BIOLOXÍA E QUÍMICA
LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
La fermentación
alcohólica es el proceso por el que los azucares contenidos en el mosto se
convierten en alcohol etílico.
Para llevar a cabo este proceso es necesaria la presencia de levaduras, hongos
microscópicos que se encuentran, de forma natural en los hollejos, en la capa de
polvillo blanco que recubre las uvas.
El oxígeno es el desencadenante inicial de la fermentación, ya que las levaduras
lo van a necesitar en su fase de crecimiento. Sin embargo al final de la
fermentación conviene que la presencia de oxígeno sea pequeña para evitar la
perdida de etanol y la aparición en su lugar de acético o acetilo.
El proceso, simplificado, de la fermentación es:
Azucares + levaduras ==> Alcohol etílico + CO2 + Calor + Otras sustancias
La fermentación alcohólica es un proceso exotérmico, es decir, se desprende
energía en forma de calor. Es necesario controlar este aumento de temperatura,
ya que si ésta ascendiese demasiado (25 - 30º) las levaduras comenzarían a morir
deteniéndose el proceso fermentativo.
Otro producto resultante de la fermentación es el anhídrido carbónico (CO2) en
estado gaseoso, lo que provoca el burbujeo, la ebullición y el aroma
característico de una cuba de mosto en fermentación.
Esta ebullición hace que las partes sólidas (hollejos) suban a la superficie del
mosto formándose una capa en la parte superior del depósito llamado "sombrero".
Este "sombrero" capa, que dará origen al orujo, protege al mosto de ataques
bacterianos y de posibles oxidaciones y, fundamentalmente, cede al mosto gran
cantidad de sustancias contenidas en los hollejos, sobre todo, taninos,
sustancia colorante gracias a la cual el vino adquiere su color rojizo
característico, y aromas y extractos que se encuentran en la piel de la uva.
A lo largo de todo el proceso de fermentación, y en función de las condiciones
(cantidad de azúcar disponible, temperatura, oxigeno, etc.) cambia el tipo de
levadura que predomina pudiéndose distinguir varias fases en la fermentación:
1ª fase (primeras 24 horas), predominan levaduras no esporógeneas, que resisten
un grado alcohólico 4-5. Son sensibles al anhídrido sulfuroso.
2ª fase,(2º-4º día), predomina el Sacharomyces cerevisiae que resiste
hasta un grado de alcohol entre 8 y 16. En esta fase es cuando se da la máxima
capacidad fermentativa.
3ª fase, sigue actuando Sacharomyces cerevisiae junto a Sacharomyces
oviformis. También pueden existir otros microorganismos procedentes
principalmente de las bodegas y de los utensilios, suelen ser hongos entre los
que destacan Penicillium, Aspergilus, Oidium,...
Otras sustancias generadas en la fermentación son:
- Ácido acético
- Ácido láctico
- Ácido pirúvico y acetaldehido
- Ácido succínico
- Acetoina, Diacetilo y 2-3 Butanodiol (butilenglicol)
- Alcoholes Superiores, Ésteres y Acetatos
- Vinil-Fenoles y Etil-Fenoles
El proceso fermentativo termina cuando ya se han desdoblado prácticamente todos
los azúcares y cesa la ebullición.
LAS LEVADURAS La fermentación
alcohólica es la base de la vinificación. Sin su presencia un "vino" nunca sería
vino, ya que para ello su graduación alcohólica ha de ser por lo menos de 9%
Vol., exceptuando determinados vinos blancos como es el caso de los vinos
enverados. Sin embargo, su importancia no radica únicamente en la obtención de
etanol a partir de los azúcares de la uva, sino que además durante el proceso
fermentativo se van a formar una gran cantidad de productos secundarios que
influyen en la calidad y tipicidad del vino.
En el paso de mosto a vino, las levaduras son las autenticas protagonistas de la
película, al igual que las bacterias lo son en la fermentación maloláctica. La
variedad de géneros y especies de las mismas es
verdaderamente extensa, así como
sus propiedades, pero de entre todas ellas destaca el género Saccharomyces,
especialmente la especie o cerevisie variedad ellipsoideus,
verdadera directora de orquesta.
Las levaduras son microorganismos unicelulares eucariotas, situándose en la
escala evolutiva entre los mohos y las bacterias. Únicamente pierden
protagonismo en el proceso de fermentación intracelular característico de los
vinos de maceración carbónica, si bien lo vuelven a recuperar una vez ha
concluido esta fermentación desarrollada en el interior del grano de uva, que
únicamente permite alcanzar 3-4%Vol. de grado alcohólico.
