LA MACERACIÓN EN FRÍO, EL DESFANGADO Y LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA EN EL VINO BLANCOFuentes consultadas:. Manual práctico de enología (Bryce Rankine).
. Tecnología enológica (José Luis Aleixandre y Inmaculada Álvarez)
- La principal característica de la vinificación en blanco es que se fermenta solamente el zumo de la uva o mosto en ausencia de las partes sólidas del racimo.
- La recolección precoz de la uva, la realización de una cuidadosa vendimia y el rápido transporte a la bodega son factores de calidad en la vinificación en blanco.
- La extracción del mosto puede realizarse por prensado previo despalillado-estrujado, exclusivamente por estrujado o bien mediante prensado directo. En cualquier caso, debe ser rápida y fraccionada, separando el mosto yema para su fermentación independiente.
- La maceración en frío de la vendimia es una práctica cada vez más utilizada cuando se desea extraer el máximo contenido aromático. La aplicación de bajas temperaturas permite una extracción selectiva y evita el comienzo de la fermentación.
- El desfangado del mosto es una técnica imprescindible para asegurar la limpidez del mosto, evitando durante la fermentación la aparición de sabores y olores que disminuirán la calidad organoléptica del vino. Puede realizarse de forma estática o dinámica.
- La conducción de la fermentación a bajas temperaturas permite obtener vinos más aromáticos, evita paradas de fermentación y pérdidas de alcohol. La fermentación malolóctica no es una práctica muy habitual en la vinificación en blanco.
- La fermentación en barricas aporta al vino blanco características distintivas, ya que conserva las características organolépticas propias de la variedad junto con otras aportadas por la madera nueva, y las de la crianza sobre lías, que tiene lugar posteriormente a la fermentación.
- La protección de mostos y vinos blancos contra la oxidación evita la desnaturalización de los aromas, así como el oscurecimiento del color.
LA DISTRIBUCIÓN DE LOS DIFERENTES COMPONENTES EN EL GRANO DE UVASon necesarios algunos razonamientos preliminares, en lo que se refiere a la distribución en el grano de los componentes fundamentales que se encuentran en el mosto, y después en el vino, que constituyen la base de la que se derivan las justificaciones de la adopción de la fermentación de los vinos blancos, es decir de la fermentación en ausencia de orujos o, más en general, en ausencia de las partes sólidas procedentes del racimo.
La fermentación en blanco es precisamente la forma más habitual, y en primera aproximación la más recomendable, para la obtención de vinos blancos, teniendo en cambio la fermentación "con maceración" (es decir, en contacto con los hollejos) significados del todo particulares.
El grano de uva está esencialmente constituido por tres partes: el hollejo, la pulpa y las pepitas. Ahora bien, el hollejo (considerando el que queda después de las normales operaciones de prensado en la bodega con los equipos normales destinados a ello) representa del 10 al 15% del peso del grano por término medio, mientras que las pepitas representan del 3 al 6% del peso. El resto está constituido por la pulpa.
El hollejo por su parte está constituido enteramente por la epidermis, dispuesto en un único estrato de células, sobre el cual, a su vez, aparece un estrato de pruína, sustancia cerea que da el característico aspecto aterciopelado a los granos y que desarrolla entre otras la importante función de retener las levaduras.
Continuando hacia el interior se encuentra después la pulpa, sin una neta distinción entre ésta y la piel y con un paso, por tanto, gradual entre una y otra. En efecto, las células próximas a la piel son relativamente pequeñas y de membrana espesa; a medida que continúa hacia el interior, las células son más grandes, de membrana más sutil, más frágil y que, por tanto, se rompen las primeras bajo una acción de compresión.
Hay que señalar que las sustancias odoríferas constituyentes de los aromas primarios y aquellas que constituyen los precursores del bouquet están contenidas en parte preponderante en las proximidades de las células de la epidermis, de aquí el hecho bien conocido de que la fermentación con maceración da lugar a vinos netamente más aromáticos.
Pasando a la pulpa, se observa que la fracción de zumo de la zona más externa es la más rica en sustancias polifenólicas (taninos y colorantes), la más rica en sales (está sobresaturada en bitartrato potásico), la más pobre en ácidos libres y presenta una concentración de azúcar media con respecto a las otras zonas. La zona media de la pulpa es la más rica en azúcares y la más pobre en sustancias tánicas. La zona central es la más pobre en azúcares y la más rica en ácidos libres.
Esto hace evidentes los motivos de la práctica de un escurrido inmediato y separación consiguiente de los hollejos, característicos de la primera fase de la fermentación en blanco. Puesto que las células de la parte no periférica de la pulpa son más frágiles, serán las primeras en ceder el zumo, está claro por qué las peRjudiciales sustancias polifenólicas y el no deseado zumo pobre en ácidos pasan los últimos en la fase de prensado, de aquí la clara necesidad de utilizar para la fermentación "en blanco" sólo el mosto "flor", desechando por lo menos las fracciones de prensadas sucesivas a la primera, sensiblemente suave.
Los azúcares del mosto son esencialmente glucosa y fructosa (en proporciones casi iguales en la madurez de la uva con leve predominio de la fructosa) con algunas trazas de sacarosa, que desaparece después rápidamente por hidrólisis, así como de pentosas, en particular arabinosa, en dosis comprendidas entre el 0,3 y 1,1%.
La acidez formada por ácido tartárico, málico y cítrico (los tres ácidos de mayor importancia expuestos en orden decreciente de importancia) con leve presencia de ácido quínico, glicólico y glicérico, y, como ya se ha dicho, aumenta en las primeras fracciones que salen, mientras baja en las últimas por efecto de las bases de las que son ricas las últimas fracciones procedentes de las prensadas sucesivas, y por tanto no provechosamente utilizables. A título de ejemplo: 4,5 por 1.000 en la fracción más externa y última que fluye de la prensa, 8,5 por 1.000 en la fracción media, 13,5 por 1.000 en la del centro del grano, fracciones estas dos últimas que constituyen precisamente el "flor" en el escurrido para la fermentación en blanco.
