Introducción

La transformación del mosto de manzana en sidra trae consigo el desarrollo de una importante cantidad de biomasa constituida principalmente por levaduras y bacterias. Estos microorganismos constituyen, junto con restos del material vegetal y otras partículas insolubles procedentes del zumo, las denominadas borras de fermentación que se depositan en el fondo de los toneles.

El elevado contenido en materia orgánica de las borras, junto a la propia naturaleza fangosa de las mismas, dificultan especialmente su manejo y tratamiento, convirtiéndolas en un importante residuo de la actividad sidrera. Se estima en un millón de litros anuales las borras generadas en Asturias.

Actualmente, su reutilización se limita al tratamiento para mejorar algunos defectos durante la elaboración de sidra natural como el dulcín, malos olores, problemas de espalme, etc. Mas allá de estas aplicaciones ocasionales, no hay un aprovechamiento real de este residuo que origina, además, un coste adicional para su adecuada gestión medioambiental.

Borra liofilizada

 

Hay escasos trabajos relacionados con el aprovechamiento de las lías/heces (borras) de vinificación. Así, Gómez y col. (2004) caracterizaron la fracción lipídica de borras procedentes de Sherry y plantearon la posibilidad de utilizar su elevado contenido de ácidos grasos poliinsaturados para alimentación humana y animal. Nogales y col. (2005) propusieron emplear vermicompost (humus de lombriz) procedente de las heces y otros residuos vínicos como enmienda para suelos y Bustos y col. (2004) evaluaron la posibilidad de su uso como substrato para el crecimiento de cepas Lactobacillus. Mas recientemente, Pérez-Serradilla y Luque de Castro (2011) apuntaron a las lías como fuente de antioxidantes y Nazari y col. (2012) propusieron su uso para la extracción de escualeno, un compuesto bioactivo de gran interés para las industrias alimentaria y farmacéutica.

El objetivo de este trabajo es iniciar la caracterización química de las borras de sidra como etapa previa para la búsqueda de aplicaciones de interés.

Materiales y métodos 

Muestras
Se analizaron 17 borras procedentes de diferentes lagares asturianos proporcionadas por la empresa PROQUIMAN S.A. (Langreo, Asturias).

Figura 1. Esquema del procesamiento de las muestras de borra.

En el momento de la recepción de las muestras se tomó una alícuota para la realización de los ensayos microbiológicos (Figura 1). El resto se centrifugó a 12.000 g durante 15 min, se separó la fase líquida (sobrenadante), que se reservó para su análisis, y el residuo sólido se liofilizó. Los liofilizados se conservaron al vacío, a 5ºC y protegidos de la luz, para su caracterización química.

Análisis microbiológicos y químicos

Los análisis microbiológicos, en la borra fresca, consistieron en el recuento de levaduras, bacterias lácticas y acéticas (Cabranes y col, 1996).
En los liofilizados se determinó el contenido en: proteína total, grasa, cenizas y materia seca (AOAC, 2005); fibra alimentaria (fibra soluble, insoluble y total) mediante combinación de tratamientos enzimáticos, separación por diálisis y gravimetría en condiciones fisiológicas (Goñi y col, 2009) y ácidos grasos (Rodríguez Ruiz y col, 1998).

En los sobrenadantes se analizaron los principales parámetros enológicos (masa volúmica, acidez total y volátil, ácido málico y grado alcohólico) mediante espectrometría infrarroja con transformada de Fourier (FTIR).

 

Resultados

Análisis microbiológico

En la sidra, la presencia de unos u otros géneros de microorganismos está condicionada por factores como las condiciones higiénico-sanitarias de la manzana, el estadio de la fermentación, fase de maduración, la adición de SO₂, etc. La proliferación de microorganismos y los cambios en las propiedades físico-químicas del mosto promueven su sedimentación en el fondo de los toneles formando parte de las borras.

Como se puede observar en la Tabla 1, en todas las borras analizadas, los microorganismos viables más numerosos fueron las bacterias lácticas, con valores superiores a 10⁶ ufc/mL en 16 de las 17 muestras. Por el contrario, tanto las levaduras como las bacterias acéticas mostraron notables diferencias en su población entre las borras analizadas. El momento de mayor producción de borra en los llagares coincide con la época del primer trasiego, operación que se realiza recién finalizada la fermentación maloláctica, hecho que justifica que la población de bacterias lácticas sea la dominante. Por otra parte, las borras con recuentos elevados de bacterias acéticas se asocian con borras almacenadas durante largos periodos y las poblaciones dispares de levaduras son un indicador cualitativo del tiempo transcurrido desde la finalización de la fermentación alcohólica. 

 

Tabla 1. Recuentos microbiológicos en borras frescas de sidra (ufc/mL).