Sucesión de generos y especies de levaduras durante la
fermentación alcohólica.
En un principio, antes del inicio de la fermentación, el mosto de uva contiene una gran cantidad y variedad de microorganismos como mohos, bacterias, levaduras e incluso protozoos. Sin embargo son las levaduras y las bacterias las que empiezan a sobrevivir y multiplicarse en este medio en detrimento del resto. Inicialmente el mosto de uva supone un medio adecuado; poco a poco este medio se va haciendo más inhóspito debido a la formación de alcohol, la disminución de azúcares necesarios para su catabolismo y la reducción de los nutrientes necesarios para su anabolismo. Una vez superado un periodo inicial de adaptación, las poblaciones de levaduras y bacterias se incrementan rápidamente, pero estas últimas pierden la batalla de la supervivencia.
La velocidad del
proceso fermentativo está totalmente ligada a la densidad de población de
levaduras fermentativas: se aprecia una primera etapa de adaptación, seguida de
una segunda etapa de crecimiento
exponencial (fermentación tumultuosa, es decir
muy viva y agresiva, con gran desprendimiento de carbónico) que va siendo cada
vez menor hasta llegar a una etapa de crecimiento poblacional nulo, es decir
nacimientos = defunciones. Tras esta etapa la mortalidad comienza a ser mayor a
la multiplicación, lo que corresponde a las últimas fases de la fermentación.
Inicialmente, cuando el medio es favorable, las levaduras se multiplican por vía
vegetativa asexual por mitosis, mientras que al final de la fermentación
alcohólica comienzan a reproducirse sexualmente por meiosis, señal de que el
medio de vida es muy desfavorable por falta de sustratos. En esta última etapa
del proceso fermentativo, las bacterias lácticas empiezan a "ver la luz",
aumentando su densidad de población.
De esta manera es como comienza en la mayoría de las ocasiones el proceso
degradativo del ácido málico por parte de las bacterias lácticas (fermentación
maloláctica) si bien determinadas especies de bacterias como Lactobacillus
plantarum, son capaces de iniciarla de manera simultánea o incluso previa a
la fermentación alcohólica.
Las levaduras fermentativas se pueden clasificar
en tres grandes grupos con relación a su influencia dentro de este proceso:
• Levaduras de inicio de fermentación
Se trata
generalmente de levaduras apiculadas, es decir con forma de limón, que tienen un
bajo poder
fermentativo (hasta 4-5 %Vol.). Muchas de ellas son poco beneficiosas
ya que producen bastante acidez volátil, a excepción de Schizosaccharomyces
veronae.
Podemos citar Kloeckera apiculata como la levadura de este tipo más
común en la mayoría de las vinificaciones.
• Levaduras de poder fermentativo medio-alto
Una vez que se han superado los 4-5 %Vol. de alcohol, otras especies de levaduras dominan el proceso como es el caso de Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus, Saccharomyces pastorianus, y otras.
• Levaduras de elevado poder fermentativo
Al alcanzar los 10-11%Vol de alcohol, hay otras especies de levaduras que comienzan a ejercer su predominio debido a que gozan de un elevado poder fermentativo como son Saccharomyces oviformis, Saccharomyces bayanus, y otros Saccharomyces ellipsoideus, entre otras. Exceptuando microvinificaciones de laboratorio en las que se han llegado a alcanzar hasta 18-20 % Vol. de alcohol, lo habitual es que no puedan fermentar mas allá de los 13,5-14,5 % Vol. de alcohol. Dentro de este grupo se encuentran también las levaduras típicas de la segunda fermentación de vinos espumosos.
LA
FERTILIZACIÓN DE LOS SUELOS VINÍCOLAS
La fertilización
debe encuadrarse en el marco de una viticultura sostenible.
Las aportaciones extemporáneas, innecesarias, excesivas y sin criterios técnicos
bien definidos no tienen cabida en esta viticultura sostenible.
Muchos suelos de
viñedo presentan síntomas de esterilidad, afectando negativamente a la calidad
del vino, y que no pueden paliarse con técnicas como la fertirrigación o abonos
foliares. Además los frecuentes excesos de abonado potásico incrementan el pH de
los vinos repercutiendo negativamente sobre la calidad.