Un tratamiento a parte merecen los raspones que no son sometidos a maceración dado que se eliminan al principio, que presentan elevados contenidos en polifenoles oxidables, del orden del doble del contenido de los hollejos.
Fuertemente elevado es también el contenido en polifenoles oxidables en las pepitas, razón por la cual es claramente racional su rápida separación del mosto que va a fermentar.
LA MACERACIÓN EN FRÍOEl aspecto negativo de la fermentación en blanco, es el de causar un aplanamiento varietal por disminución de la presencia en el mosto, y en consecuencia después en el vino, de los aromas característicos de las diferentes uvas, que una maceración extraería de las células de la piel en las que aparecen en contenidos mayores, es obvio que se busquen tecnologías que permitan de forma indemne dicha extracción. Extracción que evite al máximo posible la negativa solubilización simultánea de flavanos oxidables de las propias pieles, de los cuales se derivarían las repercusiones desfavorables. Una tecnología prometedora en este sentido es la llamada maceración en frío.
Las bajas temperaturas a las que se lleva la masa estrujada permiten una buena solubilización de los aromas de las pieles en maceración, sin enriquecimientos simultáneos en polifenoles, permaneciendo estos últimos en límites análogos a los encontrados en los vinos de fermentación en blanco. Esto además por la ausencia de alcohol, conocido disolvente de los polifenoles en general. Todo el grupo de los polifenoles permanece en los límites citados, en cantidad muy inferior (de 2-3 veces al menos) a la que aparecería después de una maceración a temperatura ambiente durante 48 horas. Además, se puede afirmar que a las bajas temperaturas de esta particular maceración, se produce una cierta disminución de los polifenoles tánicos ya presentes en el mosto, debida a la activación que así se produce de las propiedades floculantes desarrolladas sobre estos últimos por las proteínas coloidales naturales del mismo mosto.
Un nivel racional de temperatura a la que llevar, para los fines citados, la masa estrujada es próxima a +5 °C, temperatura que no debe superar los +8 °C para evitar sensibles enriquecimientos en polifenoles y un bloque insufuciente de los enzimas oxidásicos, más o menos siempre presentes en el mosto. Entre dichos valores térmicos estos enzimas están inhibidos en su peligroso funcionamiento, lo cual tiene una importancia particular dado que la maceración debe efectuarse claramente en ausencia de anhídrido sulfuroso (del cual entre otras cosas, es conocido su poder antioxidante), dado su indeseado poder disolvente de los polifenoles en general de las pieles, lo cual anularía el valor de la propia maceración en frío. La adición normal de S02 se efectuará después al mosto, en el momento de la extracción del mismo del citado contenedor, es decir, inmediatamente después del escurrido.
Es necesario que la refrigeración de la masa estrujada alcance los valores indicados anteriormente en tiempos breves (no más de tres horas). Tanto para no conceder tiempo suficiente a las enzimas oxidantes para intervenir de forma determinante, como para impedir una cierta degradación de los aromas que proceden de la uva, degradación que se produce más fácilmente cuanto más alta es la temperatura ambiente.
La permanencia a esta temperatura de criomaceración debe ser de 12 a 20 horas, en función de la variedad de uva de que se trate (tiempos más largos para variedades constitucionalmente menos dotadas de aromas) y del estado de madurez de la uva (tiempos más largos para maduraciones menos avanzadas). Superar las 20 horas puede conducir fácilmente a mayores extracciones de polifenoles.
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La fracción líquida escurrida, previo intercambio térmico con la nueva masa estrujada que entra en el ciclo, pasa a la fermentación alcohólica. Esta tecnología es reductora y permite resultados cualitativos muy válidos, dado que los vinos obtenidos presentan una carga más intensa de aromas y una personalidad más clara. Ahora bien sólo puede considerarse adecuada para uvas sanas y de buena calidad organoléptica. Es interesante la posibilidad que ofrece para "ennoblecer" uvas de por sí poco dotadas de aromas. Es discutible, en cambio, su aplicación a uvas mucho más ricas en aromas. Tecnológicamente la maceración en frío debe considerarse válida. Es desde el punto de vista económico desde donde presenta sus propios límites, debido a la exigencia de un conjunto frigorífico de elevada potencia, lo cual conduce a un aumento sensible de los costes.
Hagamos un rápido cálculo indicativo: supongamos un depósito para maceración de 250 hl y que, como ocurre con frecuencia, las uvas llegan a la bodega con +25 grados, se deduce la necesidad de llevar dicha masa de 250 hl de pasta de +25 a +5 grados en el tiempo máximo de tres horas. Es decir, se requieren 25 - 5 = 20 frigorías por kilogramo de más a tratar en las citadas tres horas, o sea, 20: 3 = 7 frigorías/h aproximadamente; para toda la masa será: 25.000 kg x 7 = 175.000 frigorías/h. Si a esto añadimos la necesidad de enfriar inicialmente tanto el depósito como los otros dispositivos de paso del mosto, así como la necesidad de un margen de seguridad que permita prudencialmente no hacer trabajar al equipo frigorífico a una potencia máxima, llegamos a la necesidad de tener que disponer de un equipo con potencia inicial próxima a las 200.000 frigorías/h.
Obviamente dicha elevada potencia no es necesaria en los ciclos de criomaceración siguientes al primero, dado que el intercambiador térmico entre mosto frío de salida y nueva pasta de entrada, reduce tal necesidad de frigorías hasta valores de 50.000.
Dado que la pasta de uvas blancas no tolera dilaciones en el tiempo necesario para alcanzar el deseado enfriamiento, tal potencia inicial (a la cual no se pude renunciar, sin depreciación del primer lote de pasta) es del orden de 4-5 veces mayor de la necesaria para un tratamiento de frío normal de una misma cantidad de vino a igualdad de salto térmico (por ejemplo, de +16 a -4 °C. En el caso del vino los tiempos para alcanzar el nivel térmico mínimo, pueden durar muchas horas, lo que disminuye considerablemente la necesidad de aporte unitario de frigorías.
