nuevas estrategias biotecnológicas aplicadas en la elaboración de vinos tintos microb. ariel...
Post on 11-Apr-2015
119 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Nuevas estrategias
biotecnológicas aplicadas
en la elaboración
de vinos tintos
Microb. Ariel MasseraCentro de Estudios EnológicosEEA Mendoza - INTA
Orígenes del vino
Siglo VI A.C.
INTRODUCCION
Orígenes del vino
La vid se extiende por Europa
Levaduras transforman el azúcar en alcohol (1866)
Alteraciones
INTRODUCCION
INTRODUCCION
Bacterias Lácticas
Levaduras
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(L
og U
FC
/mL
)Fermentación de vinos
EtanolAzúcares
S. cerevisiae
Ácido L-lácticoÁcido L-málico
O. oeni
INTRODUCCION
EtanolAcido acético
Alcoholes superiores
EnzimasÉsteres
Toxina killer
Glicerol
Compuestos azufrados
Saccharomyces cerevisiae
Ácido L- láctico Diacetilo
Acido acético
O. oeni
Fermentaciones espontáneas
Población inicial variable
Demoras en arrancar
Producto con características variables
Bacterias Lácticas
Levaduras
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(L
og U
FC
/mL
)INTRODUCCION
Levaduras
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(L
og U
FC
/mL
)Fermentaciones inoculadas
INTRODUCCION
Bacterias Lácticas
Fermentaciones inoculadas
Rápido inicio de la fermentación
Reproducibilidad del producto
Problemas
Solución
Baja implantación
Selección de microorganismos en cada
región vitivinícola
Pérdidas de biodiversidad
Problemas de adaptación
Pérdida de tipicidad
Cepas no adecuadas (Malbec)
INTRODUCCION
Seleccionar y caracterizar microorganismos nativos con diferentes aptitudes enológicas para la optimización de procesos fermentativos específicos y aumento de la calidad y/o tipicidad de los vinos tintos producidos en nuestra región
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVO PRIMERA PARTE
Seleccionar y caracterizar cepas de O. oeni nativas aptas para realizar la FML en vinos tintos de nuestra región, optimizar el tiempo de inoculación de la misma con el objeto de incrementar el porcentaje de éxito de esta fermentación y evaluar la compatibilidad microbiana existente entre diferentes cepas de S. cerevisiae y O. oeni.
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(L
og U
FC
/mL
)
Fermentaciones inoculadas
LevadurasBacterias Lácticas
Bacterias Lácticas
pH: 2,9 - 4,3T: 10 – 28 ºC
Etanol: 2 - 18%SO2: 2 - 35 mg/L libre
Degustación: preferido
RESULTADOS
Cepas nativas de O. oeni
Preselección cepa nativa L28
CARACTERIZACION ENOLOGICA
Mosto concentrado
tinto tindalizado
24 BrixpH 3,625 ºC
CultivoS. cerevisiae
RESULTADOSINOCULACIÓN SIMULTANEA (escala laboratorio)
CultivoO. oeni
Figura 2. Seguimiento de la población de L28 ( ▲) y de la fermentación maloláctica ( ▲ ) en el vino modelo inoculado simultáneamente con Lalvin Mza y L28 (▲ ▲), y en el vino modelo control inoculado solo con L28 ( ).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Lo
g U
FC
/mL
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
2,4
2,8
3,2
L-m
álic
o (
g/L
)
No hubo efecto de la inoculación sobre La viabilidad de las levaduras y la duración de la FA.
Se produjo una marcada disminución de la viabilidad de las BAL y la degradación del ácido L-málico fue incompleta.
RESULTADOS
INOCULACIÓN SIMULTANEA (escala laboratorio)
Mosto tinto Malbec
Cultivo comercialS. cerevisiae
RESULTADOSINOCULACIÓN SIMULTANEA (escala laboratorio)
Cultivo comercialO. oeni
25 BrixpH 3,6
50 mg/L SO2
25 ºC
Ma
No hubo efecto de la inoculación sobre:
Viabilidad de las levaduras.
