Polen de abeja: activador de origen natural como suplemento nutricional en fermentaciones de vinos y cavas

El trabajo presentado se ha realizado entre el IRTA-INCAVI y el grupo de investigación del Departamento de Ingeniería química y Tecnología de los alimentos de la Universidad de Cádiz. Los estudios que se presentan tienen su origen en la tesis doctoral de Antonio Amores (Universidad de Cádiz).

Se inicia la conferencia con una introducción al tema indicando las propiedades de la uva y el mosto antes de la fermentación alcohólica para obtener un vino con las cualidades organolépticas óptimas. Infiere en los factores que pueden interferir en la composición natural de los mostos tales como la climatología y el cambio climático, alterando los ciclos de maduración, el suelo, las prácticas de cultivo, el estado sanitario de las uvas en el momento de la vendimia. Todo ello puede perjudicar al mosto con deficiencias de nitrógeno asimilable, de ácidos grasos y minerales, exceso de azúcares, pérdida de vitaminas, etc., que van a provocar un estrés metabólico en las levaduras y a afectar al desarrollo de las poblaciones durante la fermentación alcohólica y que, a su vez, pueden modificar el perfil sensorial de los vinos con la aparición de defectos en el aroma.

Anna Puig nos indica que cuando existen defectos nutricionales en la práctica enológica se recurre a los activadores comerciales (compuestos sintetizados) en la fermentación. El uso de levaduras activas comerciales suele estar asociadas al uso de activadores fermentativos.

La mayor parte de estudios sobre activadores de fermentación está centrada en la concentración de diferentes aminoácidos y la aplicación de vitaminas, que favorecen el desarrollo y crecimiento celular, mejora la tasa de fermentación, aumenta la concentración de NFA (nitrógeno fácilmente asimilable) en los mostos, reduce la concentración de compuestos azufrados y mejora la calidad sensorial de los vinos.

Nos señala algunos inconvenientes de dichos productos y nos muestra los resultados obtenidos a través de la utilización del polen de abeja como activador fermentativo. Estudios previos realizados por los investigadores de la Universidad de Cádiz mostraron que la utilización de polen de abeja en la elaboración de hidromieles favorecía el desarrollo de la fermentación alcohólica (FA), reduciendo el tiempo de latencia de los inóculos de levaduras, aumentando la multiplicación celular, la supervivencia de levaduras al final de la fermentación, disminuyendo la acidez volátil y mejorando la calidad aromática y gustativa de las hidromieles. El polen de abeja contiene todos los aminoácidos esenciales, por ello se propuso como alternativa natural a la vinificación.

El diseño experimental se realizó añadiendo polen de abeja en la vinificación de vinos blancos (variedades: palomino fino y riesling) y tintos (variedad: tintilla de Rota). Se sembraron con la misma levadura comercial y se adicionaron en diferentes depósitos y por triplicado distintas dosis de polen como suplemento nutricional, desde 0,1 a 20 g/L. Una vez añadido el polen se realizó una caracterización físico-química de los mostos y se hizo el seguimiento de la FA mediante la evaluación de la población de levaduras viable, la densidad y el NFA a lo largo del tiempo. Una vez finalizada la FA se disminuyó la temperatura, se clarificó, se filtró, se realizó el embotellado bajo atmósfera inerte y se conservaron en refrigeración. A estos vinos se realizó la cata para saber la calidad sensorial de los mismos, obteniendo la cantidad de polen de abeja óptimo para su uso en vinificación.