Evidentemente estas consideraciones pierden mucho de su significado práctico si la bodega está ya dotada, o prevee estarlo, de equipos de elevada potencia frigorífica para los habituales tratamientos en frío de una cantidad correspondiente de vino.
Concluyendo pues, consideramos que tal tecnología merece la máxima atención por parte del técnico, dado que proveemos un mayor desarrollo de la misma en un futuro próximo, especialmente cuando la calidad de los vinos premiara al productor mucho más de lo que, injustamente, lo hace hoy.
EL DESFANGADO DEL MOSTO EN VINOS BLANCOSUna vez extraído el mosto, debe hacerse inmediatamente el sulfitado para impedir en lo posible las oxidaciones causantes de aumentos de color y de desnaturalización aromática. El contacto del mosto con el oxígeno debe reducirse al máximo, aunque es imposible evitarlo. El sulfuroso atenúa el peligro de oxidaciones, por lo que en vendimias muy expuestas es preferible hacerlo con anterioridad en el campo o directamente en la pasta a la salida de la estrujadora, sin esperar a extraer el mosto.
La dosis de sulfuroso a utilizar es función del estado sanitario de la vendimia, pH, temperatura, etc., pudiendo realizarse un test revelador de la cantidad de sulfuroso necesaria para la destrucción de las polifenoloxidasas. Las dosis habitualmente utilizadas en vendimias están entre 4 y 8 g/hl en función de su estado sanitario.
La fracción de mosto obtenido por escurrido se suele sulfitar independientemente de la obtenida por prensado, y posteriormente, al mosto escurrido se le añade el mosto procedente del primer prensado, separándose el procedente del segundo prensado.
Estos mostos presentan en suspensión restos de tierra, polvo, trozos de raspones y hollejos, sustancias pécticas y mucilaginosas, proteínas precipitadas, etc., que son genéricamente conocidos como fangos.
La presencia de fangos en el mosto es un factor negativo para la calidad ya que, al depositarse en el fondo, constituyen una masa de notable volumen que no es posible homogenizarla con el resto del líquido y que engloba gran cantidad de proteínas, levaduras, bacterias, etc., que dan lugar a compuestos de olor y sabor desagradable (metilpropanol, metilbutanol, sulfhídrico, mercaptanos, etc.). Por otro lado, los restos de células del hollejo ceden color, polifenoles tánicos y polifenoloxidasas.
La cantidad y naturaleza de los fangos depende de la uva, del momento y la forma de realizar la vendimia, de su estado sanitario (las uvas podridas proporcionan más fangos que las uvas sanas) y sobre todo de la técnica de obtención del mosto.
El aumento de los fangos depende sobre todo del mayor o menor frotamiento mecánico de las pieles durante la extracción, y esto a su vez depende de la utilización o no del tornillo sin fin en la descarga de la uva, de que se despalille la vendimia, de que se estruje y del tipo de estrujadora utilizada, de la separación de los rodillos de ésta, del tipo de escurridor y de la prensa utilizada.
El prensado sin estrujado produce poco volumen de fangos (del 5 al 10%), finos y de sedimentación lenta, que dejan el mosto un poco turbio. El estrujado y el escurrido mecánico producen mayor cantidad de fangos (del 15 al 20% con estrujadora de rodillos; y 30% con estrujadora centrífuga), más gruesos, que caen rápidamente y dejan el mosto limpio. La mayor cantidad de fangos se obtiene de vendimias en mal estado sanitario y sometidas a una extracción mecánica demasiado intensa. En este caso es recomendable prensar la vendimia sin estrujado para disminuir los fangos y facilitar su eliminación.
El desfangado consiste en separar del mosto estos fangos. Esta clarificación espontánea o provocada se realiza antes de la fermentación, cuyo comienzo se retrasa con un sulfitado.
El vino procedente de un mosto desfangado ofrece las siguientes ventajas:
- La ausencia de contacto mosto-fangos da lugar a vinos de aroma más intenso, más puro, de mayor frescura, acidez y ligereza, con menor contenido en alcoholes superiores (por disminución de sus aminoácidos precursores ligados a los fangos) y ácidos grasos volátiles, y mayor contenido en ésteres (la falta de lípidos induce su formación por parte de las levaduras).
- Son menos sensibles a la acción del oxígeno como consecuencia de la eliminación de la tirosinasa, que se encuentra en los fangos (la lacasa es soluble en el mosto).
- Color más pálido por disminución de los contenidos férricos y de otros elementos minerales y por menor contacto con los hollejos.
- Afecta a la población microbiana del mosto disminuyendo el número de levaduras y haciendo menos tumultuosa la fermentación, pero tiene un efecto contrario sobre las bacterias lácticas, ya que estimula la liberación de manoproteínas de las levaduras, que estimulan el crecimiento bacteriano, de forma que al final de la fermentación alcohólica su número es mayor y la fermentación maloláctica se inicia más rápidamente y concluye antes.
Pero también presenta inconvenientes, mayores cuanto más enérgico sea el desfangado:
- Requiere procesar grandes volúmenes de vino en un espacio corto de tiempo.
- En el desfangado se producen pérdidas de precursores aromáticos y de otros componentes del extracto. Estas pérdidas pueden llegar a ser importantes si el desfangado es muy intenso.
- Si el desfangado es muy drástico, puede disminuir la carga microbiana y los nutrientes hasta el punto de impedir el arranque y consecución de la fermentación, lo que obliga a utilizar pies de cuba y activadores de la fermentación.
El desfangado debe eliminar los fangos gruesos, pero no los finos, ya que éstos tienen la capacidad de fijar ciertos ácidos grasos tóxicos para las levaduras, así como el ácido acético. En ausencia de esta fijación, disminuye el crecimiento y la actividad de las levaduras. Es necesario que el desfangado proporcione una turibidez comprendida entre 50 y 200 NTU, en función de la riqueza del mosto en nutrientes, de la temperatura de fermentación y del tipo de vino a elaborar.