Duración de la fermentación alcohólica.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 5 10 15 20 25 30 35 40Tiempo (días)
Den
sid
ad (
ºBe)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Lev
adu
ra (
Lo
g U
FC
/mL
)
Lalvin MzaT1 Lalvin MzaT2
ICV D80 T1 ICV D80 T2
RESULTADOS
INOCULACIÓN SIMULTANEA (escala piloto)
Efecto sobre la cinética de FML
INTA MZA BAL nativas
Inoculación simultanea
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(lo
g U
FC
/mL
)
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Áci
do
L-m
álic
o (
g/L
)
A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(lo
g U
FC
/mL
)
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Áci
do
L-m
álic
o (
g/L
)
B
Uvaferm alpha Ácido L-málico
BAL nativas degradan 20% ácido L- málico
FML finaliza en 3 semanas
BAL alcanzan 106-107 ufc/mLFML finaliza en 2 semanas
Inoculación al final
INOCULACIÓN SIMULTANEA (escala piloto)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(lo
g U
FC
/mL
)
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Áci
do
L-m
álic
o (
g/L
)
A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(lo
g U
FC
/mL
)
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Áci
do
L-m
álic
o (
g/L
)
B
Efecto sobre la cinética de FML
INTA MZA
Inoculación simultanea
Uvaferm alpha Ácido L-málico
Las cepas de levaduras afectan de diferente manera la cinética de la FML
ICV D80
INOCULACIÓN SIMULTANEA (escala piloto)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Via
bili
dad
(lo
g U
FC
/mL
)
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Áci
do
L-m
álic
o (
g/L
)
A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40Tiempo (días)
Via
bili
dad
(lo
g U
FC
/mL
)
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Áci
do
L-m
álic
o (
g/L
)
B
Efecto sobre la cinética de FML
Inoculación simultanea
Uvaferm alpha Ácido L-málico
Una misma cepa de levadura afecta de diferente manera la cinética de la FML en mostos diferentes
ICV D80
INOCULACIÓN SIMULTANEA (escala piloto)
0
1
2
3
4
Intensidad de color
Matiz violeta
Intensidad aromáticaglobal
Frutal
Especiado
Láctico
Concentración
Amargo
Astringencia
Sensación dulce
Análisis sensorial
INTA MZA T1 INTA MZA T2ICV D80 T1 ICV D80 T2
CONCLUSIONES
• Permitió el desarrollo de la FA y FML, sin afectar la viabilidad de los microorganismos responsables.
• Se acortó el tiempo total de fermentación (FA+FML), sin afectar negativamente la composición química y los atributos sensoriales de los vinos.
• Realizar una correcta elección de las pares a utilizar.
• Considerar el efecto que ejerce el sustrato en la interacción microbiana.
OBJETIVO SEGUNDA PARTE
Seleccionar y caracterizar cepas nativas de S. cerevisiae para la fermentación de vinos tintos a bajas temperaturas, con especial consideración de los procesos de producción de aromas y adaptación al frío.
SELECCION
• Establecer el objetivo-fundamento
• Fermentación espontánea de varios mostos
• Aislamiento de cepas
• Análisis químico y sensorial
• Caracterización enológica de las cepas
• Identificación molecular (especie y cepa)
• Primera selección
• Establecer los criterios de selección
Objetivo-Fundamento
Fermentar mostos tintos a bajas temperaturas (15 ºC)
Vinos jóvenes con frutos rojos intensos
Mantener o incrementar el color
Mantener o disminuir astringencia
Mantener o disminuir la acidez
Criterios de selección enológicos•Capacidad de llevar a cabo la fermentación alcohólica a 15 ºC
• Velocidad de fermentación
• Producción mínima de acidez volátil
• Vigor fermentativo
• Baja producción potencial de H2S
• Tolerancia al SO2
• Tolerancia al etanol
• Producción de compuestos volátiles fermentativos
