Efecto de la geometría del fermentador sobre la cinética de fermentación y el metabolismo de las levaduras vínicas durante la fermentación alcohólica

Abstract

En la actualidad, la industria enológica busca innovar constantemente para diferenciar sus productos y satisfacer la creciente demanda de los consumidores más exigentes. En este contexto, la geometría del fermentador ha surgido como un factor potencialmente influyente en la calidad final del vino, afectando parámetros claves como la cinética de fermentación, la composición química y el perfil aromático. Este estudio evaluó el impacto de cuatro geometrías de fermentadores (cilíndrico, cónico, ovoide y esférico) en la fermentación alcohólica de mosto blanco. Se realizó un diseño completamente aleatorizado (DCA) con dos ensayos independientes: uno a través de mono-inoculación con Saccharomyces cerevisiae y otro mediante inoculación secuencial con Metschnikowia pulcherrima y Saccharomyces cerevisiae. Se analizaron variables como la densidad, el oxígeno disuelto, la población de levaduras y los compuestos químicos del vino terminado, incluidos los polisacáridos y los compuestos volátiles. Los fermentadores ovoides (OVO) y esféricos (ESF), con una mayor relación superficie/volumen, favorecieron un mayor consumo de oxígeno y mayores poblaciones de levaduras, resultando en mayores concentraciones de polisacáridos en los vinos terminados. Sin embargo, estos tratamientos experimentaron una desaceleración en las etapas finales de la fermentación. El fermentador cónico (CON), aunque no tuvo la misma cinética de fermentación, también mostró mayores concentraciones de polisacáridos, asociado a su mayor relación superficie/volumen, en comparación con el fermentador cilíndrico (CIL). Estos resultados confirman que la geometría del fermentador influye significativamente, aunque de manera parcial, en la cinética de fermentación y composición química del vino, lo que sugiere su potencial como herramienta clave en la diferenciación de los vinos terminados. No obstante, los hallazgos resaltan la necesidad de continuar investigando para mejorar la eficiencia y la calidad de la producción de vinos mediante el diseño adecuado de fermentadores.

Currently, the winemaking industry constantly seeks to innovate in order to differentiate their products and meet the growing demands of increasingly discerning consumers. In this way, fermenter geometry has emerged as a potentially influential factor in the final quality of wine, affecting key parameters such as fermentation kinetics, chemical composition, and aromatic profile. This study reviewed the impact of four fermenter geometries (cylindrical, conical, ovoid, and spherical) on the alcoholic fermentation of white must. A Completely Randomized Design (CRD) was implemented with two independent trials: one of them using mono-inoculation with Saccharomyces cerevisiae, and one more using sequential inoculation with Metschnikowia pulcherrima and Saccharomyces cerevisiae. Variables such as density, dissolved oxygen, yeast population, and chemical composition of the finished wine, including polysaccharides and volatile compounds, were analyzed. The ovoid (OVO) and spherical (ESF) fermenters, with a higher surface-to-volume ratio, promoted greater oxygen consumption and higher yeast populations, reaching as a result higher polysaccharide concentrations in the finished wines. However, these treatments experienced a slowdown in the final stages of fermentation. The conical fermenter (CON), although it did not show the same fermentation kinetics, also exhibited higher polysaccharide concentrations, associated with its higher surface-to-volume ratio compared to the cylindrical fermenter (CIL). These results confirm that fermenter geometry significantly, though partially, influences the fermentation kinetics and chemical composition of wine, suggesting its potential as a key tool in differentiating finished wines. However, the findings highlight the need for continued research to improve efficiency and quality in wine production through the proper fermenters design.