Se observó que el polen no afectaba a los parámetros químico-físicos de los mostos, pero sí un efecto sobre el contenido en NFA, el cual experimentó un aumento progresivo y lineal con la dosis. Al estudiar el efecto sobre la cinética fermentativa se obtuvo que el comportamiento de mostos era similar en las dos variedades. A partir de ciertas dosis de polen, y tanto las variedades de palomino (1g/L) como riesling (5/g/L), la velocidad de fermentación aumentó significativa y proporcionalmente a las dosis de polen: a mayor dosis de polen mayor velocidad de fermentación. Al estudiar el efecto del polen sobre las poblaciones de levaduras se observó que durante la fase exponencial de crecimiento se alcanzaron poblaciones máximas de levaduras significativamente más elevadas que en los controles, presentando los mayores incrementos a dosis altas (5, 10 y 20 g/L). También se observó que, en comparación con el testigo, las poblaciones máximas de levaduras se alcanzaron antes con el uso de polen coincidiendo con la cinética de fermentación. Debido a ello, durante la fase de muerte, al final de la FA, las poblaciones de levaduras en los vinos, sobre todo de palomino, permanecen más altas para todas las dosis de polen con respecto al vino testigo, especialmente a dosis altas.

Cuando analizaron la evolución del contenido de NFA durante la fermentación, observaron que durante los seis primeros días se producía una disminución del NFA coincidiendo con el aumento de las poblaciones de levaduras, cabía esperar un descenso más acusado en los niveles de NFA a medida que aumentaba la dosis de polen, sin embargo, las pendientes de consumo eran muy similares, tanto en el control como con las diferentes concentraciones de polen.

Cuando se analizaron los vinos de las dos variedades citadas, no se observaron cambios significativos salvo un aumento de acidez volátil en dosis altas (10 y 20 g/L). Las tonalidades de los vinos tuvieron un desplazamiento hacia el naranja intenso y oscuro con dosis altas de polen, mientras que con dosis bajas se mantuvieron las tonalidades amarillas típicas de los vinos blancos jóvenes.

En cuanto a los efectos del polen sobre la formación de compuestos volátiles, en los vinos de palomino fino se observaron dos rangos de incrementos de compuestos volátiles con respecto al vino testigo. Por un lado, con las dosis bajas de 0,1 y 0,25 g/L se observó un incremento de compuestos volátiles de un 20-40 % con respecto a los vinos testigo, mientras que con las dosis altas (10 y 20 g/L), se produjeron incrementos mucho mayores. En el caso de los vinos de riesling, la concentración de compuestos volátiles aumentó de forma progresiva en la dosis de 5 g/L de polen, con un incremento del 49 %, para luego reducirse hasta un 14 % con las dosis altas de 10 y 20 g/L respecto al testigo.

Respecto al análisis sensorial mostró que el polen a dosis bajas potencia los aromas afrutados y florales, y disminuye los defectos gustativos y olfativos en comparación con las dosis altas y los vinos testigos sin polen. Tras el análisis global de todos los resultados, se estableció como dosis óptima de polen de abeja 0,25 g/L para vinificaciones en blanco.

¿Qué ocurre cuando se elabora cava?

Desde INCAVI se plantearon cómo podía afectar todo ello en la elaboración de cava. Durante la vendimia del 2018 se realizaron diferentes vinificaciones de mosto de la variedad pinot noir (variedad internacional para la elaboración de cava rosado) y de xarel·lo (variedad emblemática de la DO Cava con un uso extendido en el Penedès). Se realizaron vinificaciones por triplicado con la adición de diferentes suplementos nutricionales, polen como potencial nutriente, un nutriente comercial como fuente de un 100 % de nitrógeno orgánico y fosfato amónico con tiamina como nutriente orgánico. Todos ellos con la misma dosis de 25 g/hL y comparándolos con un depósito control sin adición de nutrientes. Se elaboraron vinos base y posteriormente cava. Tras la adición de los distintos suplementos nutricionales en el mosto, se analizaron los parámetros enológicos y se hizo un seguimiento de la FA y, tras finalizar esta se realizó un análisis completo del vino base, un análisis sensorial mediante una cata triangular y en marzo del 2019 se realizaron los tirajes.

