En Michoacán (México), gran parte de las fermentaciones para la producción de mezcal se realizan bajo condiciones naturales, es decir son fermentaciones espontáneas.

La producción de mezcal, siendo éste un producto cubierto bajo la ley de denominación de origen, se ve en la necesidad de cumplir una serie de lineamientos, entre los más destacables están la composición y los tipos de organismos que interactúan para su elaboración.

 

El mezcal

“Mezcal” es el nombre genérico que viene del náhuatl mexcalli que significa agave horneado, es el nombre aplicado a la bebida alcohólica destilada producida en muchas áreas rurales de México, que se obtiene generalmente por procesos artesanales, así como también por procesos tecnificados, que incluyen las siguientes etapas de producción:

La selección y corte de la materia prima

La cocción del agave (Agave cupreata, una de las plantas más utilizada en nuestro estado para la producción de mezcal).

La molienda del mosto

La fermentación del jugo fructosado (realizado por hongos y bacterias)

La destilación

La rectificación y la maduración del destilado.

 

La fermentación realizada por los hongos y bacterias es uno de los eventos del proceso de elaboración de mezcal, que tienen el potencial de afectar la calidad sensorial y química del producto final, así como sus rendimientos.

En Michoacán, distintas localidades  cuentan con la llamada denominación de origen con referencia al mezcal, estas localidades son:  Acuitzio, Aguililla, Ario de Rosales, Buenavista, Charo, Chinicuila, Coalcomán de Vázquez Pallares, Cotija, Cojumatlán de Régules, Erongarícuaro, La Huacana, Tacámbaro, Turicato, Tzitzio, Hidalgo, Salvador Escalante, Morelia, Madero, Queréndaro, Indaparapeo, Tarímbaro, Tancítaro, Los Reyes, Tepalcatepec, Sahuayo, Marcos Castellanos, Jiquilpan, Venustiano Carranza y Vista Hermosa.

 

Hongos

Los hongos constituyen un grupo muy numeroso de organismos que presentan una amplia distribución en la naturaleza, contribuyen a la descomposición de la materia orgánica y participan en los ciclos biológicos. El reino de los hongos está conformado por organismos eucariotas, heterótrofos que poseen diversidad de estructuras, funciones, formas de crecimiento y estilos de vida; sus más de 1.5 millones de miembros impactan de forma positiva o negativa a todas las formas de vida existentes y, por lo tanto, a todos los ecosistemas. Los hongos son organismos que presentan cualidades únicas entre todos los seres vivientes. Estas capacidades generan un impacto perjudicial o benéfico en la actividad humana debido a su utilización en varios puntos importantes en la historia. En plantas y animales, ocasionan enfermedades, constituyendo un reto constante en las áreas de investigación, diagnóstico, tratamiento y control.

Sin embargo, algunos de estos organismos son empleados en la elaboración de alimentos o en la producción de antibióticos. Es por todo esto que los hongos han desarrollado un papel importante en el desarrollo y crecimiento humano.

 

Levaduras

Dentro de la gran clasificación de hongos que existen, las levaduras que son hongos que crecen generalmente por gemación, en forma de agregados sueltos de células independientes, que pueden ser globosas, ovoides, cilíndricas o alargadas. En algunos casos, forman cadenas de células alargadas. No todos los hongos de este tipo son patógenos, las levaduras que se emplean en la elaboración de pan y bebidas alcohólicas como vino y cerveza no los son y se utilizan por su función primordial en las fermentaciones.

 

Fermentación

Algunas levaduras poseen la capacidad de producir etanol bajo distintas condiciones operativas y nutricionales durante la fermentación, mostrando distintos rendimientos en la producción de biomasa y etanol. La fermentación del jugo de agave (o mostos), es un proceso bioquímico complejo, en el que intervienen e interaccionan estos hongos, bacterias y otros microorganismos. Entre todos ellos, las levaduras son clave y principalmente son las responsables de la fermentación alcohólica, la principal reacción en la conversión de los azúcares del jugo de agave en mezcal (etanol).