Análisis químico

Las borras, al contrario que las sidras de las que proceden, presentaron un elevado contenido en fibra alimentaria, representando un porcentaje medio del 62%. Esta diferencia se debe a dos razones: por un lado, durante la fermentación hay formación y precipitación de macromoléculas en el fondo de los toneles (complejos tanino-proteína, precipitación de pectinas), y por otro, las borras son ricas en microorganismos en cuya estructura destacan los oligosacáridos de glucanos y mananos. Respecto a los componentes de la fibra, la fracción insoluble fue mayoritaria en todas las borras analizadas (Tabla 2).
 

Tabla 2. Contenido nutricional de las borras de sidra.

                                                             ms: materia seca

Otro componente mayoritario de la borra, con un notable interés desde el punto de vista nutricional, es la proteína. El promedio del contenido proteínico detectado fue del 18% (Tabla 2), lo que contrasta con los valores descritos para este parámetro en el zumo de manzana (0,06 %). Esta diferencia es debida a la elevada carga de microorganismos vivos o lisados presentes en las borras.

Las cenizas reflejan el contenido mineral de los alimentos. Las muestras analizadas mostraron niveles similares que oscilaron entre el 0,7% y el 3,2% de la materia seca (Tabla 2). En lías de vínicas se han descrito valores superiores para este parámetro (Bustos y col. 2004), que podrían tener su origen en el uso habitual de bentonita. La bentonita es un tipo de arcilla, utilizada para favorecer la clarificación de vinos tintos y blancos, que se deposita en el fondo de los toneles por lo que su uso puede falsear el dato de las cenizas. En la elaboración de sidra natural la clarificación se produce de manera espontánea y sin la adición de ningún tipo de clarificante.

El contenido en grasa total osciló entre el 2,8% y el 5,5% de materia seca (Tabla 2), destacando por su interés nutricional los ácidos grasos insaturados, que representaron en promedio el 34% de los ácidos grasos totales cuantificados (Figura 2).

 

Figura 2. Concentración relativa de ácidos grasos en borras de sidra.

La fase líquida de las borras o sobrenadante, obtenido por centrifugación de las borras, mostró valores promedio de masa volúmica y grado alcohólico de 0,9987 g/ml y 6,2 % vol., y concentraciones de ácido málico inferiores a 0,5 g/L, que nos revelan que las sidras de las que provienen realizaron finalizaron tanto la fermentación alcohólica como la maloláctica. Los valores de acidez total y volátil (promedio de 3,0 g ácido acético /L), fueron superiores a los habituales en sidra natural e indicadores del proceso de acetificación de las borras durante su almacenamiento.

Conclusión

La caracterización química de las borras analizadas permite considerar este residuo de la industria sidrera como una importante fuente de compuestos con elevado interés nutricional y funcional.

La importante carga microbiana presente en las borras de sidra sugiere que deben ser manejadas con precaución, ya sea cuando se reutilicen para mejorar defectos sensoriales o a la hora de su gestión medioambiental.

Por otro lado, el método tradicional de elaboración de la sidra natural asturiana, en el que el empleo de aditivos es inusual, permite pensar en la borra como una materia prima de calidad para su aprovechamiento y posterior revalorización.

Agradecimientos

Información generada por el proyecto RTA-2013-00110-00-00 financiado por el INIA y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Los autores agradecen a la empresa PROQUIMAN S.A. (Langreo, Asturias) su colaboración en este proyecto.

Bibliografía

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Bustos G, Moldes AB, Cruz JM, Domínguez JM. 2004. Evaluation of vinification lees as a general médium for Lactobacillus strains. J. Agric. Food Chem 52, 5233-5239.

Cabranes C, Mangas JJ, Blanco D. 1996. Controlled production of cider by induction of alcoholic fermentation and malolactic conversion. J. of the Institute of brewing. 10, 103-109.

Gómez ME, Igartiburu JM, Pando E, Rodríguez Luis F, Mourente G. 2004. Lipid composition of lees from Sherry wine. J. Agric Food Chem 52, 4791-4794.

Goñi I, Díaz-Rubio ME, Pérez-Jiménez J, Saura-Calixto F. 2009. Towards an update methodology for measurement of dietary fiber, including associated polyphenols, in food and beverages. Food Research International 42, 840-46.

Nazari E, Mantzouridou F, Tsimidou MZ. 2012. Recovery of squalene from wine lees using ultrasound assisted extraction-A feasibility study. J. Agric. Food Chem 60, 9195-9201.

Nogales R, Cifuentes C, Benítez E. 2005. Vermicomposting of winery wastes: A laboratory study. Journal of Environmental Science and Health Part B 40, 659-673.

Pérez-Serradilla JA, Luque de Castro MD. 2011. Microwave-assisted extraction of phenolic compounds from wine lees and spray-drying of the extract. Food Chemistry 124, 1652-1659.

Rodríguez Ruiz J, Belarbi EH, García Sánchez JL, López Alonso D. 1998. Rapid simultaneous lipid extraction and transesterification for fatty acid análisis. Biotechnology Techniques 12, 689-691.