Utilização de Torulaspora delbrueckiicepa NSTD para o melhoramento sensorial dos vinhos.
Departamento Técnico Agrovin S.A.
Na AGROVIN estamos conscientes de que as alterações climáticas estão a influenciar a enologia moderna, tornando necessário desenvolver produtos de acordo com as uvas do século XXI. Nos últimos anos, foram observadas certas mudanças no processo de maturação das uvas. Há uma tendência para o desencontro entre a maturação anterior em teor de açúcar e a maturação posterior de aromas e polifenóis. Portanto, é difícil determinar o ponto ótimo de colheita porque se tivermos o grau provável certo, a intensidade aromática máxima ainda não foi atingida e os taninos ainda estão verdes. Esta lacuna é um desafio para enólogos, uma vez que os consumidores preferem vinhos com aromas intensos e frescos, taninos maduros e com baixo teor alcoólico.
Deve ter-se em conta que o teor de azoto da uva depende do solo, da cultura, da fertilização e irrigação, da carga, da variedade e, claro, do ano meteorológico. São particularmente importantes as condições ambientais no verão antes e durante o amadurecimento. Anos de chuva na primavera, mas verões muito secos, resultam numa menor concentração de azoto na uva.
A composição em azoto da uva é um fator essencial no desenvolvimento das aptidões qualitativas dos vinhos. Apoia a intensidade da atividade microbiológica durante a fermentação alcoólica. As necessidades de azoto são maiores quando a concentração de açúcares nas uvas é elevada, uma vez que são necessárias mais gerações de leveduras para consumir todos os açúcares, pelo que a procura de azoto é maior. As últimas gramas de açúcares são fermentadas por uma população no limite da sua sobrevivência, num ambiente altamente alcoólico, que, se lhe faltarem os recursos de azoto necessários, não pode levar o seu trabalho até ao fim.
Por outro lado, a distribuição de azoto na baga é heterogénea e variável em função das condições de cultivo. A maioria dos compostos de azoto está localizada na casca (50-55%), sendo o resto distribuído entre a polpa e as grainhas. O teor de azoto aumenta durante o amadurecimento e diminui ao longo da maturação. Nas uvas demasiado maduras colhidas à procura dessa maturação fenólica e aromática, que com as alterações climáticas é mais tarde, a fração de azoto diminui drasticamente, e as fermentações destas uvas são propensas a problemas de fermentação, não só devido à concentração de açúcares, mas também devido ao desequilíbrio entre estes e a fração de azoto.
Efeito sensorial da nutrição orgânica.
Génese dos aromas fermentativos: Os aminoácidos são a base de compostos voláteis produzidos pelas levaduras. Um terço dos álcoois superiores são produzidos durante o início da fermentação alcoólica a partir dos aminoácidos. A esterificação destes álcoois dá origem a aromas frutados que acrescentam complexidade e longevidade ao vinho.
Aumento dos aromas varietais: Os aminoácidos (presentes na nutrição orgânica) também acentuam a complexidade aromática, aumentando os registos varietais. Uma boa nutrição com azoto resulta no ótimo desempenho das enzimas (proteínas) responsáveis pela libertação de precursores aromáticos presentes na uva: ß-glycosidases e ß-liasas, aumentando os registos varietais do vinho.
A expressão aromática varietal está ligada à presença de tióis varietais, para além das chamadas variedades tiólicas (Sauvignon Blanc, Verdejo), que contribuem para o caráter varietal em vinhos de todas as castas de uva tanto brancas como tintas.
Os tiols varietais 4MMP, 3MH e 3MHA são aromas determinantes em vinhos brancos e tintos, porque, apesar da sua baixa concentração no vinho, têm um baixo limiar de percepção sensorial. Nas uvas, estes tióis existem conjugados com aminoácidos, de uma forma não volátil. As leveduras são capazes de interiorizar estes precursores, clivá-los através da sua atividade de β-liasa e libertar os correspondentes tióis voláteis.
