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Estudio del potencial aromático de la magaya. Obtención de aguardiente

Referencia: RTA2009-00113-00-00. Organismo financiador: Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Importe: 70.880 €. Duración: 2009-2013.

Equipo investigador

Roberto Rodríguez Madrera. SERIDA
Ana García Hevia. SERIDA
Rosa Pando Bedriñana. SERIDA

Equipo técnico

Norman Fernández Tascón. SERIDA

Resultados y conclusiones

En este Proyecto se inició la caracterización aromática de la magaya para su uso, como materia prima, en la producción de aromas agroalimentarios. Se abordó, también, la optimización de una metodología alternativa para la elaboración de aguardientes mediante la fermentación de magaya seca por levaduras autóctonas.

Para ello, se seleccionaron 3 cepas sidreras, con actividad β-glucosidásica, pertenecientes a la Colección de Cultivos Autóctonos del SERIDA: Saccharomyces cerevisiae (S.c. 3’), Hanseniaspora uvarum (H. u. 283) y Hanseniaspora valbyensis (H. v. 43). Se utilizó, como referencia, la cepa comercial de origen vínico: Saccharomyces cerevisiae (Levuline CHP).

La magaya, antes de su uso, fue secada en condiciones controladas a 60 ºC durante 48 h. Para reconstituir el agua evaporada se empleó el propio inóculo de levadura. Los inóculos fueron preparados en agua estéril y una concentración final de 107 ufc/mL. En el caso de la cepa comercial Levuline CHP, la fermentación se indujo en solitario y conjuntamente con un preparado enzimático comercial con actividad β-glucosidasa (Enovin Varietal; dosis: 10 g/L). Las fermentaciones se realizaron, por duplicado, en depósitos de polietileno de alta densidad (HDPE) de 30 L de capacidad. Se realizó un seguimiento de las fermentaciones durante 28 días con periodicidad semanal. Posteriormente, se destilaron las magayas de cada una de las unidades experimentales.
 

Caracterización aromática de magayas y sus fermentados

Se verificó que el proceso fermentativo estuvo conducido por las levaduras inoculadas, con un grado de implantación de dichas cepas en las distintas unidades experimentales superior al 90%, y concentraciones de viabilidad celular mayores que 107 ufc/ml. Por otro lado, las concentraciones de bacterias lácticas y acéticas fueron inferiores a 103 ufc/ml.

La identificación y cuantificación de aromas en las magayas se realizó mediante extracción en fase sólida con barras magnéticas agitadoras (SBSE) seguido de desorción y cromatografía de gases con espectrometría de masas (GC-MS). Se identificaron más de 150 compuestos de diferentes familias químicas como alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos grasos, ésteres, terpenos y norisoprenoides.

Entre los resultados más relevantes, cabe reseñar el aumento significativo de los ésteres etílicos de ácidos grasos, responsables de los aromas afrutados, en todas las unidades experimentales. Sin embargo, desde el punto de vista tecnológico, es importante resaltar que los mayores niveles de ésteres de etilo se obtuvieron en las fermentaciones con las cepas Saccharomyces (Levuline, Levuline con enzima y S. c. 3’) (Figura 1). Igualmente, los ácidos grasos, precursores de los respectivos ésteres, fueron mayoritarios en las cepas Saccharomyces.

Figura 1. Suma de ésteres etílicos de ácidos grasos en magaya. Suma de hexanoato, octanoato, decanoato, dodecanoato y tetradecanoato de etilo.

Por el contrario, como era de esperar, las levaduras del género Hanseniaspora produjeron mayores niveles de acetatos de alcoholes superiores, entre los que destacaron las elevadas concentraciones de acetato de 2-feniletilo (olor a rosas) generadas por la cepa H. v. 43.

Otros compuestos como β-damascenona, 1-hexanol, 1-decanol y γ-decalactona aumentaron su concentración en la magaya como resultado de la hidrólisis de sus precursores glicosídicos.
 