TIPOS DE DESFANGADOLos desfangados que comúnmente se realizan en las bodegas son de tipo estático o dinámico, pero actualmente se están introduciendo otras técnicas como la hiperoxidación y la flotación.
Desfangado Estático:
- Sedimentación natural: Consiste en la separación de los fangos por sedimentación y posterior trasiego. Esta decantación se produce de forma natural, dejando el mosto en reposo entre 12 y 48 horas, por el propio peso de los fangos, y es facilitado por la acción de las enzimas pectolíticas, que rompen las pectinas produciendo la floculación de los coloides. Una vez decantado, el mosto limpio se trasiega y se lleva directamente a fermentación, mientras que los fangos suspendidos en mosto que se encuentran en la parte inferior del depósito se filtran o centrifugan y el mosto obtenido se destina a vinos de segunda categoría (el vino obtenido de los fangos es de mala calidad y tiene un sabor herbáceo, terroso). Este método de desfangado es el mejor desde el punto de vista de la calidad ya que, al no existir manipulación, no se producen oxidaciones ni maceraciones, pero tiene el inconveniente de utilizar mucho espacio en la bodega y ser un método lento, que fuerza a utilizar dosis de sulfuroso más altas para retrasar la fermentación. El proceso es más rápido y efectivo si se realiza en recipientes de volúmenes no muy grandes (máximo, 20.000 litros) y de poca altura.
- Decantación con clarificantes: Los clarificantes (colas) se unen a los coloides del mosto formando partículas de gran tamaño que al caer hacia el fondo arrastran consigo los fangos presentes en el mosto. Su uso permite abreviar el tiempo de desfangado, con el consiguiente ahorro de espacio y reducción de la dosis de sulfuroso. La bentonita se utiliza en mostos muy proteicos para evitar la turbidez y el riesgo de quiebra proteica.
- Decantación con frío: El desfangado estático y la acción de los clarificantes son mucho más eficaces a baja temperatura. Además, el frío retrasa la fermentación, con lo que se rebaja la dosis de sulfuroso. Se suele bajar la temperatura del mosto a 8-10 °C mediante intercambiadores de calor, bien de todo el volumen o enfriando una parte a 0 °C y añadiendo fracciones de mosto a temperatura ambiente hasta alcanzar la temperatura deseada.
- Decantación con enzimas: Las enzimas pectolíticas degradan las sustancias pécticas del mosto y contribuyen a su limpidez en el desfangado. La adición de enzimas pectolíticas comerciales refuerza la acción de las que tiene el mosto de forma natural. Estas enzimas comerciales disminuyen la viscosidad del mosto y dan lugar a una decantación más rápida con formación de una capa de heces más compacta, pero también tienen inconvenientes ya que, además de la producción de metanol, pueden contener otras enzimas que den lugar a oxidaciones por liberación de ácidos cinámicos, que a su vez pueden ejercer una acción maderizante del vino, oscurecer el color y modificar aromas.
Desfangado Dinámico:
Antes de desfangar se puede pasar el mosto por tamices autolimpiables (desburbadores), donde se eliminan las impurezas más grandes. Sus mallas suelen tener entre 0,4 y 3 mm y pueden ser utilizados en cualquier fase del proceso de elaboración siempre que sea necesario separar sólidos de ciertas dimensiones.
- Desfangado por filtración con filtro rotativo a vacio: El filtrado de los mostos es una operación complicada debido al poder coLmatante de las sustancias que forman los fangos.
Para el desfangado de mostos por filtración se utilizan filtros rotativos a vacio o filtros de tambor. Constan de un tambor rotatorio cilindrico con una doble malla perforada, una fina y otra más gruesa, sobre las que se coloca una precapa de tierras filtrantes (diatomeas, perlitas, etc.) que retiene los fangos formando una torta de filtración. Las heces se separan de la capa filtrante con un rascador regulable, siendo recogidas por un transportador de tomillo sin fin. La alimentación del mosto se realiza en una bandeja inferior, que es atravesada por el tambor al girar, pasando el mosto al interior del tambor por efecto del vacio. A la salida del tambor, el mosto pasa por un dispositivo desespumante.
Estos filtros pueden tener un gran rendimiento (de 75 a 350 l/h/m2), pudiendo alcanzar los 20.000 l/h. Dan lugar a fangos muy secos, más fáciles de manipular, pero tienen un elevado consumo de tierras y la formación de la precapa enlentece el proceso. Por otro lado, deja los mostos excesivamente limpios, ya que produce pérdidas de componentes aromáticos y estructurales, de levaduras y nutrientes. Para minimizar sus efectos puede añadirse parte de mosto sin desfangar.
Se utiliza en el tratamiento de mostos con muchos fangos y para filtrar fangos procedentes de otro tipo de desfangado. El mosto obtenido de los fangos no se puede utilizar para elaborar vinos de calidad.
- Desfangado por centrifugación: Está basado en la acción de la fuerza centrífuga, que es el método más rápido para separar sólidos. Las centrífugas que se utilizan son de acero inoxidable, con una serie de platos dispuestos alrededor de un eje vertical. Llevan un sistema de evacuación automática de fangos y su cierre es hermético para evitar la oxidación del mosto.
El mosto entra por la parte superior y es sometido a un movimiento de giro a velocidad elevada (6.000 a 8.000 rpm), que deposita los sólidos inicialmente en los platos, pasando luego al cono de la periferia, donde se acumulan. La descarga puede estar programada a intervalos de tiempo constantes, en función de lo turbio que esté el mosto, o bien realizarse por autodisparo cuando los fangos depositados en la periferia alcancen cierto grado de acumulación, previamente prefijado.