El equilibrio de nutrientes es fundamental, ya que la producción y la calidad
están condicionadas por el que se encuentre en mínima proporción según las
necesidades (ley del mínimo), careciendo de sentido abusar de otros elementos.
Importa también en relación con el conjunto del sistema y objetivos perseguidos,
dependiendo el abonado de la calidad del vino exigida y de la variedad,
porta-injertos o sistema de conducción. Además, la evolución de muchos
nutrientes en el suelo es a largo plazo y las aportaciones deben realizarse con
suficiente antelación, no valiendo con análisis y correcciones esporádicas sino
con la elaboración de un programa de fertilización a corto, medio y largo plazo.
El complejo arcillo-húmico del suelo, formado por arcilla y humus, retiene en su
superficie e intercambia con las raíces los distintos nutrientes. Tienden a
estratificase en el suelo, por lo que el ascenso y descenso de las lombrices es
fundamental. Además, la formación de componentes orgánicos por estos gusanos
define la personalidad de los vinos, no alcanzada por aportaciones directas. El
abonado mineral no compensa la ausencia de aportaciones de enmiendas orgánicas,
siendo la escasez de materia orgánica un problema para la calidad de los vinos.
MATERIA ORGÁNICA
La materia orgánica
(M.O) mejora la estructura del suelo y su capacidad de retención de agua, y
gracias al complejo arcillo-húmico, incrementa la capacidad de cambio catiónico.
Además, suministra importantes cantidades de nutrientes, estimándose que 1 tm
aporta 4 kg de N; 2,5 de P2O5 y 5 de K2O, cantidades suficientes para una
viticultura de calidad.
Mantener niveles correctos (2-2,5%) de M.O. es indispensable para la calidad del
vino, pero los excesos resultan perjudiciales. Por otro lado, las fuertes
aireaciones características de suelos gallegos, arenosos y ácidos, consumen
rápidamente la M.O., por lo que se requieren mayores aportaciones, tomándose el
equivalente de 30.000 kg/ha de estiércol de vacuno cada 3 años.
El valor de la acidez libre del suelo, medida por el pH, incide sobre la vida microbiana y condiciona la disponibilidad de nutrientes. A pH bajos se incrementa la disponibilidad de elementos como el Al, Fe, Mn y Zn y se reduce la de N, P, Mg. El óptimo de pH en suelos vitícolas gallegos se estima en 6,2-6,5 debiendo ser corregido mediante enmiendas calizas. Esta corrección debe ser gradual para no inducir bloqueos en el suelo. Una aplicación moderada será de 2.000-3.000 kg/ha, dos años sí y uno no.
Según el cuadro se estiman como altas las exigencias en Ca y K, medias para el N y reducidas para el P, Mg y S. Además, las pérdidas por lixiviación y fijación al complejo arcillo-húmico del suelo son importantes para el N y, en suelos ácidos como los gallegos, también para el Ca y Mg. Sin embargo, el ritmo de consumo de estos elementos no es constante a lo largo del ciclo vegetativo, existiendo momentos críticos, como con el N en el período floración-cuajado o del Mg en el envero. El suelo debe disponer de elementos nutritivos y ser capaz de suministrarlos a las cepas en el momento y con el ritmo preciso, lo que depende de la movilidad de los elementos en el suelo.
Es de difícil manejo
en viticultura, ya que su exceso ocasiona un incremento del vigor contrario a la
calidad, exuberancia de la vegetación, con amontonamiento del follaje y retrasos
en la maduración. Las sales nitrogenadas son fácilmente lavadas por la lluvia y
arrastradas hacia zonas inferiores (lixiviación), lo que además de pérdidas
nutricionales, deriva en la contaminación de acuíferos. La UE establece en 50 mg
N/l el máximo admisible en el agua potable.
En los suelos vitícolas gallegos conviene efectuar las aportaciones como nitrato
amónico-cálcico y en 2 mitades, inmediatamente antes de la floración y del
cuajado de los frutos. En suelos bien provistos de M.O. y para vinos de calidad
las aportaciones no son necesarias o deben ser muy reducidas.
La viña es poco
exigente en P, por que éste tiende a ser descuidado, además de que los síntomas
de su carencia son poco visibles. Las necesidades de P crecen linealmente hasta
la vendimia y los efectos carenciales se producen con anterioridad a dicho
momento.
Las aportaciones (superfosfato de cal, escorias
Thomas, etc.) deben realizarse en invierno junto con las labores, o en forma de
píldoras si no se incluye el laboreo en dicha época. No deben superarse los
1.500 kg/ha·año de abono comercial.