Metodologías alternativas en la fermentación de magayas destinadas a elaborar aguardiente

El rendimiento medio de etanol obtenido por la destilación de la magaya fermentada fue de 100 ± 6 mL de etanol puro por cada kilo de magaya seca destilada. No se encontraron diferencias significativas para las cepas seleccionadas en el rendimiento alcohólico, lo que pone de manifiesto la buena capacidad de las cepas autóctonas para conducir la fermentación alcohólica de la magaya.

Sin embargo, el factor cepa si influyó significativamente en el contenido de metanol de los aguardientes elaborados (Figura 2). El metanol fue más abundante en los aguardientes procedentes de fermentación con la cepa Levuline y, en aquellos elaborados en presencia del preparado enzimático, los valores de metanol fueron superiores al máximo permitido en la legislación europea (Reglamento Nº 110/2008 del Parlameto Europeo y del Consejo)

Figura 2. Metanol y suma de alcoholes superiores en los aguardientes elaborados con magaya seca.

Los alcoholes superiores (1-propanol, 2-metil-1-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-hexanol, 2-propenol, 2-metil-1-butanol, 3-metil-1-butanol, 1-hexanol y 2-feniletanol) son el principal grupo de componentes de los destilados, y constituyen el esqueleto aromático de los aguardientes. El contenido en alcoholes superiores fue siempre superior al mínimo establecido, de 200 g/hL AP por el Reglamento Europeo para las sustancias volátiles, con valores promedio entre 282 g/hL AP para H. u. 283 y 494 g/hL AP para S. c. 3’ (Figura 2).Hay que destacar que, en todos los casos, la suma de 1-propanol, 2-metil-1-propanol y alcoholes amílicos (2-metil-1-butanol y 3-metil-1-butanol) supuso mas del 98% de los alcoholes superiores.

Por otro lado, los niveles de ésteres estuvieron de acuerdo con lo observado en la magaya fermentada: los ésteres etílicos de ácidos grasos fueron mayoritarios en los aguardientes procedentes de las inoculaciones con levaduras Saccharomyces mientras que los ésteres del ácido acético fueron mayoritarios en los destilados procedentes de las magayas fermentadas con las cepas Hanseniaspora. En este sentido hay que destacar el elevado contenido de acetato de etilo detectado en los aguardientes procedentes de la cepa H. v. 43 (584 g/hL alcohol puro), responsable de un intenso olor a pegamento. Sensorialmente, todos los aguardientes fueron calificados como ‘correctos’ excepto el elaborado con la cepa H. v. 43 (Tabla 1).
 

Tabla 1. Valoración promedio de los aguardientes elaborados con magaya seca.

Promedio ± desviación estándar. 1:muy deficiente, 5: correcto, 9:excelente.

Aplicación de los resultados a escala semi-industrial

Se elaboraron aguardientes a partir de magaya fresca recién obtenida de prensas industriales. La magaya se fermentó inoculada, con las cepas H. u. 283 y Levuline, y espontáneamente.

En todos los casos, las fermentaciones alcohólicas finalizaron antes de los 21 días, con un rendimiento en etanol un 20% superior en las fermentaciones con la cepa Levuline, lo que podría ser debido al mayor grado de implantación de esta cepa (> 90%) frente a la cepa H.u. 283 (> 70%).

El contenido de aromas varietales en los aguardientes de magaya fresca fue unas 10 veces superior al detectado en los aguardientes elaborados con magaya seca. Sin embargo, las valoraciones sensoriales de estos aguardientes fueron similares a las obtenidas por los destilados procedentes de la fermentación de la magaya seca (Tabla 2).
  

Tabla 2. Valoración promedio de los aguardientes elaborados con magaya fresca.

Promedio ± desviación estándar. 1:muy deficiente, 5: correcto, 9:excelente. 

Conclusiones

La magaya es un sustrato idóneo para obtener aromas alimentarios por fermentación. La producción de aromas puede dirigirse hacia distintos perfiles con la adecuada selección de la cepa de levadura.

El secado de magaya en condiciones suaves permite disponer de una materia prima de calidad sin riesgos de alteraciones microbianas durante su conservación.

Las cepas autóctonas de levadura permiten conducir exitosamente las fermentaciones y obtener aguardientes de calidad contrastada.

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