Evaluación de los condicionantes del mosto en el desarrollo de la fermentación alcohólica a bajas temperaturas

Resum

Title: Evaluation of factors affecting must composition in the development of alcoholic fermentation at low temperatures Josep M. Llauradó i Reverchon under the guidance of Dr. Albert Mas i Barón and Dra. Magdalena Constantí i Garriga. Departament de Bioquímica i Biotecnologia Defended/Presented on the 23rd of October 2002 The alcoholic fermentation at low temperatures (< 15 ºC) results in more aromatic wines with paler colour, characteristics highly appreciated in white and rose wines. Although this enological practice is well established in some European traditional processings (Sauternes, Jura, Amarone, Vinosanto, second fermentation of sparkling wines), low temperature fermentations can be problematic in musts from southern regions. These musts have typically a high sugar content and a low nitrogen availability for yeast. In addition, at low temperatures, a higher competition for nutrients occurs between the inoculated yeast and the non-Saccharomyces species. Altogether can result in stucked or delayed fermentations. In this work the nitrogen composition of five varieties of fresh must (white Grenache, Chardonnay, Pinot Noir, Carinyena and Riesling) were characterized as well as their respective microfermentations (500 mL) evaluating the variety effect, the temperature (13 ºC and 17 ºC) and the addition of yeast nutrients, on the fermentative kinetics. A new empirical parameter was designed for this study (R). The calculation of R is based on the nitrogen content of some neutral amino acids and the initial sugar concentration. A correlation between the value of R and the maximum rates in all the fermentations was observed, therefore R could be considered as an estimator of the fermentability of must. Low temperature of fermentation (13 ºC) reduced the amounts of ethyl acetate, acetaldehyde and acetic acid. On the other hand, yeast nutrients showed a clearly incidence in the composition of the higher alcohols, limiting their production. According to the previous results Carinyena presented the most difficult fermentations, hence fresh must of this variety was used in a second experiment. The must was supplied with several combinations of yeast nutrients (diammonium hydrogen phosphate and Fermaid K) and inoculated with different commercial yeast strain. A slight sinergic effect of the addition of both yeast nutrients was observed depending on the yeast strain inoculated. In addition, the yeast nutrients enhanced the imposition of the inoculated yeast strain in a must with a significant initial population of wild yeast. The presence of wild yeast, specially Candida stellata, caused changes in the differential consumption of glucose and fructose. The addition of yeast nutrients reduced the amount of acetic acid and increased glycerol content; those modifications were different depending on the inoculated yeast strain. Two commercial yeast strains were pre-adapted to the fermentation temperature (13 ºC and 17 ºC). Their fermentative kinetics were compared to those carried out at 25 ºC (fermentation starter effect) with yeasts simply rehydrated and with a cryotolerant strain. A fermentative improvement was observed due to the temperature pre-adaptation dependent on the yeast strain. Furthermore, the temperature adaptation had an incidence on the composition of secondary products that may affect the quality of wines. RESUM Títol: Avaluació dels condicionants del most en el desenvolupament de la fermentació alcohòlica a baixes temperatures Josep M. Llauradó i Reverchon sota la direcció del Dr. Albert Mas i Barón i de la Dra. Magdalena Constantí i Garriga. Departament de Bioquímica i Biotecnologia Presentada el 23 dOctubre del 2002 La fermentació alcohòlica a baixes temperatures (< 15 ºC) permet obtenir vins amb major aroma i més pàl·lids, trets apreciats en els vins blancs i rosats. Malgrat que les fermentacions alcohòliques a baixes temperatures estan ben integrades a elaboracions tradicionals europees (Sauternes, Jura, Amarone, segona fermentacions de escumosos), aquestes solen ser problemàtiques (aturades i alentiments) per a mostos meridionals. Aquests es caracteritzen per uns graus probables alts i continguts de nitrogen disponible per als llevats pobres. Juntament a la menor capacitat fermentativa dels llevats inoculats i a la major competència pels recursos dels llevats no-Saccharomyces a baixes temperatures fa que es doni moltes vegades problemes de fermentació a baixes temperatures dels mostos meridionals. Es van caracteritzar la composició nitrogenada de cinc varietats de most fresc (Garnatxa blanca, Chardonnay, Pinot noir, Carinyena i Riesling) així com les microfermentacions respectives (500 ml) avaluant lefecte de varietat, temperatura (13 ºC i 17 ºC) i la suplementació dadjuvants nutritius, sobre la cinètica fermentativa. Es va troba un paràmetre empíric que té en compte la concentració inicial de sucre i la de nitrogen dalguns aminoàcids neutres, paràmetre que correlaciona amb las velocitats màximes observades per a totes les fermentacions, i per tant poden considerar-se com un estimador de la fermentabilitat dun most. Les baixes temperatures de fermentació (13 ºC) van reduir les quantitats dacetat detil, àcid acètic i acetaldéhid. Per una altra banda, els adjuvants nutritius tenen una clara incidència en la composició dels alcohols superiors, de manera que es limita la seva producció. En un segon experiment, es va utilitzar un most fresc de la varietat Carinyena, al ser aquesta la més problemàtica en lassaig anterior. Es van provar combinacions de adyuvants (fosfat de diamoni i Fermaid K) que suplementaven el most i es van inocular amb diferents soques de llevats comercials. Sobservà un lleuger efecte sinèrgic de lafegiment dels dos adyuvants que depenia de la soca inoculada. Així mateix, els adjuvants afegits permetien una major imposició de la soca de llevat inoculada, en un most amb una càrrega inicial de llevats nadius important. La gran presencia de llevats nadius, i en concret de Candida stellata fa que variï el consum diferencial de glucosa i fructosa. En els vins, els adjuvants permeten reduir les quantitats dàcid acètic, i augmentar les de glicerol, aquest darrer fet dependent de la soca inoculada. Es van pre-adaptar a la temperatura de fermentació (13 ºC y 17 ºC) dues soques de llevats comercials i van comparar les respectives cinètiques fermentatives amb les portades a terme amb el llevat crescut a 25 ºC (efecte peu de cub), amb els llevats simplement re-hidratats i amb soca criotolerant. Es detecta una millora fermentativa pel fet de pre-adaptar a la temperatura de fermentació que és dependent de la soca de llevat. També la pre-adaptació té una incidència sobre la composició dels productes secundaris de manera que influiria directament sobre la qualitat dels vins.