1. La Membrana Plasmática de la Levadura

La membrana está compuesta por proteínas, lípidos, esteroles y glúcidos. Sus características principales son la asimetría y la fluidez.

• Composición: Se constituye fundamentalmente por lípidos, proteínas y glúcidos.
• Importancia de los esteroles: Son necesarios para asegurar la permeabilidad de la membrana. En condiciones de aerobiosis, la levadura sintetiza los esteroles; sin embargo, en anaerobiosis estricta, no tiene esa posibilidad.
• Relación con la Fermentación (FOH): Los esteroles son imprescindibles para que se produzca la FOH. Al iniciarse este proceso, las levaduras requieren oxígeno para formar esteroles; de lo contrario, la fermentación se detiene.

La membrana actúa como una barrera que controla los intercambios entre la célula y su medio externo a través de los siguientes mecanismos:

Intercambios de Sustancias

• Transporte Pasivo: La molécula pasa del medio más concentrado al menos concentrado sin gasto de energía. Puede ser pasivo simple o pasivo facilitado.
• Transporte Activo: La molécula pasa del medio menos concentrado al más concentrado, generando un gasto de energía. Requiere proteínas de transporte que actúan en contra del gradiente de concentración o eléctrico.

Cabe destacar que la penetración de las hexosas en la célula se realiza mediante difusión facilitada.

2. Factores que Afectan a la Actividad Enzimática

• Temperatura: Si es inferior a la óptima, la movilidad molecular disminuye, reduciendo los encuentros intermoleculares. Si es excesiva, la enzima se desnaturaliza.
• pH: Por debajo del mínimo o por encima del máximo, la enzima se desnaturaliza, pierde sus propiedades y paraliza su actividad.
• Concentración del sustrato: Al aumentar, se incrementa la reacción para restablecer el equilibrio químico. Si la concentración es excesiva, las enzimas se saturan.
• Activadores e Inhibidores: Los iones activadores favorecen la unión enzima-sustrato, mientras que los inhibidores disminuyen o impiden la actividad (pudiendo ser reversibles o irreversibles).

Toxicidad del Etanol en la Levadura

En un medio alcoholizado, la membrana plasmática sufre modificaciones en la composición de sus fosfolípidos. El etanol y otros alcoholes superiores aumentan la permeabilidad, permitiendo la entrada de protones (H+) del exterior. La levadura debe expulsarlos para evitar la muerte celular, lo que conlleva un elevado gasto energético.

Formación de Alcoholes Superiores

Cuando la levadura carece de ion amonio suficiente, obtiene nitrógeno a partir de aminoácidos mediante la reacción: Aminoácido + NAD + H₂O → Ácido cetónico + NH₄⁺ + NADH + H⁺. Los ácidos cetónicos resultantes pueden ser excretados tras su descarboxilación en aldehídos y posterior reducción, produciendo alcoholes superiores. También pueden originarse vía metabolismo glucídico.

Necesidades de Oxígeno y Efecto Pasteur

Las levaduras son anaerobias facultativas. Necesitan oxígeno para la multiplicación y la síntesis de ácidos grasos y esteroles. Una vez iniciada la FOH, el oxígeno puede provocar el Efecto Pasteur: en presencia de aire, la levadura prefiere la respiración aeróbica, produciendo CO₂ y agua en lugar de alcohol, lo que desvía el proceso fermentativo.

3. Vías Metabólicas de las Levaduras

• Fermentación Alcohólica: Azúcar → 2 CH₃-CH₂OH + 2 CO₂ + 2 ATP. El etanol es el compuesto mayoritario, derivado de la glucólisis. El ácido pirúvico se transforma en etanal (liberando CO₂) y este se reduce a alcohol etílico.
• Fermentación Gliceropirúvica: Interviene en medios altamente sulfitados (donde el acetaldehído se combina con el SO₂) o al inicio de la FOH.
• Respiración: Ocurre en las mitocondrias en tres etapas: descarboxilación del ácido pirúvico a Acetil-CoA, Ciclo de Krebs y Cadena Respiratoria (síntesis de ATP y oxidación de NAD).

4. Estructura de la Glucosa y Mutarrotación

En la naturaleza predomina la D-(+)-glucosa o dextrosa. Esta puede presentarse en dos isómeros: α-D-(+)-glucosa (+112,2º) y β-D-(+)-glucosa (+18,7º).

Al disolverse, ambos isómeros alcanzan un equilibrio (una parte de α por cada dos de β), estabilizando la rotación en +52,7º. Este fenómeno se denomina mutarrotación. Para explicarlo, se postuló la estructura cíclica hexagonal (glucopiranosa), formada por la reacción del grupo carbonilo con el hidroxilo del carbono 5.