En el momento de la descarga se abre al medio la carcasa interna y deja al descubierto unas ranuras por las que se eliminan los fangos. La descarga puede ser parcial, total o variable, y el método es prácticamente continuo, pues sólo se interrumpe la entrada de mosto durante el tiempo de descarga (menos de 1 minuto) en el caso de descarga total. Si la descarga es parcial, dura menos de un segundo y no es necesario interrumpir la entrada de mosto ya que sólo salen las partículas más próximas a los bordes. La descarga variable es una combinación de las dos, una total más espaciada y varias parciales más a menudo.
La centrifugación tiene una serie de ventajas con respecto a los otros métodos:
. Mínimo espacio necesario para realizar el desfangado.
. Mayor rapidez de la operación: gran rendimiento (hasta 60.000 l/h).
. Ahorro de mano de obra.
. Menos tiempo de contacto entre mostos y fangos: mínimas maceraciones y oxidaciones.
. Posibilidad de graduar la intensidad del desfangado en función de la limpidez deseada.
. Versatilidad de usos, permite desfangar mostos, clarificar vinos ya fermentados, abrillantar vinos antes del embotellado, recuperación de mosto y vino de los fangos y lías, etc.
Como inconvenientes podemos citar el alto precio de estos equipos y el enérgico tratamiento que dan a los mostos, que puede deteriorar en parte su calidad, ocasionando pérdidas importantes de sus componentes.
La centrifugación se suele realizar después de un breve reposo para que sedimenten las impurezas más grandes, y puede combinarse su uso con un decantador centrífugo, que eliminaría el grueso de los sólidos, pasando a continuación a una centrífuga de eje vertical y alta velocidad que dejaría el mosto completamente limpio.
El decantador centrífugo es una centrífuga de forma cónica y eje horizontal, que lleva en su interior un tornillo sin fin que gira en el mismo sentido que el rotor que lo envuelve, pero a velocidad diferente. A medida que entra el mosto, los sólidos se depositan en el sin fin por acción de la fuerza centrífuga y éste los va descargando en el exterior. Este desfangado es mucho menos enérgico que el anterior, ya que su velocidad de giro es mucho menor (4.000 rpm), y a veces, con objeto de que la fermentación arranque bien, sólo se le da al mosto este tratamiento.
Hiperoxidación:
Es un método que combina la oxidación inducida con una técnica de desfangado, generalmente estática, aunque también se podría combinar con cualquier otro método de desfangado.
Se utiliza para mostos que contienen cantidades elevadas de sustancias polifenólicas oxidables. La oxidación forzada del mosto se realiza con oxígeno puro, produciéndose precipitaciones de polifenoles, cuya eliminación por decantado reduce el riesgo de oxidación posterior del vino. La cantidad de oxígeno que se adiciona es del orden de 30 mg/l.
La hiperoxidación del mosto se realiza aportando oxígeno durante unas dos horas a una temperatura próxima a 15 °C, de forma que la concentración final de O2 sea de 20 mg/l. A continuación se realiza el desfangado, que puede ser estático con adición de sulfuroso, enzimas pectolíticas y clarificantes.
La técnica de la hiperoxidación es de gran interés en la vinificación de variedades con gran potencial oxidativo y elevada carga fenólica, y en la elaboración de vinos blancos a partir de mostos con alto contenido en lacasa, procedentes de vendimia mecánica o de prensado enérgico.
Además de una técnica de desfangado, la hiperoxidación es un tratamiento adicional que protege al vino de oxidaciones, da lugar a vinos menos coloreados y menos proteicos y mejora sus cualidades organolépticas.
Como ventajas de la hiperoxidación podemos citar:
. Disminuye el contenido en polifenoles totales.
. Disminuye el contenido en proteínas, evitando el riesgo de quiebras.
. Favorece la limpidez de mostos y vinos.
. Conserva los aromas varietales.
. Permite rebajar las dosis de S02 y, por tanto, reducir la cantidad de acetaldehído.
La aplicación industrial de la hiperoxidación no es un tratamiento costoso, complejo ni necesita instalaciones específicas, lo que facilita su implantación en bodega.
Flotación:
Es el fenómeno contrario a la sedimentación. Se produce de forma espontánea en los materiales de peso específico inferior al fluido que los contiene en suspensión.
La técnica se basa en que mezclando mosto con aire o C02 mediante un compresor, se forman burbujas que tienden a subir y arrastran las partículas sólidas hacia la superficie, donde son recogidas. Esta operación es más eficaz si la burbuja es pequeña y las partículas voluminosas, por lo que se suelen utilizar clarificantes y enzimas que aumentan el volumen de los fangos.
Permite hacer un desfangado continuo a temperatura ambiente, a la vez que aumenta la estabilidad de los mostos por la ligera hiperoxigenación que padecen.
Los depósitos que se utilizan son de poca altura y mucha base, y llevan acoplado un mecanismo radial con lento y continuo movimiento, que va arrastrando la espuma formada en la superficie.
El mosto pasa inicialmente por un depósito en el que se adicionan los clarificantes y entra en el depósito de flotación por la parte inferior. Allí se mezcla con el gas y los turbios ascienden hasta la superficie, donde son recogidos. La entrada y salida del mosto se realizan de forma continua.
Estos turbios o fangos contienen una cantidad elevada de mosto, por lo que se someten a un desfangado más drástico, con centrífuga o filtro de vacío, y pueden utilizarse para elaborar vinos de menor calidad.
LA FERMENTACVIÓN ALCOHÓLICALa fermentación alcohólica es aquel fenómeno, estrechamente ligado a la actividad vital de las levaduras presentes en el mosto y reguladas por su carga enzimática, por el cual los azúcares originariamente presentes (en particular, glucosa y fructosa) dan origen a alcohol, anhídrido carbónico y otros productos secundarios. Para interpretar bien el fenómeno, hay que verlo en el cuadro respiratorio de las levaduras como medio apto para conseguir la energía necesria para las reacciones de síntesis de los materiales plásticos (en particular partiendo de las sustancias nitrogenadas y fosforadas presentes en el mosto) necesarios para la constitución de las nuevas células de levadura que se originan en su fase de multiplicación.
