico es mucho más eficiente que la separación ácido-base o el tratamiento con dodecilsulfato de sodio y por tanto más factible comercialmente, ya que requiere menor tiempo de operación e induce a menos daño a la estructura funcional de las MP que los otros métodos.
La extracción de manoproteínas de las lías de los vinos para su uso como aditivos enológicos aún es un campo de investigación poco estudiado. Sin embargo, autores como de Iseppi et al. (2021) han desarrollado métodos eficientes (autoclave/ultrasonido y α-glucanasas) para la extracción y reutilización de estos glicocompuestos de levadura a partir de lías de vino blanco, mientras que Snyman et al. (2021) optimizaron el rendimiento de obtención de MP utilizando Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Metschnikowia fructicola y Torulaspora delbrueckii mediante una combinación de técnicas de microscopía de fluorescencia, ultrasonido y tratamientos enzimáticos para, lo que constituye un paso de avance en la extracción y caracterización de estas glicoproteínas en cepas no Saccharomyces y su posterior aplicación a gran escala en la industria enológica.
Influencia de las manoproteínas sobre la calidad de los vinos
Las características estructurales de las MP desempeñan un papel clave en el proceso global de vinificación, principalmente en la estabilización de los compuestos fenólicos, las proteínas y las propiedades organolépticas de los vinos (Manjón et al., 2021; Ramos-Pineda et al., 2018, 2022), esto ha sido demostrado por Rinaldi et al. (2021) en sus estudios, estos autores observaron una marcada dependencia entre la formación de sistemas salivales proteína-manoproteína (involucrados en la alteración de las sensaciones de astringencia), los flavonoles y la estructura e hidrofobicidad de estas glicoproteínas. Además, su producción y liberación, tanto en la fermentación como en la crianza sobre lías, depende específicamente de la cepa de levadura utilizada y de sus condiciones nutricionales (Caridi, 2006). En la Tabla 1 se resumen las funciones principales que pueden desempeñar las MP de las levaduras en la industria enológica.
La película de levaduras que se origina durante la fermentación del vino tradicionalmente se ha considerado como un producto de desecho, sin embargo, actualmente esta es reutilizada debido a sus propiedades beneficiosas ya mencionadas anteriormente. Una mayor intensidad de color y tendencia a los tonos rojos fue detectada por Fernández et al. (2011) en su estudio cuando el vino se trató con lías obtenidas por una combinación acidificación/tratamiento enzimático en lugar de las obtenidas únicamente por tratamientos de acidificación.
El efecto de tres MP comerciales sobre la astringencia y el color en dos vinos tintos diferentes (Aglianico y Sangiovese) fue estudiado por Rinaldi et al. (2019) durante un período de doce meses de crianza en botella, resultando en una mejora de estos parámetros de calidad. Por otro lado Oyón-Ardoiz et al. (2022) evaluaron el efecto positivo de extractos ricos en MP provenientes de cepas de T. delbrueckii sobre la estabilidad coloidal del pigmento en vinos tintos y el hecho de que estos extractos de levaduras no Saccharomyces hayan tenido un mayor efecto sobre este parámetro de calidad los catapulta como un aditivo prometedor en este sentido.
Los efectos secundarios de la adición post-fermentativa de una combinación de semillas y una MP moduladora de la astringencia sobre las composiciones de flavonoles y antocianinas y sobre el color de los vinos elaborados con uvas Syrah fueron evaluados por Alcalde-Eon et al. (2019), esto ya que las semillas aportan flavanoles y mejorar la estabilidad química del vino y la MP actuar como un agente modulador de la astringencia, lo que podría ser una estrategia potencial para resolver de la carencia de compuestos fenólicos en esta variedad de uvas. A pesar de todos los estudios hasta la fecha aún se necesita un mayor número de investigaciones que permitan desentrañar a fondo los mecanismos subyacentes que les confieren estas propiedades tan valoradas en la industria enológica.
CONCLUSIONES
Uno de los mayores desafíos en la industria enológica es alcanzar parámetros de calidad óptimos, en este sentido las características estructurales de las MP desempeñan un papel clave, estabilizando los compuestos fenólicos, las proteínas y las propiedades organolépticas de los vinos. Las últimas investigaciones sugieren que los extractos obtenidos de levaduras no Saccharomyces pueden tener un mayor efecto sobre la materia colorante del vino lo que abre la posibilidad al uso de este tipo de microorganismos como una fuente prometedora para desarrollar nuevos productos enológicos a base de MP. Además, la implementación de las lías de vino como fuente de compuestos para su uso en la vinificación podría conducir a una mejor explotación de estos subproductos, contribuyendo así a mejorar el enfoque de economía circular y residuo cero dentro de la industria del vino. No obstante, las investigaciones futuras deben centrarse en la caracterización de estos preparados obtenidos por métodos no convencionales con el fin de relacionar sus características estructurales y mecanismos subyacentes con el impacto que tienen en las propiedades organolépticas de los diferentes tipos de vino.