En cuanto a los resultados, el análisis enológico de los mostos indicó un contenido en NFA ya elevado de base en el pinot noir. Al añadir las fuentes nitrogenadas, el elemento NFA más detectable fue con fosfato diamónico, en cuanto al xarel·lo después de haber conseguido uno con un bajo NFA de partida, al añadirle los nutrientes se obtuvo un NFA más bajo lo que nos llevó a deducir que posiblemente hubiese podido fermentar antes de añadir el inóculo de la levadura comercial además de mostrar una elevada turbidez del mosto. Ello nos llevó a desistir de este mosto para la elaboración de cava.

La adición de polen supone un consumo más rápido de nitrógeno lo que hace que la cinética de fermentación sea más rápida respecto a la de los vinos control.

La población total de levaduras en pinot noir no presentó grandes variaciones. Ello hace suponer que en la cinética fermentativa, en el caso del suplemento con polen y también con fosfato diamónico, se pueda producir una mejor absorción inicial por parte de las levaduras en las vinificaciones donde se ha añadido esta fuente de nitrógeno y no por un aumento de la población total.

En el control de la viabilidad de las levaduras, se observa que en los 4 primeros días de fermentación unos valores ligeramente más altos en los depósitos en los que se añadió polen. Este período coincide con la disminución en NFA en las fermentaciones con polen, por lo que la adición de polen parece mejorar la absorción de los nutrientes disponibles en el medio por parte de las levaduras, aumentando su viabilidad.

A los tres meses de la fecha de tiraje se abrieron las primeras botellas para realizar un análisis básico de los parámetros físico-químicos y color. Sobre todo los más representativos para los cavas. No hubo diferencias ni en la acidez total ni en el grado alcohólico adquirido. Pero sí se vieron diferencias en la concentración de ácido acético en uno de los lotes, tal y como se había determinado en el vino base. Lo valores de glicerol fueron un poco más altos en los cavas que se les había añadido nutrientes. Y finalmente en cuanto a la intensidad de color, el cava con polen registró un valor un poco más elevado.

El análisis sensorial de los cavas pinot noir a los 3 meses y a los 18 meses, que se muestran en los diagramas de araña, fueron catados por técnicos del INCAVI (10 catadores) y en los que no se observaron grandes diferencias entre lotes.

Conclusiones

Las conclusiones a las que han llegado tras los diferentes estudios realizados se resumen en:

• El polen es una fuente directa y de reserva de NFA para enriquecer los mostos, y también puede utilizarse como fuente de nitrógeno en la multiplicación de pies de cuba para cava.
• El polen disminuye los tiempos de latencia, aumentando la velocidad de crecimiento y las poblaciones de levadura, así como su supervivencia en la fase final de la FA.
• La aplicación de polen a dosis bajas no altera la composición físico-química, ni los parámetros de color de los vinos, ni tampoco se ha observado cambio alguno en los cavas con polen comparándolo con el aporte de otras fuentes de nitrógeno.
• La adición de polen en los mostos de palomino y riesling produce un aumento en la concentración de los compuestos volátiles totales de los vinos.
• El análisis sensorial descriptivo de palomino y riesling reflejó que, a dosis bajas, se obtuvieron las mayores puntuaciones en valoración global y los tributos sensoriales responsables de los aromas afrutados y florales.
• El análisis sensorial descriptivo de los cavas de pinot noir a los 18 meses de crianza (reserva) determinó una buena aceptación de los elaborados con polen, destacando su intensidad aromática y su buena valoración gustativa.

Por último, Anna Puig destacó la pregunta de si los costes del polen frente a otros productos comerciales son viables. Explicó que el polen se comercializa en dos formatos: a granel y envasado, y nos mostró un gráfico en el que ambos formatos estaban valorados en el mercado de los nutrientes ecológicos. Ambos están en la zona de activadores de bajo coste. Así, pues, se puede decir que el polen como activador fermentativo resulta económicamente viable.

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