En las condiciones ideales para las levaduras, como son por ejemplo las que se recurren en la industria de preparación de levaduras para panificación u otras, el nivel fuertemente oxidante obtenido por sobresaturación de oxígeno de la solución azucarada (naturalmente contiene también los citados productos nitrogenados, etc.) que contiene de partida una masa de levaduras, permite que la reacción se lleve a transformar casi completamente los azúcares en anhídrido carbónico y agua, con un enorme aumento del número de las células presentes y desarrollo próximo al teórico de las calorías obtenibles (que se utilizan por las levaduras en la citada síntesis).
En el caso del vino, en cambio, el ambiente no puede nunca alcanzar los elevados valores oxidantes citados (allí obtenidos precisamente por enérgica y continua insuflación de aire) y la reacción se detiene en una fase intermedia, es decir, en la de obtención de alcohol.
La reacción química esencial fue explicada ya hace 150 años por GAY-LUS-SAC: C2Hl206 (Glucosa) + 2C2H5OH (alcohol etílico) + 2C02 (anhídrido carbónico)
Esta reacción, aun representando la parte fundamental del fenómeno, no es completa, dado que también se forman otras sustancias, los llamados productos secundarios, por lo que para dar un balance naturalmente escueto e indicativo podemos decir que de 100 g de glucosa o de fructosa se forman sobre todo 48 g de alcohol etílico anhidro (equivalentes a 60 ml, de aquí la costumbre de aplicar el coeficiente redondeado de 0,6 al contenido de azúcares de un mosto o de un vino para expresar estos como "alcohol a desarrollar", a sumar al "desarrollado" para tener la graduación alcohólica "total"), 45 g de anhídrido carbónico (equivalentes a 23l de gas medido a 0 °C y 760 mm de presión), 2-5 g de glicerina, 0,2-0,3 g de ácido acético (en un vino sano, con óptimo desarrollo fermentativo), 0,6 g de ácido succínico, pequeñas cantidades de acetilmetilcarbinol y de 2,3 butilenglicol, un gramo de levaduras y trazas de otras sustancias más o menos interesantes para el equilibrio organoléptico del vino obtenido.
Efectuando un balance calórico, en el caso de la intensa insuflación de aire en el citado ciclo de producción de las levaduras, tendremos para cada molécula gramo de glucosa (es decir 180 g):
C6H12O6
→ 6CO2 + 6H2O + 673,4 calorías
En el caso de la fermentación alcohólica, en condiciones normales tendremos en cambio un desarrollo calórico fuertemente menor dado que el alcohol etílico que en ella se obtiene en una sustancia de elevado contenido calórico potencial, que en su combustión completa daría:
2C2H5OH + 602
→4C02 + 6H20 + 651,4 calorías
Restando este último valor calórico del indicado en la fórmula anterior tendremos un resto de 22 calorías (en la práctica redondeable a 24, puesto que el desarrollo de alcohol es inferior al valor teórico).
En teoría, por tanto, suponiendo que no existan fenómenos de dispersión térmica, un mosto que contiene 18% de azúcares y que empieza a fermentar a 20 °C alcanzaría al final del ciclo la temperatura de 20 + 24 = 44 °C.
La marcha real de la fermentación alcohólica no es tan simple y lineal como se indica en la fórmula de GAY-LUSSAC, sino que es más complejo y rico de fases intermedias con la aparición de una serie de sustancias intermedias como precursoras del alcohol y del C02 finales, una serie de estudiosos se han dedicado profundamente a la investigación de este fenómeno entre ellos citamos: PASTEUR, BUCHNER, EMBDEN, NEUBERG, MEYERHOF, PARNAS, NEEDHAM, CORI, HARDEN, YOUNG y otros.
Para adentramos un poco en algunos detalles relativos a la cadena de reacciones que se producen en el paso de los azúcares iniciales a alcohol y CO2 finales, es el momento de anticipar que tales reacciones son posibles por la intervención de más enzimas. Así, en el caso de las levaduras, está demostrado que contienen dos fracciones enzimáticas activas para tal fenómeno: una "zimasa" no dializable, y una "co-zimasa" dializable. Tanto la zimasa como la co-zimasa están constituidas por otra parte por una serie de sustancias. En este sentido tienen particular interés, algunos componentes de la co-zimasa, ante todo la co-carboxilasa (es decir, pirofosfato de la vitamina B1 (tiamina) que desarrolla la función fundamental de aceptor, donador y transportador de hidrógeno; también el adenosin-trífosfato (abreviado como ATP, transportador de radicales fosfóricos y que se transforma reversiblemente en adenosin-difosfato, ADP), hay que incluir también los iones magnesio, calcio y potasio y los fosfatos inorgánicos. También intervienen aquí otros factores enzimáticos
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La fermentación es el proceso clave en la vinificación. Sin él no obtendríamos vino. Por tanto, hay que cuidar las condiciones en que se realiza, para aumentar la calidad del producto final.
Conducir la fermentación alcohólica es proporcionar las condiciones necesarias que aseguren un buen trabajo de las levaduras y permitan obtener la transformación completa del azúcar en alcohol. También es vigilar su evolución para intervenir en el caso de cualquier desviación. Sólo se produce la fermentación del azúcar y su transformación en alcohol cuando las levaduras se desarrollan bien. La parada de la fermentación indica la detención del crecimiento y su muerte.
La fermentación suele durar entre 10 y 15 dias y tiene dos etapas claramente diferenciadas:
- Fermentación tumultuosa: 8-10 días, la actividad de las levaduras es máxima. Coincide con el descenso brusco de la densidad, con el máximo desprendimiento de C02 e incremento de la temperatura.
- Fermentación lenta: como consecuencia del descenso en el nivel de nutrientes, apenas quedará azúcar, el alcohol comienza a ser tóxico para las levaduras, el descenso de la densidad es muy lento, el desprendimiento de C02 reducido y la temperatura se mantiene.
