Clase Criterios Selección Levaduras

7/25/2019 Clase Criterios Seleccin Levaduras

1/53


2/53

Enologa [email protected]@upm.es

Fermentaciones controladas del mostos de uva

Las levaduras seleccionadas Criterios tecnolgicos bsicos o fundamentales

Criterios especficos Vinos tintos

Vinos blancos

Las nuevas biotecnologas de fermentacin Nuevas tendencias para la seleccin de levaduras vnicas


3/53

Las cualidades del vino dependen en gran parte de lanaturaleza especfica de las levaduras que se

desarrollan durante la fermentacin de los mostos

Podemos pensar que si se sometiese un mosto a la accinde levaduras distintas, se lograran vinos de distintanaturaleza

Etudes sur le vin (1876)

Mostos del Medioda francs despus de haber sidoinoculados con levaduras de Champagne o Borgoa,producan vinos cuya fragancia recordaba los famosos

caldos de estas regionesComunicacin personal a la academia

de ciencias de Pars (1889)



4/53

SaccharomycesSaccharomyces

PichiaPichia

HanseniasporaHanseniaspora

KloeckeraKloeckera

DekkeraDekkera

ZygosaccharomycesZygosaccharomyces

SchizosaccharomycesSchizosaccharomyces

BactBact. L. Lcticascticas

BactBact. Ac. Acticasticas

SaccharomycesSaccharomyces

PichiaPichia

HanseniasporaHanseniaspora

KloeckeraKloeckera

DekkeraDekkera

ZygosaccharomycesZygosaccharomyces

SchizosaccharomycesSchizosaccharomyces

BactBact. L. Lcticascticas

BactBact. Ac. Acticasticas



5/53

Seleccin de levaduras para la vinificacin

Qu es la seleccin de levaduras?Aislar levaduras autctonasque responden a una fisiologa adecuada para la fermentacinalcohlica de los mostos de uva gracias a sus propiedades

enolgicas de inters industrial

Para qu se hace? Para controlar tecnolgicamente el procesofermentativo y la expresin en el vino de las propiedades especficasque supongan una mejora de la calidad



6/53

Campo de aplicacin y dominio

- Vinos blancos- Vinos tintos- Vinificaciones especiales

Se pretende anular o disminuir la participacin de levaduras

indgenas o salvajes, gracias al inculo de una activa poblacinde levaduras seleccionadas



7/53

7. OTROS. Segntecnologasespecficas.

1. PODERFERMENTATIVO

ELEVADO

2. ACIDEZ VOLTILBAJA3. CORRECTA

CINTICAFERMENTATIVA

5. AUSENCIA DEDEFECTOS

OLFATIVOS

4. RESISTENCIA A SO2

6. FACTOR KILLER

1. PODER FERMENTATIVO ELEVADO

Produccin y tolerancia al etanol. Ausencia de problemas de acabado.

2. ACIDEZ VOLTIL BAJA

Baja produccin de cido actico yacetato de etilo.

3. CORRECTA CINTICA FERMENTATIVA

Rpido arranque y acabado.

Duracin de la fermentacin.

Regularidad fermentativa.

Resistencia a estrs fermentativo.

4. RESISTENCIA AL SO2

Gentica e inducible.

5. AUSENCIA DE DEFECTOS OLFATIVOS

Mnima produccin de SH2 y otrosderivados azufrados.

6. FACTOR KILLER

Fenotipos K1, K2 y neutro.

7. OTROS SEGN TECNOLOGASESPECFICAS.

Blancos y tintos de calidad.

Espumosos naturales.

Crianza biolgica.



8/53

PODERFERMENTATIVO

ELEVADO

BAJA

ACIDEZVOLTIL

CORRECTA

CINTICAFERMENTATIVA

AUSENCIADEFECTOS

OLFATIVOS

RESISTENCIA ASO2

FACTOR

KILLER

OTROS(MeOH,)



9/53



10/53

C6H12O6 2 CH3-CH2OH + 2 CO2

Poder fermentativo (% Etanol v/v)

Grado alcohlico/Correcta cintica fermentativa



11/53

CH3-COOHCH

3

-COOHCH3-COOH

CH3-COOH

CH3-COOH

CH3-COOH

Acidez voltil mnima



12/53



13/53

RESISTENCIA A SO2

Saccharomycodes ludwigii



14/53

Criterios especficos para la

vinificacin en blanco



15/53

BLANCOS

TOLERANCIA

A BAJASTEMPERATURAS

Fermentacincontrolada a 16-20C

PRODUCCIN

DE AROMAS

Potenciacin de

aromas varietales.Expresin de aromassecundarios.