Los microorganismos y la calidad del mezcal

Las bebidas alcohólicas como el mezcal presentan una amplia variabilidad en su composición química y propiedades sensoriales, esto como resultado del inmenso número de microorganismos que pueden participar en el proceso de fermentación (natural o espontánea), así como de otros factores que influyen en el proceso de elaboración. Existe además escasa información sobre el análisis de bebidas artesanales como el mezcal, la poca información disponible es un importante antecedente de los logros y avances que se han realizado y que comenzarán a surgir en esta área de investigación como resultado de la actual y creciente demanda de este tipo de bebidas y de su regulación para llevar al mercado nacional e internacional un producto de calidad.

Es importante reconocer todos los componentes mayoritarios y minoritarios que son producidos por los hongos y/o bacterias presentes en el proceso de fermentación, ya que éstos confieren una huella distintiva de cada mezcal, derivado de una propia planta de un agave, de una región, de un procesamiento. Ésto puede permitir elucidar pruebas de autenticidad y diferenciación de las distintas zonas mezcaleras.

Por este motivo es de vital importancia conocer, estudiar los compuestos que constituyen el mapa químico de cada mezcal, los microorganismos de los que derivan estos compuestos, el tipo de agave utilizado y el proceso local empleado en su elaboración para así tener el conocimiento necesario que permita caracterizar apropiadamente los diferentes mezcales producidos en México. Es importante por ello, que la producción de mezcal se realice mediante bioprocesos controlados, lo cual exige cambios en la toda la cadena productiva de su elaboración y en la adopción de nuevas innovaciones científicas y tecnológicas para su comercialización.

 

¿Qué investigaciones hay al respecto?

En nuestro grupo de investigación, estudiamos la diversidad microbiana presente en los caldos de fermentación de jugo de agave para la optimización y producción de mezcal, entre los que destacan hongos y bacterias recolectados directamente de las fermentaciones de mezcal, específicamente de ciertas regiones de Michoacán. Lo anterior lo realizamos para conocer la diversidad microbiana presente en los procesos de fermentación y saber de qué forma, éstos contribuyen en el proceso artesanal característico de nuestra región con denominación de origen.

Nosotros hemos comenzado ya hace algunos años la caracterización molecular, bioquímica y el estudio de las capacidades fermentativas de diversas levaduras aisladas de fermentaciones espontáneas a nivel matraz y biorreactor (Figura superior), con la intención de conocer sus capacidades fermentativas y la producción de metabolitos que confieren características de olor, sabor propias de cada región productora de mezcal artesanal. 

 

Cuevas Moreno, J.A. (2016). Los hongos: héroes y villanos de la prosperidad humana. Rev. Digital Univ., 17(9): 1-10. http://www.revista.unam.mx/vol.17/num9/art69/ 

 

Damián-Robles, R.M. (2012). Aislamiento, caracterización molecular y bioquímica del consorcio microbiano asociado a la fermentación alcohólica para la producción de mezcal en Michoacán. Tesis de Maestría en Ciencias Biológicas. Facultad de Químico Farmacobiología de la UMSNH. 

 

Pérez-Hernández, E., Chávez-Parga Ma.C., González-Hernández J.C. (2016). Review of agave and mezcal.  Rev. Colomb. Biotecnol., XVIII(1):148-164.

https://revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/49552/56259.

 

Torija, M.M.J. (2002). Ecología de levaduras: Selección y adaptación a fermentaciones vínicas. Tesis de Doctorado en Bioquímica, Universidad Pública de Tarragona, España.

 

Luz del Carmen Ornelas Hernández y Juan Carlos González-Hernández son investigadores del Laboratorio de Bioquímica del Instituto Tecnológico de Morelia-Tecnológico Nacional de México.

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