5. Fases de la Fermentación Maloláctica (FML)

La evolución bacteriana durante la FML consta de tres fases:

1. Crecimiento celular: Consumo de azúcar residual para obtener energía; sin degradación de málico.
2. Fase estacionaria 1: Transformación del ácido málico en láctico.
3. Fase estacionaria 2: Degradación del ácido cítrico, produciendo exceso de acético y diacetilo. Esta fase debe evitarse.

6. Diagnóstico de Problemas en Fermentación

Ante un depósito con fermentación tumultuosa inicial que sufre un calentamiento y posterior parada, con pH elevado y subida de acidez volátil (inicio de FML prematura), se proponen las siguientes medidas:

• Descubado inmediato: Con máxima aireación para intentar reactivar las levaduras.
• Mezcla: Combinar con depósitos que estén terminando la FA correctamente.
• Refermentación controlada:
  • Parar la FML con SO₂ (20-25 mg/L) o lisozima.
  • Ajustar el pH a 3,5 con ácido tartárico (TH2).
  • Añadir cortezas de levadura para desintoxicar y nutrientes (aminoácidos, tiamina).
  • Inocular levaduras de refermentación resistentes al alcohol mediante un pie de cuba.

7. Alteraciones y Estabilidad del Vino

Aminas Biógenas

Bacterias lácticas pueden descarboxilar aminoácidos creando histamina, tiramina y putrescina. Son más frecuentes en tintos debido a su menor acidez y FML más lenta.

Otras Alteraciones

• Fúngicas: Refermentaciones en botella, velos de flor, y la acción de la lacasa (Botrytis).
• Cloroanisoles: Transformación de clorofenoles por hongos filamentosos (olor a corcho).

Ensayos de Estabilidad Tartárica

• Test del tubo de pera: Congelación a -18ºC durante 24h. Estable si el sedimento es < 0,3cc (tintos) o < 0,2cc (blancos).
• Test de Boulton: Medición de la conductividad eléctrica (CEi) a 0ºC durante 40 min.
• Test del carrito de los helados: Congelación diaria hasta que el nivel de posos se estabilice.

8. Tabla de Correspondencias

Resultados del emparejamiento: 1E, 2i, 3A, 4J, 5F, 6D, 7B, 8C, 9G, 10H.

9. Verdad o Falso: Precisiones Técnicas

• Lisozima (F): No afecta a levaduras ni bacterias acéticas, solo a lácticas. No sustituye al SO₂ por carecer de efecto antioxidante.
• FML por Oenococcus (F): Si hay azúcares residuales, O. oeni puede aumentar la acidez volátil al ser heterofermentativa.
• Lactobacillus (F): Pueden degradar la glicerina en acroleína (amargor) y degradar el ácido tartárico.
• Tartratos y Bitartratos (F): El bitartrato potásico se disuelve en agua hirviendo; el tartrato cálcico no.
• Gluconobacter y Acetobacter (F): Gluconobacter oxida glucosa a ácido glucónico (común en uva podrida), el cual combina fuertemente el SO₂.

10. Casos Prácticos y Supuestos Enológicos

1. Vino joven acrescente: Sufre de flor (levaduras oxidativas como Candida). Solución: Evitar contacto con aire.
2. Tinto con olor repugnante: Enfermedad de la vuelta (degradación de tartárico y glicerina). Prevención: Higiene y sulfitado.
3. Blanco de segundas: Picado láctico. Controlar pH, temperatura y aireaciones.
4. Tinto de prensa: Enfermedad del amargor (degradación de glicerina). Control mediante cata y pH.
5. Blanco curioso: Ahilado o enfermedad de la grasa (Pediococcus). Degradación de glicerol en diacetilo y otros compuestos.
6. Blanco con quiebra proteica: Exceso de proteínas que precipitan con cambios térmicos. Tratamiento: Bentonita o taninos.
7. Joven recién fermentado: Quiebra del color (precipitación de antocianos). Tratamiento: Adición de taninos para estabilizar.
8. Tinto finca granizada: Quiebra oxidásica (oxidación de polifenoles por lacasa). Tratamiento: SO₂, ácido ascórbico y atmósferas inertes.
9. Blanco post-FOH: Quiebra cúprica (exceso de cobre en medio reductor). Tratamiento: Ferrocianuro potásico o goma arábiga.
10. Ensayo de LSA: Para medir la capacidad fermentativa de tres levaduras, se preparan erlenmeyers con agua, glucosa y levadura, pesándolos periódicamente para evaluar la pérdida de peso por emisión de CO₂.