ACIDIFICACIN

BIOLGICA

Produccin de cidomlico

COMPORTAMIENTO

EN MEDIO LQUIDO

Desarrolllo

disperso.Escasa formacinde espuma



16/53

Correcta fermentacin a baja temperatura

15 - 20 C

X

Tiempo (das)

Densidad

Paradafermentativa

Retrasos en

el arranque

Correcto perfil devoltiles fermentativos



17/53

SH2

CH3-S-S-CH3

CH3-S-CH3

C2H5-S-S- C2H5

C2H5-S- C2H5



18/53

SO3H2

SH2SO4-2 SO3-2

SO3H -

R-SH

TIOLES

TIOESTERES

MERCAPTANOS

CISTEINA

METIONINA



19/53



20/53

Produccin de H2S en fermentados de uva por diferentes especies delevaduras vnicas



21/53

Cepas de levadura capaces de fermentar mostos muydesfangados

T < 10 C

X

Tiempo (das)

Densidad

Paradafermentativa

Problemas

de acabado

DESFANGADO

INTENSO

MOSTO MUY LIMPIO NTU< 150 mg/L NFA



22/53

Criterios relativos a la mejora del aroma

Cepas con baja produccin de voltiles fermentativospara la elaboracin de vinferas aromticas/ terpnicas

Reducir aromas

fermentativos en variedadesaromticas

Time (min)

Intensity



23/53

OO

OHOH

OH

OH

-Glicosidasa

OHO

OHOH

OH

OH

OH+

Criterios relativos a la mejora del aromaCepas con actividad beta-Glicosidasa para favorecer laliberacin de terpenos voltiles



24/53

ACETATO DE ISOAMILO

ACETATO DE ISOBUTILO

ALCOHOLES SUPERIORES

ALDEHDOS

MEJORA DEL PERFIL

ORGANOLPTICO DEVARIEDADES NEUTRAS

Time (min)

Intensity

Criterios relativos a la mejora del aromaProduccin adecuada de steres y otros voltiles

fermentativos para la elaboracin de vinferas neutras



25/53

ACETATOS

FENIL-ETILO (6 ppb)

HEXILO (2, 4 ppb)

ISOAMILO (4 ppb)

ACIDOS

BUTRICO

CAPRLICO (17 ppb)

CPRICO (5,8 ppb)

CAPROICO (8 ppb)

ISOBUTRICO

CAPRATO DE ETILO (3,2 ppb)

CAPRILATO DE ETILO (2,6 ppb)

CAPROATO DE ETILO (1 ppb)

FENIL-2-ETANOL (15 ppb)

HEXANOL

LACTATO DE ETILOSUCCINATO DE ETILO



26/53

glucosa

glucosa-6-P

fructosa-6-P fructosa

fructosa-1,6-diP

dihidroxiacetona-P gliceraldehdo-3-PNADH,H +

ATP

ATP

NAD +

CITOPLASMA

MEDIOEXTERIOR

HXK, GK

PGI

PFK

ALD

?

L-glicerol-3-fosfato

Glicerol

ATP

Criterios relativos a la mejora de la estructura

Cepas productoras de glicerina

O

O

O

O

OOO

O

OO

O

O

OH OH

OHGLICERINA



27/53

O

O

O

O

OO

HO

O

O

O O

H

H

L-MLICOH O O

O

O O

H

OXALACTICO

O

O

O

H PIRVICO

GLUCOSA

GLICOLSIS

CO2BIOTINA

PCARBOXILASA

NADH2

NAD+

MALATODH

Criterios relativos a la mejora

de la acidezCepas productoras de cidomlico



28/53

HO

O

O

O O

H

H

L-MLICO

Criterios relativos a la mejora de la acidezCepas degradadoras de cido mlico



29/53

Morata, A. Tesis Doctoral. UPM. 2004

Criterios relativos a la mejora de la acidezDesacidificacin / Acidificacin biolgica



30/53

Criterios especficos para la

vinificacin en tinto


31/53

COLOR

Produccin

de

acetaldehido.