Neste contexto, observou-se que a maioria das estirpes de Saccharomyces cerevisiae, apenas libertam um máximo de 10% destes precursores de tiol em condições de fermentação. Esta ineficiência enzimática levou-nos a investigar a capacidade de libertação de tióis varietais em diferentes espécies no-Saccharomyces.
Dentro do significado Non-Saccharomyces, estão incluídos diferentes géneros e espécies de leveduras presentes no processo natural de produção de vinho e diferentes das espécies fermentativas por excelência que é Saccharomyces cerevisiae,.
Nos últimos anos, o setor enológico voltou-se para a utilização dos recursos oferecidos por esta diversidade biológica. Reconhece-se agora que as propriedades benéficas destes microrganismos devem ser dirigidas ao nível da estirpe, e não ao nível da espécie.
Neste campo, a estirpe Torulaspora delbrueckii NSTD tem caraterísticas sensoriais invulgares, que têm sido demonstradas ao longo de vários anos de investigação. Além disso, esta estirpe, ao contrário de outras estirpes da mesma espécie, é altamente prevalecente na fermentação alcoólica.
Estudos preliminares comT. delbrueckii NSTD mostraram que esta estirpe é capaz de terminar completamente os açúcares presentes no mosto, embora precisassem de mais tempo do que as estirpes de S.cerevisiae, deixando apenas alguns açúcares residuais a 16 °C em alguns casos. Relativamente aos compostos de interesse no final da fermentação, é de notar que T. delbrueckii NSTD produz quantidades significativamente menores de ácido acético do que S. cerevisiae, devido à sua capacidade de fermentação lenta dos açúcares.
Tudo isto aponta para a possibilidade de utilizar NSTD em cultura mista desde o início, juntamente com a estirpe desejada de S. cerevisiae, permitindo aumentar os registos sensoriais do vinho.
O Viniferm NSTD da Agrovin traz complexidade e intensidade aromática
Na Agrovin temos vindo a avaliar há décadas os efeitos causados pelas alterações climáticas nas uvas, analisando cada uma das circunstâncias em que ocorrem nas diferentes zonas vitivinícolas para oferecer soluções adaptadas a cada enólogo, com o objetivo de os ajudar a melhorar a qualidade dos seus vinhos, e a obter em cada caso, o tipo de vinho que desejam obter.
Para este fim, desenvolvemos a levedura No Saccharomyces Viniferm NSTD da Agrovin, uma estirpe de Torulaspora delbrueckii selecionada pela sua capacidade de melhorar a qualidade sensorial dos vinhos. Graças a esta levedura conseguimos um aumento da complexidade dos registos aromáticos do vinho, intensificando ao mesmo tempo as qualidades varietais. Destaca-se pelo seu forte impacto gustativo, que acentua as sensações de volume e untuosidade na boca, suavizando as sensações de adstringência e prolongando o sabor residual.
A estirpe NSTD aumenta o caráter varietal devido à sua potente atividade β-liasa (Figura 1), que se manifesta na libertação de precursores tiólicos. Entre estas, a NSTD destaca-se pela produção de 4-mercapto-metilpentanona (4MMP), descritores associados a notas de buxo ou flor de giesta.
Figura 1. Atividade β-liasa de diferentes leveduras no-Saccharomyces. Diferentes estirpes da mesma espécie mostram uma atividade enzimática β-liasa diferente. Destaca-se a atividade B-liasa da estirpe Torulaspora delbrueckii Viniferm NS-TD. Belda et al. (2006)[4].
As estirpes Saccharomyces de caráter tiólico são produtoras de mercapto hexanol (3MH ou 3SH) ou o seu acetato (3MHA ou 3SHA), com aromas frutados caraterísticos (toranja, maracujá). Portanto, a combinação de Saccharomyces de caráter tiólico em cultura mista com a estirpe de Torulaspora delbrueckii NSTD implica um aumento global dos descritores tiólicos caraterísticos (Figura 2).