Factor clave en la vid, dadas sus
altas exigencias, sobre todo en la maduración. Favorece la formación de
azúcares, aumenta la consistencia de los tejidos e incrementa la resistencia a
condiciones desfavorables. En los vinos mejora su estructura, la intensidad y
estabilidad del color, la capacidad de conservación, neutraliza la acidez y es
el catión básico del vino.
Las aportaciones preferentemente
como sulfato potásico y tener en cuenta la resistencia a la carencia de K de los
distintos portainjertos. Actualmente se tiende a abusar del K, lo que neutraliza
la acidez del vino, con pérdidas de expresión aromática y desarrollo de
microorganismos que producen aromas perjudiciales.
Magnesio
Está implicado en la
fotosíntesis. Las necesidades crecen rápidamente en el período
desborre-floración y son máximas en el envero, momento en que son visibles los
síntomas de carencia.
En suelos gallegos es suficiente
con niveles de 100 ppm Mg (acetato). Compite con el K en la absorción de las
cepas, por lo que un exceso de K da origen a carencias de Mg, sobre todo en años
húmedos, debiendo mantenerse una relación K/Mg en el suelo próxima a 5 y
contrastar mediante análisis foliar. Las sales magnésicas son de efecto lento,
por lo que en caso de carencias, complementar con abonos foliares; también
calizas magnesianas utilizadas como enmienda.
Mejora la calidad del suelo al disminuir su acidez, acelerar la descomposición de la M.O., mejorar la estructura y favorecer la retención de nitrógeno amoniacal, del fósforo y del potasio. En la viña, a partir del envero, las necesidades son elevadas, ya que aparece una intensa sustitución de bases (Ca por Mg). En suelos gallegos, ácidos, surgen carencias en dicho período, pudiendo utilizarse enmiendas con calizas magnesianas, con importantes cantidades de Ca.
ANÁLISIS FOLIARES
Los análisis periódicos del suelo resultan indispensables para la consecución de rendimientos favorables a la expresión de la calidad, aunque no son suficientes. El análisis foliar es una herramienta necesaria para asegurarse de la correcta absorción de los nutrientes, y de acuerdo con los resultados proceder a las correcciones necesarias, debiendo realizarse sobre el suelo. Tienen un efecto a medio o largo plazo, insuficiente para remediar inmediatamente las carencias observadas, por lo que pueden servir las aportaciones vía foliar o fertirrigación.
LAS ENFERMEDADES DE LA VID
Así como el clima suele jugarnos malas pasadas, como el granizo, el viento fuerte y prolongado, excesivas lluvias o sequías, o una helada tardía, también la naturaleza nos depara otras sorpresas como los ataques de pájaros, insectos, plantas (malezas) y hongos que nos disputan el suelo y la cosecha.
Estas alteraciones que afectan a las viñas se resumen como:
Accidentes: Accidentes meteóricos, tormentas y fenómenos meteorológicos.
Alteraciones del suelo: Suelo salino o alcalino; encharcamiento o sequedad del terreno.
Enfermedades: Causadas por Parásitos y Plagas -ataques de insectos- y ataques de hongos.
Parásitos
El parásito es un
ser vivo que convive con otro en una asociación unilateralmente beneficiosa para
él. La primera condición que debe cumplir un auténtico parásito es que no sea
excesivamente dañino –y menos aún mortal- para el huésped que lo sostiene. Si un
parásito causa grandes daños o mata a su huésped, firma su propia sentencia de
muerte. Es por ello que los parásitos de la vid no han sido una gran amenaza,
salvo en raras ocasiones.
El hombre pudo vivir varios años con parásitos en sus viñas, sin sufrir más que
plagas esporádicas. Cuando su número era excesivo, quemaban las plantas donde
anidaban, los mataban con agua hirviendo o los sacaban a mano.
Pero el primer gran desequilibrio ecológico se produjo durante el descubrimiento
de América. El tráfico constante entre continentes, causó que algunos parásitos
de las vides americanas pasaran a Europa, y al encontrar las condiciones
favorables, causaron grandes estragos en las viñas europeas. La plaga más famosa
se produjo a fines del Siglo XIX: La invasión de la Filoxera, que destruyó los
viñedos europeos.
La filoxera es un pulgón que habita inmóvil sobre las raíces de las vides, y se
alimenta chupando la savia mediante un largo apéndice bucal.
