Manoproteínas procedentes de subproductos vitivinícolas: caracterización y aplicaciones para mejorar la estabilidad y el perfil fenólico del vino

Abstract

[ES] El cambio climático afecta de forma directa al sector vitivinícola, generando un desfase entre la madurez tecnológica y la madurez fenólica de la uva. Esto da lugar a vinos con menor acidez, mayor graduación alcohólica, mayor amargor y/o astringencia, inestabilidad del color y problemas de estabilidad tartárica. Por lo que todos estos efectos comprometen tanto la calidad final del producto como su aceptación en el mercado. Es por ello que, en los últimos años, se investigan nuevas estrategias de vinificación orientadas a mitigar los efectos adversos del cambio climático sobre la calidad del vino. Entre ellas, la utilización de algunos subproductos de la industria vitivinícola como fuente para la obtención de biopolímeros protectores. Esta industria genera anualmente grandes cantidades de subproductos, como hollejos, orujos y lías, cuya gestión representa un impacto ambiental significativo. Ante este contexto, el objetivo general de esta Tesis doctoral es evaluar en profundidad el efecto de la adición de diferentes manoproteínas, tanto obtenidas a partir de Saccharomyces cerevisiae, como las extraídas de lías de fermentación procedentes de subproductos de la vinificación, sobre propiedades organolépticas como la astringencia y el color, la composición fenólica y la estabilidad tartárica en vinos blancos y tintos. Para ello, se desarrolló y validó un método analítico basado en HPLC-MRM-MS tras derivatización con PMP, a partir del cual se realizó la determinación del contenido de monosacáridos y la estimación de las diferentes familias de polisacáridos en diversos subproductos enológicos. Este método presentó alta precisión, exactitud y sensibilidad, con límites de detección y cuantificación inferiores a los niveles habituales en productos enológicos, y posibilita la identificación y cuantificación de monosacáridos con características estructurales similares en manoproteínas comerciales, extractos de polisacáridos de lías de vino y orujos de uva. Además, se profundizó en el estudio del efecto de las variaciones del pH en el vino sobre la interacción entre las manoproteínas de la levadura y flavanoles. Se aisló un extracto rico en MPs a partir de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae mediante digestión con Zimoliasa, se purificó y se caracterizó para evaluar el efecto de diferentes valores de pH (pH 3 y pH 4) sobre las interacciones entre la MPs extraída y una mezcla de flavanoles comúnmente encontrada en vino tinto. Para este estudio se emplearon técnicas como ITC, HPLC-DAD-MS y HRSEC-RID. Los resultados mostraron que, en el contexto de cambio climático, donde los valores de pH del vino tienden a situarse en torno a 4, la adición de MPs de peso molecular alto-medio podría resultar eficaz tanto para precipitar flavanoles galoilados como para mejorar la solubilidad de los no galoilados. Esta estrategia permitiría contrarrestar la astringencia y prevenir perfiles sensoriales indeseables. Por último, se llevó a cabo evaluación de la obtención de manoproteínas a partir de subproductos de vinificación (lías de fermentación de uva blanca y tinta), así como el efecto de las mismas frente a la estabilidad tartárica, composición fenólica y color en vino blanco y tinto. Se obtuvieron, por extracción en autoclave, y caracterizaron trece extractos de MPs procedentes de lías de vinificación. De ellas, se seleccionaron los extractos de MPs de mayor y más bajo peso molecular y contenido proteico, procedentes de lías blancas (variedad Verdejo) y tintas (Variedad Tempranillo) para el estudio de las propiedades tecnofuncionales. Los resultados demostraron que su eficacia depende de la matriz del vino: en vinos blancos mejoraron inicialmente la estabilidad tartárica, mientras que en tintos mostraron efectos protectores más sostenidos sobre los compuestos fenólicos y el color. En conjunto, los resultados confirman que la obtención de manoproteínas a partir de subproductos enológicos y su aplicación en bodega constituyen una herramienta eficaz y sostenible para mitigar los efectos negativos del cambio climático sobre la calidad de los vinos. Además, ofrecen una alternativa natural que promueve la revalorización de los subproductos de vinificación, contribuyendo a una enología más respetuosa con el medio ambiente.