Figura 2. Concentração de tióis, 3MH e 4MMP (ng/L), após fermentação usando S. cerevisiae e em combinação com a estirpe NSTD. Belda et al. (2006)[1]. ScD: Viniferm Diana ScR: Viniferm Revelación Td…D: Cultivo misto: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana Td…R: Cultivo misto: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación
Este trabalho estuda o efeito de uma estirpe industrial de Torulaspora delbrueckii Viniferm NSTD na produção de tióis durante a fermentação do vinho branco, e o seu impacto no perfil sensorial do vinho.
Observa-se que estirpes de Saccahromyces cerevisiae Viniferm Diana e especialmente Viniferm Revelación, ambas selecionadas pela sua elevada atividade ß-liasa, são capazes de libertar uma concentração significativa de 3MH (3SH), de registos sensoriais de frutos tropicais e de caroço que aumentam o caráter frutal.
Quando a atividade destas estirpes é combinada com deT. delbrueckii Viniferm NSTD há também um forte aumento na concentração de tiol 4MMP (4MSP) com impacto direto no perfil aromático dos vinhos, aumentando a intensidade e o carácter varietal com notas florais e herbáceas de carácter positivo (Figura 3).
Figura 3. Fermentação em mosto Verdejo, usando S. cerevisiae ou em combinação com a estirpe Viniferm NSTD. Belda et al. (2006) ScD: Viniferm Diana; ScR: Viniferm Revelación; Td…D: Viniferm NSTD + Viniferm Diana ; Td…R: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación A combinação da estirpe Torulaspora dellbrueckii (Viniferm NSTD) e Saccharomyces caráter de tiólico (Viniferm Diana ou Viniferm Revelación) em cultura mista ou sequencial, implica um aumento global dos descritores tiólicos caraterísticos. Relativamente aos compostos de interesse no final da fermentação, é de notar que T. delbrueckii produz quantidades significativamente menores de ácido acético do que S. cerevisiae, devido à sua capacidade de fermentação lenta dos açúcares. A atividade combinada da Viniferm NSTD com uma estirpe de Saccharomyces cerevisiae, reduz o grau alcoólico adquirido. Há um aumento do teor de polissacarídeos do vinho, particularmente de manoproteínas, o que aumenta a sensação de volume na boca.
Os resultados mostram a capacidade do T. delbrueckii Viniferm NSTD para aumentar a concentração de tióis varietais nos vinhos em fermentações conjuntas com S. cerevisiae. A aplicação de NSTD no cultivo misto também aumenta o conteúdo de ésteres fermentativos, intensificando os registos florais (Figura 4).
Figura 4. Concentração de ésteres fermentativos (mg/l), após fermentação com levedura S. cerevisiae e em combinação com a estirpe NSTD. Belda et al. (2006)[1]. ScD: Viniferm Diana ScR: Viniferm Revelación Td…D: Cultivo misto: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana Td…R: Cultivo misto: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación. A combinação da estirpe de levedura Saccharomyces cerevisiae com a estirpe de Viniferm NSTD resulta num aumento do teor final de ésteres fermentativos.
Viniferm NSTD. Estrutura na boca e profundidade no gosto residual.
Há um aumento no conteúdo de polissacarídeos do vinho, particularmente as manoproteínas (figuras 5 e 6), o que aumenta a sensação de volume na boca. Este aumento de polissacarídeos também desempenha um papel na estabilização precoce da matéria corante e reduz a adstringência.
Figura 5. Aumento do índice de etanol, que reflete a quantidade de taninos combinados com polissacáridos. Quanto mais alto for o valor, mais estável será a matéria corante e mais baixa a adstringência. Belda et al. (2006)[1]. ScD: Viniferm Diana ScR: Viniferm Revelación Td…D: Cultivo misto: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana Td…R: Cultivo misto: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación. Como se pode ver, a inoculação mista produz índices mais elevadas do que a fermentação com uma única estirpe de S. cerevisiae.