La segunda plaga famosa fue puramente originada
por el hombre cuando éste rompió el equilibrio ecológico abusando de los
productos químicos como el DDT. No sólo insectos murieron sino que también lo
hicieron sus predadores. Algunos insectos sobrevivieron y llegó un momento en
que estos no tenían enemigos y aparecieron en otras zonas atacando otras vides.
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La uva Albariña estuvo a punto de desaparecer por su escaso rendimiento y su debilidad a los ataques de parásitos (Filoxera) comparada con las variedades vinícolas híbridas |
La Peronóspera (Plasmopara
viticola): Este ataque parasitario puede desarrollarse sobre todos los
órganos verdes de la vid: Pámpanos, hojas, flores y frutos. La importancia del
daño depende del órgano que afecta y del momento del ataque. Cuando se
desarrolla sobre las inflorescencias o el grano recién cuajado, la pérdida de la
producción es total. Cuando el ataque se produce en las hojas durante el período
de la madurez, se observa defoliación y las hojas se amarillean y caen.
Cuando se produce en los granos durante la maduración, se observan los granos
color cuero, se arrugan por la pérdida de agua, algunos caen y otros permanecen
unidos al raspón.
Las Plagas
Son causadas por insectos masticadores y chupadores.
· Los masticadores: Estos insectos se mueven de un lugar a otro. Son capaces de morder con mucha energía.
· Los chupadores: Estos permanecen siempre en el mismo sitio. Y poseen un pico largo y afilado que utilizan para succionar su alimento.
Los Hongos
| Estos seres ejercen
una acción muy importante en el ecosistema. Son algo así como los del “servicio
de limpieza” de la naturaleza. Los hongos y las bacterias se encargan de
descomponer toda la materia muerta del suelo: plantas marchitas, restos de
frutos y alimentos, animales en descomposición, etc. Pero algunos hongos y bacterias no actúan sobre la materia muerta sino que atacan a los seres vivos, causándoles enfermedades. Los hongos que atacan a la vid se dividen en 2 grupos: |
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· Los externos: Que viven sobre la planta. Reciben el nombre de Mildiu (moho) porque confieren un aspecto enmohecido a la planta atacada.
· Los Internos: Que viven en su interior y sólo sacan al exterior sus órganos reproductores.. En este grupo se destacan las “cenizas” que recubren a la planta de un tinte amarillento.
la Podredumbre Gris:
en otoño, las uvas que quedan en la planta, con condiciones climáticas de
suficiente calor y humedad, pueden infectarse con un hongo llamado Bortrytis
cinerea o podredumbre gris. Las uvas infectadas se arrugan y secan, pero
tienen un sabor dulce muy concentrado. La podredumbre gris afecta favorablemente
a las variedades Riesling, Sauvignon Blanc, Chenin Blanc, Semillón y
Gewürztraminer.
Insectos y hongos alteran la sanidad de las plantas y así aparece la enfermedad. A simple vista se detectan:
· Cambio de color en las hojas.
· Defoliaciones.
· Marchitamiento o caída del fruto.
· Cambio de las cualidades de la vendimia: Los vinos procedentes de uvas enfermas, nos darán vinos organolépticamente alterados.
¿Cómo se combaten las enfermedades?
Ante esta multitud
de ataques, el viticultor debe proceder con mucha precaución. Y debe conocer con
exactitud los síntomas para emitir un adecuado diagnóstico. Y deberá proceder
con mucha cautela para no alterar, abusando de los tratamientos químicos, el
medio ambiente.
Pero lo más importante es realizar correctamente todos los trabajos culturales
para que la viña esté sana y cuidada permanentemente.
Concretamente, la protección química frente a las numerosas enfermedades de la
vid no sólo es cara, sino que además provoca preocupaciones en los consumidores
por los efectos secundarios en la salud y en el medio ambiente.
Para combatir los Hongos, se realizan aplicaciones periódicas de azufre y
sulfato de cobre utilizando pulverizadores manuales como las mochilas, o
aparatos pulverizadores tirados por tractores o desde helicópteros. Este método
se utiliza también preventivamente cuando hay mucha humedad o ha llovido mucho.
Para combatir la filoxera, se recurre al injerto de la vid sobre pie americano.
También se utilizan insecticidas –como el DDT-, plaguicidas, pesticidas y
funguicidas comerciales.
Actualmente existen docenas de productos minerales, orgánicos y
orgánico-animales para combatir las enfermedades y plagas.
Proxecto financiado polo programa Sócrates da UE