Formacinde

vitisinas AyB.

Noexpresin

deactividad

glicosidasa.

Adsorcinde

antocianospor

paredes

celulares.

ESTRUCTURA

Produccinde

glicerina.

Produccin2,3

butanodioles.

Emisinde

polisacridosde

pared.

AROMA

Correcto

perfil

devoltiles,con

bajas

produccionesde

alcoholes

isoamlicos,acetatodeetilo

ymetanol

OTROS

Degradacin

decido

mlico.

Resistencia

aestrs

fermentativo.

TINTOS



32/53

Elevado poder fermentativo

14,10,315,50,214,00,2Media

13,90,113,50,613,80,1S6U

14,40,217,20,214,10,27VA

14,30,415,40,214,10,31VA

14,40,215,00,114,00,33VA

14,20,415,10,214,10,11EV

13,30,113,00,213,90,22EV

14,00,114,90,114,10,17EV

14,40,416,90,114,00,09CV

14,30,417,00,114,00,05CV

14,30,517,10,114,00,14CV

Alc (% v/v) Alc (% v/v) Alc (% v/v)Levadura

13,5 (244)17 (330)13,5 (244)B (g/L)

322525Temperatura (C)

14,10,315,50,214,00,2Media

13,90,113,50,613,80,1S6U

14,40,217,20,214,10,27VA

14,30,415,40,214,10,31VA

14,40,215,00,114,00,33VA

14,20,415,10,214,10,11EV

13,30,113,00,213,90,22EV

14,00,114,90,114,10,17EV

14,40,416,90,114,00,09CV

14,30,417,00,114,00,05CV

14,30,517,10,114,00,14CV

Alc (% v/v) Alc (% v/v) Alc (% v/v)Levadura

13,5 (244)17 (330)13,5 (244)B (g/L)

322525Temperatura (C)



33/53

Morata, A.; J. A. Surez.; y col. Tecnologa del Vino. 2004, 15, 39-45

Resistencia a estrs fermentativo



34/53

Baja produccin de acidez voltil a elevada temperatura

ELEVADA TEMPERATURAEN PARTES SLIDAS



35/53

HO

O

O

O O

H

H

L-MLICO

Criterios relativos a la mejora de la acidez

Cepas degradadoras de cido mlico FACILITAN LAINICIACIN Y

DESARROLLO DE LAFML



36/53

Produccin de polialcoholes fermentativos

ELEVADA PRODUCCIN DE 2,3-BUTANODIOLES

MAYOR DENSIDAD

DULZORINTEGRACIN DE LA TANICIDAD



37/53

-Glicosidasa

Criterios relativos a la mejora del colorAusencia de actividad beta-Glicosidasa

O+

OH

OH

OH

O-Glucose

OMe

OMeMalvidin-3-O-glucoside(grape)



38/53

Antocianos identificados en la uvaAntocianos identificados en la uva

O+

OH

OH

HOH

OH

O-Glu

O+

OH

OH

HOH

OH

O-Glu

O+

OHOH

OHOH

OH

O-Glu

O+

H

OH

HOH

OH

O-Glu

O+

OH

OH

OH

O-Glu

OH

OMe

O+

OH

OH

OH

O-Glu

OM e

OMeDelfidinaDelfidina

33OOglucglucsidosido

CianidinaCianidina33OOglucglucsidosido

PelargonidinaPelargonidina33OOglucglucsidosido MalvidinaMalvidina33OOglucglucsidosido

PetunidinaPetunidina33OOglucglucsidosido

PeonidinaPeonidina33OOglucglucsidosido

O+

OH

HOH

OH

O-Glu

OMe



39/53

SUPERFICIE CELULAR DE UN MOSTO ENFERMENTACIN

1 Litro de mostoen fermentacin

10 um

5um

10010-12 m2 x 108 ufc/mL x 103 mL/L = 10 m2

10 m2

de paredescelulares

3,16 m

3,16m

Criterios relativos a la mejora del colorBaja adsorcin de antocianos por paredes celulares


+

OCH3OH

OCH3OHOCH


40/53

O-Gl

O+

OH OCH3

OH O-Gl

O+

OH

OH

OCH3

OH O-Gl

O+

OH

OCH3OH

OCH3

OH

Levadurasimpermeables

Levadurasadsorbentes



41/53

Elevadaadsorcin

Bajaadsorcin

Diferencias en la adsorcin de antocianos

Morata, A.; J. A. Surez.; y col. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 4084-4088