Figura 6. Aumento do teor de manoproteína quando se utiliza a fermentação mista (Sc+NS-TD) em comparação apenas com Saccharomyces (Sc) Belda et al. (2006)[5]. ScD: Viniferm Diana ScDXNSTD: Cultivo misto: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana. A fermentação mista produz mais de 30% manoproteína do que a fermentação convencional.
Viniferm NSTD: adaptado aos vinhos das alterações climáticas.
A atividade combinada da NSTD em cultura mista com uma estirpe de Saccharomyces cerevisiae, reduz o teor alcoólico adquirido. Os vinhos obtidos têm uma menor acidez volátil (Quadro 1). Além disso, dada a natureza dos aromas exaltados por esta casta, tanto a complexidade aromática como os descritores relacionados com a fruta fresca e o caráter varietal são acentuados, dando uma maior sensação de equilíbrio e frescura.
Quadro 1. Produção de ácido acético e teor alcoólico após fermentação com Saccharomyces cerevisiae (ScD Viniferm Diana) e após fermentação mista da mesma estirpe com NSTD. Belda et al. 2017 [1].
Viniferm NSTD adequado para o trabalho diário na adega. Do ponto de vista fermentativo, a atividade da Viniferm NSTD é também invulgar em relação a outras estirpes não-Saccahromyces, uma vez que, como mencionado acima, tem uma prevalência mais elevada do que o habitual para este grupo durante a fermentação alcoólica. Isto significa que pode ser incorporado juntamente com a desejada estirpe Sacchromyces cerevisae desde o início, sem necessidade de tornar a última dependente do desenvolvimento da primeira. Desta forma, há menos riscos de desvios devido a outros microrganismos (bactérias láticas, Brettanomyces) que poderiam aproveitar a situação para aumentar a sua população e causar situações problemáticas no futuro. Do mesmo modo, a monitorização do processo de fermentação está isenta de complicações adicionais da aplicação sequencial de microrganismos, tais como competição por compostos de azoto ou diferenças nas temperaturas ótimas de fermentação.
A sua atividade fermentativa atinge até uma conversão de 10 graus prováveis, pelo que pode ser utilizada para a produção de vinhos doces naturais ou na primeira fermentação de vinhos espumantes.
Em resumo, é proposto o trabalho simultâneo da estirpe Viniferm NSTD com estirpes de S. cerevisiae, a fim de aumentar o caráter varietal nos vinhos, para obter vinhos mais aromáticos, mais volumosos, mais estruturados e, em última análise, mais complexos.
Bibliografia:
- [1] Influence of Torulaspora delbrueckii in varietal thiol (3-SH and 4-MSP )release in wine sequential fermentations. Belda, I, Ruiz, J, Beisert, Navascués, E., Marquina, D. Calderón F., Rauhut, D., Benito, S. Santos, A. International Journal of Food Microbiology 257 (2017) 183–191
- [2] Microbial Contribution to wine aroma and Its Intended Use for Wine Quality Improvement. Belda, I., Javier Ruiz , Adelaida Esteban-Fernández,, Eva Navascués, Domingo Marquina, Antonio Santos, M. Victoria Moreno-Arribas. Molecules 2017, 22, 189.
- [3] Outlining the influence of non-conventional yeasts in wine ageing over-lees Belda, I., Navascués, E., Marquina, D., Santos, A., Calderón, F., Benito, S Yeast 2016. 33 329-338.
- [4] Improvement of aromatic thiol release through the selection of yeasts with increased β-liasa activity. Belda I., Javier Ruiz , Eva Navascués , Domingo Marquina , Antonio Santos International Journal of Food Microbiology 225 (2016) 1–
- [5] Dynamic analysis of physiological properties of Torulaspora delbrueckii in wine fermentations and its incidence on wine quality. Belda,I., Navascués, E., Marquina, D., Santos A. Calderón, F., Benito, S. Applied Microbiology and Biotechnology 02/2015; 99(4):1911-1922. DOI:10.1007/s00253-014-6197-2.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho faz parte do Projeto NUTRIAROMA (IDI-20160102), financiado pela Agrovin S.A. e CDTI (Ministério da Economia, Indústria e Competitividade).