Desde el punto de vista técnico, el enólogo tiene en sus manos el control de la fermentación en cuatro aspectos:
- En el aspecto microbiológico puede controlar los agentes que van a protagonizar la fermentación, así como propiciar las condiciones nutritivas idóneas para que se desarrollen perfectamente.
- Controlando la temperatura de fermentación.
- Control de otros factores, en particular el oxígeno.
- Debe elegir aquel recipiente o depósito de fermentación que proporcione las mejores condiciones y que le permita el mejor control de la temperatura.
La transformación de glucosa en C02 y alcohol etílico es una reacción exotérmica y por tanto produce un aumento en la temperatura de la masa:
C6H1206
→ 2CH3-CH2OH + 2 C02 + 40 kcal/mol
Si la fermentación tuviera lugar de forma instantánea o en muy poco tiempo, se produciría un incremento de la temperatura del orden de 25 °C con respecto a la inicial. Por tanto, si la vendimia tuviera en un principio 20 °C, llegaría hasta 45 °C. Pero esto no es así, la fermentación sucede a lo largo de 10-15 días en los que el calor se disipa de tres formas:
- A través de las paredes de los depósitos, por irradiación.
- Por evaporación del agua y alcohol.
- Junto con el carbónico desprendido.
Por tanto, la temperatura que puede alcanzar un mosto en fermentación va a depender de varios factores:
- Tiempo: Cuanto más tiempo dure la fermentación, menos temperatura alcanzará el mosto, pues las calorías desprendidas se evacúan más fácilmente a través de las paredes de los depósitos (por cada gramo de azúcar transformado en alcohol se liberan 25,4 calorías). Tampoco es conveniente alargar en exceso este proceso, ya que se corren riesgos de ataques bacterianos y formación de sulfhídrico.
- Temperatura inicial de la vendimia: Cuanto más baja sea, más lo será la de fermentación, aunque no conviene que sea inferior a 12-15 °C pues fermentará con dificultad.
- Forma de los envases de fermentación: Los recipientes que mejor evacúan el calor, son los que tienen mayor relación superficie/volumen. Los paralelepípedos tienen esta ventaja, pero, sin embargo, los cilindricos, como pueden construirse con menor espesor de las paredes, son los más efectivos.
- Dimensiones de los envases de fermentación: Los recipientes pequeños son los que tienen mayor relación superficie/volumen y por tanto evacuarán mejor el calor. Por límites operativos se pueden estimar como los más óptimos los de 100 a 200 hl de capacidad, y en cuanto a sus dimensiones, los mejores son los que su altura es 2 o 3 veces su diámetro.
- Disposición de los depósitos de fermentación: Conviene instalar depósitos aislados entre sí, ya que con paredes comunes no hay evacuación de calor, y además en los espacios intermedios deben existir corrientes de aire que refrigeren.
- Naturaleza de las paredes de los depósitos de fermentación: Según el material de construcción de los depósitos, así como su espesor, la evacuación del calor hacia el exterior se hará más o menos fácilmente. El acero presenta las mejores cualidades y a bastante distancia le siguen el hormigón y la madera.
La temperatura es un factor preponderante para la vida de las levaduras. Éstas no se desarrollan bien más que en una escala de temperaturas relativamente corta. La fermentación es más rápida a temperatura más elevada, puesto que hay mayor transformación de azúcar, pero a 35 °C la fermentación se detiene prácticamente a los 7 días debido a una especie de agotamiento de las levaduras.
Asimismo, el arranque de la fermentación es más rápido a temperatura elevada, pero el grado alcohólico alcanzado es más elevado a baja temperatura. Parece como si las levaduras se fatigasen más cuando trabajan a temperaturas más elevadas. En estas condiciones soportan mal el alcohol, asimilan peor las sustancias nitrogenadas y se reproducen mal, por lo que la fermentación se detiene. Por tanto, la cantidad de azúcar que pueden transformar las levaduras depende de la temperatura; cuanto más elevada sea, más rápido es el comienzo de la fermentación, pero se detiene antes y el grado alcohólico alcanzado es menor.
La temperatura de fermentación afecta por tanto a la calidad del vino a obtener, especialmente desde el aspecto aromático. Los aromas secundarios producidos por las levaduras a temperaturas elevadas están en menor cantidad y son menos agradables. A temperatura mayor de 20 °C aparecen más alcoholes superiores, mientras que disminuyen los ésteres formados en relación a los que se forman cuando se utilizan temperaturas menores de 20 °C. A medida que aumentan las temperaturas en la fermentación, aumenta la cantidad de glicerina, ácido acético, acetaldehído, 2,3-butanodiol y acetoína. El aroma secundario es, es este caso, de menor calidad. Además, una fermentación con temperaturas elevadas va acompañada de una pérdida considerable de aromas varietales arrastrados por el gas carbónico, así como de etanol.
Pero en la fermentación no sólo influyen los valores de temperatura alcanzados, también tienen un efecto importante los choques térmicos. Las bajadas y las subidas bruscas de te¬peratura (±5 °C) son muy peligrosas y pueden originar paradas en la fermentación por detención del desarrollo de las levaduras, dando paso al crecimiento de bacterias lácticas. Si el control de la temperatura no se realiza adecuadamente, existe el riesgo de ralentizacion e incluso de parada de fermentación.
La ralentización y/o la parada de la fermentación pueden responder también a otras muchas causas y en muchas ocasiones representan un problema difícil de resolver. Suelen suceder cuando el azúcar residual es del orden de 10-40 g/l. Siempre están ligadas a la capacidad fermentativa de las levaduras, que puede verse afectada por la presencia de sustancias que les resultan tóxicas (residuos de pesticidas o fungicidas procedentes de tratamientos fitosanitarios, fitoalexinas, bacteriocinas, proteínas killer, exceso de acetal-dehído, altas concentraciones de ácidos grasos de cadena corta como el ácido octanoico, decanoico y dodecanoico, o sus ésteres), falta de nutrientes, temperaturas de fermentación no adecuadas, cambios bruscos de temperatura, elevado grado alcohólico, exceso de S02, etc.