Morata, A.; J. A. Surez.; y col. E. Food Res. Technol. 2005, 220, 341-346



42/53

Elevada

adsorcin

Baja

adsorcin



43/53


E l II


44/53

vinos/adsorbidos

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

400 450 500 550 600 650 700

wl (nm)

U

A

Desplazamiento del mximo de

absorcin

Baja adsorcin en

paredes celulares

Mayor intensidad de

color en vinos

Variedad: Graciano

3VA

9CV

vinos/adsorbidos

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

400 450 500 550 600 650 700

wl (nm)

U

A

Desplazamiento del mximo de

absorcin

Baja adsorcin en

paredes celulares

Mayor intensidad de

color en vinos

Variedad: Graciano

3VA

9CV


METABOLITOS

E l II


45/53

CH3

HOOCO

CH3

HO

C H 3C H 2O H

G

glucosa-6-P

fructosa-6-P

fructosa-1,6-diP

D H P G A-3-P

N A D H ,H +

ATP

ATP

NAD +

HXK, GK

PG I

PFK

TPI

ALD

G3 PD H

1,3-difosfoglicerato

P G KATP

3-fosfoglicerato

2-fosfoglicerato

PG M

fosfoenol piruvato

EN O

piruvato

PyKATP

C H 3C H O

AD H

C O 2

PyC

acetaldehdo

etanol

METABOLITOSFERMENTATIVOS vs

PIGMENTOS DEELEVADA ESTABILIDAD

O-Gl

O+

OH

OCH3OH

OCH3

OH

O-Gl

O+

O

OH

OCH3OH

OCH3

COOH

O-Gl

O+

O

OH

OCH3OH

OCH3

GLUCOSA

M3G

VIT B

VIT A


E l II


46/53

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Time (days)

(mg/L)

9CV 2EV 3VA 7VA S6U

METABOLITOSFERMENTATIVOS vsPIGMENTOS DE

ELEVADAESTABILIDAD

2b

CIDO PIRVICO

Morata, A.; J. A. Surez.; y col. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 7402-7409.


E l II


47/53

METABOLITOSFERMENTATIVOS vs

PIGMENTOS DEELEVADA

ESTABILIDAD

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Time (days)

(mg/L)

9CV 2EV 3VA 7VA S6U

2aACETALDEHDO


E l II


48/53

O

+

O

OH

OH

O-Glucose

OMe

R2R1

OH

OMe

R2R1

OH

O OH

R2R1

OH

O

+

OH

OH

OH

O-Glucose

OMe

OMeMalvidin-3-O-glucoside(grape)

Vinylphenolic pyranoanthocyanin(wine)

hydroxycinnamic acid(grape)

Vinylphenol

yeasthydroxycinnamatedecarboxylase +

(fermentation)

Caffeic acid:p-Coumaric acid:Ferulic acid:

R1=-OH; R2=-H;R1=-H; R2=-H;R1=-OCH3; R2=-H;

malvidin-3-O-glucoside-4-vinylcatecholmalvidin-3-O-glucoside-4-vinylphenolmalvidin-3-O-glucoside-4-vinylguaiacol


Enologa II


49/53


Enologa II


50/53


Enologa II


51/53

CIDOS CINMICOS

R2

OH

R1

CH2CH3

R2

OH

R1

CH

CH2

R2

OH

R1

CH

CH

COOH

Cinamato

descarboxilasa

Vinilfenol

reductasa

VINILFENOLES ETILFENOLES

4-vinilcatecol4-vinilfenol4-vinilguaicol

4-etilcatecol4-etilfenol4-etilguaicol

CO2



52/53

Enologa II


53/53

Multiple range test for comparison of wine subsamples. Y: young wine; C: cru wine; R: reserv wine;EC: Ethyl carbamate

Uthurry, C.; Surez., J. A.; y col. Food Chem. 2004, 88, 329-336

Criterios relativos a la seguridad alimentariaCepas arginasa negativas con baja produccin de

carbamato de etilo


Clase Criterios Selección Levaduras

Documents

Transcript of Clase Criterios Selección Levaduras