High-impact wine aroma production by saccharomyces yeasts and generation of yeast hybrids for industrial application

Resumen

Durante cientos de años las levaduras han sido utilizadas por el ser humano para la producción de vino, siendo la especie de levadura Saccharomyces cerevisiae la mayoritaria. Las cepas vínicas de S. cerevisiae a lo largo de los años han adquirido la capacidad de producir etanol y resistir las condiciones de crecimiento del mosto y de la vinificación, garantizando fermentaciones uniformes y fluidas, dando vinos con altos rendimientos de etanol y sin defectos aromáticos. Sin embargo, en la actualidad los consumidores demandan vinos con perfiles aromáticos frutales, frescos y con menor contenido alcohólico. Además, el cambio climático genera un desequilibrio en la madurez de las uvas, que conlleva a un aumento del contenido de alcohol y degradación de compuestos asociados a la calidad, como los aromas y la acidez. Las cepas vínicas de S. cerevisiae no cumplen con los requisitos metabólicos necesarios que permitan resolver estas necesidades, por ello, el estudio de levaduras no convencionales o de diferentes ambientes se ha incrementado en los últimos años. El presente trabajo se ha centrado en estudiar la capacidad fermentativa y la producción de metabolitos (principales volátiles y no volátiles) de cepas no convencionales pertenecientes a especies criotolerantes del género Saccharomyces (S. eubayanus, S. kudriavzevii y S. uvarum) y cepas no vínicas de S. cerevisiae, así como el efecto de diferentes fuentes de nitrógeno. También se estudió el impacto de estas levaduras en la capacidad de producir aromas de impacto a partir de precursores varietales de las variedades Tempranillo y Albariño y la relación con el envejecimiento en botella. Como resultados se han seleccionado cepas de las especies S. uvarum y S. kudriavzevii que incrementan la acidez por su mayor producción de ácido succínico, con menor rendimiento en la producción de etanol y mayor síntesis de aromas con notas florales y frutales como monoterpenos, β-ionona, isovalerato de etilo e isobutirato de etilo. Algunas de estas cepas destacaron por la mayor concentración de geraniol, ésteres lineales y ramificados afrutados y, además de la capacidad de liberar mercaptanos polifuncionales y sus acetatos al fermentar la variedad Albariño. Por último, se obtuvieron híbridos mediante “rare mating” entre cepas de estas dos especies y una cepa vínica de S. cerevisiae. Cabe destacar que los híbridos que heredaron la mitocondria de la levadura vínica mostraron mejores capacidades fermentativas, produciendo vinos con valores similares a ésta en cuanto a la producción de etanol y glicerol. Por otra parte, los híbridos con mitocondrias diferentes a la vínica produjeron vinos con niveles de etanol menor y mayor producción de glicerol, 2,3-butanediol y ácidos orgánicos.