Para prevenir las paradas de fermentación se debe asegurar suficiente aporte nutritivo a las levaduras, para ello se deben determinar antes de la fermentación los compuestos nitrogenados, suplementándolos si es necesario con sales de amonio, levadura seca inactivada, etc. Si a pesar de ello la parada tiene lugar, podría ser de gran utilidad realizar un tratamiento adsorbente a base de 40 g/hl de cortezas de levaduras, esperar 24 horas y si no se ha normalizado la fermentación, realizar una nueva siembra de levaduras (previa adaptación de éstas al grado alcohólico del medio) con aireación y adición de sales amoniacales (10 g/hl). Las cortezas tienen el inconveniente de que empobrecen algo el vino en aromas, por lo que es imprudente su empleo como acción preventiva. Como acción correctiva también sería recomendable realizar una filtración antes de la refermentación.
LOS MÉTODOS DE CONTROL DE LA TEMPERATURA DE FERMENTACÓN - Aislamiento térmico del local, para evitar entradas de calor exterior, y adecuada ventilación del recinto, para evacuar las calorías irradiadas.
- Depósitos de fermentación situados dentro de un
recinto climatizado. Este sistema requiere elevadas inversiones en su ejecución, ya que los volúmenes a climatizar son bastante grandes.
- Bloqueo total o parcial de la actividad fermentativa mediante la
adición de sulfuroso. Es un método incorrecto, ya que elevamos el nivel de este compuesto, combinándose gran parte con ácidos cetónicos y acetaldehído.
- Remontado del mosto, aunque seguidamente la temperatura de fermentación sube aún más por la multiplicación de levaduras en aerobiosis.
- Inmersión de bolsas de plástico con hielo en los mostos en fermentación. Es un sistema poco eficaz, pues se necesita 1 kg de hielo por hectolitro para bajar la temperatura un grado y además origina problemas de manipulación.
- Ducha de agua vertida exteriormente sobre las paredes del depósito a refrigerar. El agua se distribuye en la cabeza del depósito por un dispositivo anular, recogiéndose en la base por una reguera perimetral y enviándola a un depósito pulmón que la refrigera de nuevo en una torre de enfriamiento.
El fundamento de la refrigeración es el mismo que el del botijo, el agua de la cortina se evapora y para cambiar de estado necesita absorber calor, que toma del interior del depósito. Hay que conseguir que la lámina de agua sea lo más fina posible para que se produzca la evaporación. La instalación se completa con un termostato que controla la temperatura del interior del depósito y es el que abre la válvula electrónicamente para que caiga agua cuando la temperatura sube.
Las principales ventajas de este sistema son la sencillez de instalación, su bajo coste de inversión y que es posible acoplarlo a depósitos no preparados para ello, pero como inconveniente sólo consigue reducir algunos grados la temperatura por lo que en zonas muy cálidas no se consigue un control efectivo. Además, el gasto de agua es considerable, debiendo recuperarse la mayor cantidad posible. Este sistema es bastante eficaz siempre que el material de construcción de los depósitos presente un buen coeficiente de intercambio calórico y que su espesor sea reducido, como ocurre con los depósitos metálicos.
- Serpentín portátil o placas refrigerantes inmersos en el mosto en fermentación, por donde circula líquido o gas refrigerante, normalmente agua glicolada. Tanto los serpentines como las placas deben llevar una tubería de entrada y otra de salida que se comunica con el depósito pulmón, que a su vez es enfriado por un equipo de frío.
Es un sistema cómodo ya que puede transportarse de un depósito a otro y desmontarse cuando finaliza la fermentación. Sirve para depósitos de cualquier tipo, es bastante utilizado en bodegas antiguas con depósitos de hormigón. Es un sistema operativo y valioso en instalaciones de pequeño volumen, pero pierde eficacia a medida que los envases van siendo más grandes. El serpentín suele llevar acoplado un sistema de agitación con el fin de hacer circular el mosto-vino dentro del depósito para homogeneizar temperaturas.
- Camisas de doble pared por donde circula líquido o gas refrigerante. Los depósitos son de acero inoxidable y llevan una serie de camisas anulares separadas entre sí a distintas alturas del recipiente, ocupando de un 15 a un 20% de la superficie total de las paredes. El control corre a cargo de un grupo de frío con conducciones y electroválvulas gobernadas por termostatos regulables. Las camisas están construidas también en acero inoxidable y revestidas de un material aislante. Por dentro de la camisa están los canales de circulación de agua.
Los depósitos suelen llevar una o dos camisas en función de su volumen, normalmente hasta 50.000l es suficiente una (para tintos, la camisa está en la parte superior, en la zona del sombrero; y para blancos, la situación óptima es a 2/3 del depósito, donde la temperatura es mayor). En algunos depósitos la camisa es desplazable y puede situarse a distintas alturas.
El control de la temperatura es casi exacto, corre a cargo de un grupo de frío con conducciones y electroválvulas gobernadas por termostatos regulables. Llevan sondas que controlan la temperatura en cada momento, activando la circulación de agua cuando se supera el nivel prefijado. Se montan instalaciones automatizadas que pueden controlarse en un panel de mandos.
- Circulación del mosto por un intercambiador refrigerado por agua fría o por corriente forzada de aire. La refrigeración de la vendimia, del mosto o del vino se realiza haciéndolo pasar por un intercambiador. En todos estos sistemas el líquido refrigerante es suministrado por un equipo de frío (generalmente es agua glicolada) y el enfriamiento puede hacerse en un paso (estrechando la salida del producto para que, al pasar lentamente por el intercambiador, enfríe lo deseado) o en varios pasos (retornando el producto al depósito y volviéndolo a sacar las veces necesarias). Este mismo equipo puede servir también para calentar.
