Uso de levaduras seleccionadas osmotolerantes, libres y coinmovilizadas, para la producción de vinos dulces

Abstract

Algunos vinos dulces se obtienen por fermentación parcial de mostos con elevada concentración de azúcar. Esta elevada concentración de azúcar es causa de numerosos problemas como a) difícil arranque de la fermentación, b) paradas prematuras antes del momento deseado y c) elevado riesgo de contaminación microbiana. En Andalucía, la mayoría de los vinos dulces se elaboran añadiendo alcohol vínico al mosto evitándose, de este modo, la fermentación alcohólica. Estos vinos poseen aromas asociados al proceso de pasificación pero carecen de aromas propios de la fermentación alcohólica. El presente estudio nace de la necesidad de solventar estos problemas. Como solución se plantea la utilización de levaduras osmotolerantes que minimicen los problemas de fermentación y la aplicación de un nuevo sistema de inmovilización celular efectivo con las citadas levaduras. Esta técnica de inmovilización consiste en inducir una co-inmovilización espontánea entre un hongo filamentoso GRAS, Penicillium chrysogenum H3 y una cepa de levadura Saccharomyces cerevisiae, en ausencia de compuestos químicos de unión y de soportes externos. Bajo condiciones especiales, se favorece una simbiosis dando lugar a unas esferas huecas y lisas que hemos denominado “biocápsulas de levaduras”. Se han aislado y seleccionado cepas de Saccharomyces cerevisiae osmoetanol tolerantes y se han realizado estudios microcópicos, proteómicos y metabolómicos con levaduras libres y coinmovilizadas. Los resultados obtenidos en este trabajo de investigación revelan que los vinos dulces parcialmente fermentados mediante la aplicación de biocápsulas de levadura presentan, en general, una mayor cantidad tanto cualitativa como cuantitativa de compuestos volátiles en relación con los vinos elaborados de forma tradicional, lo que influye positivamente en las características organolépticas. Este sistema podría suponer una mejora tecnológica innovadora en procesos fermentativos frente a la utilización de levaduras en forma libre.

Some sweet wines are obtained by partial fermentation from high sugar concentration must. And this can involve many problems in the fermentation as a) difficult beginning of fermentation, b) premature stops before the wished moment and c) high risk of microbial pollution. In Andalusia, the majority of sweet wines are elaborated adding wine alcohol to the must, thus the alcoholic fermentation is avoided. These wines possess aromas associated with off-vine grape drying process but they lack aromas of the alcoholic fermentation. This study has tried to solve these problems. The proposed solution is the utilization of osmotolerant yeasts that minimize the problems of fermentation and the application of a new effective cellular immobilization system with these cited yeasts. This technique of immobilization consists of inducing a spontaneous co-immobilization between a filamentous fungus GRAS, Penicillium chrysogenum H3 and a yeast strain Saccharomyces cerevisiae, in the absence of physico-chemical external supports. Under special conditions, a symbiosis is favored obtaining hollow and smooth spheres that we named “yeast biocapsules”. Osmoethanol tolerant Saccharomyces cerevisiae strains have been isolated and selected. Microscopic, proteomic and metabolomic studies with free and coimmobilized yeasts have been realized. The results obtained in this work of investigation reveal that the sweet wines partially fermented by means of the application of yeast biocapsules present generally a major quantity of volatile compounds in relation to the elaborated wines of traditional form, which influences positively on the organoleptic characteristics. This system might suppose a technological innovative improvement in fermentative processes opposite to the utilization of free yeasts.