• Carácter killer
• Baja formación de espuma
• Osmotolerancia
Vendimia 2005 y 2006
¾ FA
Final FA
Tunuyán
Tupungato
Santa Rosa
Drummond
Ma
Sy Bo
TeCa
50 mg/L SO2
15 ºC
Enzimas de restricción: 1 = Hae III; 2 = Hpa II; 3 = Scrf IMarcador de peso molecular: M = 100 bp
1 2 3 1 2 3 1 2 3 M
Identificación a nivel de especie (patrón RFFLP fragmento ITS)
M 1 2 3 4 5 6 M 7 8
Cepas duplicadas
Identificación de cepas de S. cerevisiae
•17 cepas de S. cerevisiae con un patrón molecular único
Caracterización enológica de las cepas
Mosto tinto concentrado tindalizado
24 BrixpH 3,615 ºC
Cultivo mono-cepa
preadaptada
05
101520253035404550556065
0 5 10 15 20 25 30 35
Tiempo (días)
Pér
did
a d
e p
eso
(g
)
Ma S - 1C Ma B-2C
ULA-16 INTA Mza
VL3
Caracterización enológica de las cepas
Caracterización enológica de las cepas
•12 cepas de S. cerevisiae con características adecuadas
-
+/- ++
+ ++
+++
Caracterización enológica de las cepas
Caracterización enológica de las cepas
Cepas Tolerancia Etanol
(% v/v) Tolerancia al SO2
(mg/L) Producción potencial
de H2S* Carácter killer
Ma I-2C 12 300 + Positivo
Ma B-2C 15 300 + Positivo Ma C-1C 13 300 + Positivo Ma E-1C 13 300 + Positivo Bo-1C 14 250 + Positivo
A11-8 12 300 + Negativo
A11-9 14 300 + Neutro
BBT-27 14 300 ++ Neutro
BLA-39 14 300 +/- Positivo C11-25 14 300 + Positivo M11-13 13 300 ++ Negativo
UBA-21 13 300 +/- Neutro
Control 1 14 300 +++ Neutro
Control 2 14 300 ++ Neutro
Caracterización enológica de las cepas
•8 cepas de S. cerevisiae con características adecuadas
Fermentación mosto Malbec (5 L)
50 mg/L SO2
15 ºC
Análisis químicos de las microvinificaciones
•7 cepas de S. cerevisiae con características adecuadas
Control de implantación de microvinificaciones
M C I I I I I I I I I I M
Análisis sensorial de las microvinificaciones
•4 cepas de S. cerevisiae con características adecuadas
Vinificación bodega
Parámetros químicos
Cepa Velocidad de fermentación*
Azúcares reductores
(g/L)
Etanol (% v/v)
Acidez volátil (g/l)
Control 1 0,022 ± 0,05b 1,8 ± 0,01a 14,45 ± 0,07a 0,32 ± 0,02b
Control 2 0,016 ± 0,01a 1,8 ± 0,01a 14,40 ± 0,14a 0,53 ± 0,03c
Ma B-2C 0,018 ± 0,01a, b 1,8 ± 0,01a 14,50 ± 0,01a 0,20 ± 0,03a
Ma E-1C 0,021 ± 0,04b 1,8 ± 0,01a 14,50 ± 0,01a 0,31 ± 0,01b
Bo-1C 0,019 ± 0,04a , b 1,8 ± 0,01a 14,55 ± 0,07a 0,25 ± 0,03a
Análisis sensorial
CONCLUSIONES PARCIALES
• En nuestra región se encuentran levaduras nativas con potencial enológico para fermentar mostos tintos a bajas temperaturas.
• Las cepas de levaduras comerciales evaluadas no presentan características enológicas adecuadas para este tipo de fermentación.
CONCLUSIÓN
• En nuestra región se encuentran microorganismos capaces de ser empleados para la elaboración de vinos tintos. Estos microorganismos pueden ser utilizados para mejorar los procesos fermentativos habituales o para obtener vinos más aromáticos mediante nuevos procedimientos de elaboración.
Muchas Gracias
Velocidad de fermentación (Ve F): cantidad de CO2 producida durante de 3 días de fermentación (CO2/d). Se consideraran tres días durante la fase exponencial.
Eficiencia de fermentación o rendimiento (EF): gramos de azúcar necesarios para producir 1 grado alcohólico
EF: (az inicial – az residual)/ etanol producido
CINETICA DE FERMENTACION PARAMETROS MEDIBLES
SELECCION
Pureza fermentativa (PF): cantidad de etanol producido en relación a la acidez volátil producida (% etanol v/v / g AV/L).PF= % etanol x 100 / AV (indica por cada etanol producido que % de AV se produce).
Vigor fermentativo (Vi F): máxima cantidad de etanol producido en condiciones de exceso de azucares (300mg/L)
CINETICA DE FERMENTACION PARAMETROS MEDIBLES
SELECCION
top related