Año 1998-1999

 

Título del Proyecto: ESTUDIO DE LA DINÁMICA POBLACIONAL DE LEVADURAS EN VINIFICACIONES EXPERIMENTALES (AMPLIACIÓN)

 

Unidad Académica Ejecutora:  Instituto de Biotecnología. Facultad de Ingeniería. U.N.S.J. 

              Av. Libertador Gral. San Martín 1109 Oeste. San Juan.

 

Director: Ing. María Eugenia TORO

 

Codirector: Dr. Fabio Vazquez

 

Equipo de Investigación:

 

·         Lic. Patricia Graciela VARELA de CONTI

·         Lic. Jorge Washington ROMERO

·         Sr. Eduardo Rodolfo STRAZZA

·         Dr. Omar Miguel BAUDINO

 

DESCRIPCIÓN RESUMIDA DEL PROYECTO

 

En las fermentaciones vínicas naturales, se observa una sucesión de especies de levaduras, comenzando por los géneros Kloeckera, Hansenula, Hanseniaspora, Candida y Pichia, seguidas luego por especies de Saccharomyces. La aptitud para desarrollar en el mosto que presenten las cepas de estas especies determinará el tipo y concentración de los compuestos químicos que definirán los caracteres organolépticos del vino. En cuanto a la dinámica poblacional de las distintas razas y cepas del género Saccharomyces, el predominio de alguna de éstas en la fermentación vínica se debe a una serie de propiedades inherentes a las cepas: velocidad de multiplicación, tolerancia al alcohol, consumo de azúcar, posibilidad de reproducirse y fermentar a baja temperatura y la posesión del carácter killer. Se analiza la interacción entre cepas de S. cerevisiae y Candida cantarellii en la fermentación de mostos de uva, respecto del dominio en el proceso y la formación de subproductos de interés enológico, con el fin de obtener vinos de calidad mejorada. Objetivos Específicos:  a) Profundizar los estudios de fermentaciones con cultivos mixtos de Saccharomyces cerevisiae y levaduras del género Candida. Ampliar el espectro de análisis del producto para evaluar la influencia de las levaduras de distinto género en la calidad final del vino. b) Estudiar el comportamiento de cepas de levadura Saccharomyces cerevisiae con carácter killer y la misma cepa curada (con el plásmido responsable del carácter eliminado) en fermentaciones mixtas. Examinar la efectiva prevalencia de las cepas de levadura dotadas con el carácter killer en las fermentaciones vínicas naturales e inducidas.

Objetivo específico a): se evaluó la contribución a las características finales del vino en cultivos puros y mixtos de cepas de Saccharomyces cerevisiae (BSc411) y una levadura hallada frecuentemente en mostos en fermentaciones espontáneas: Candida cantarellii. Ambas cepas fueron aisladas de mostos que no habían sido sembrados con levaduras de uso comercial y pertenecen a la colección de levaduras del Instituto de Biotecnología. Se realizaron ensayos de poder fermentativo sobre 6 levaduras autóctonas del género Candida (C. sake, C. cantarellii, C. intermedia, C. steatolytica y C. stellata). Se seleccionó la cepa de C. cantarellii BCc479. El desarrollo de la fermentación se controló por pérdida de peso. Los análisis de los distintos productos de la fermentación se realizaron con HPLC y cromatografía gaseosa. El producto final obtenido por cultivo mixto mostró que el azúcar residual fue un 21,2 % menor que en el cultivo puro de S. cerevisiae, mientras que el etanol producido fue comparable en los dos casos. Respecto de productos que tienen que ver con el bouquet, como la acetoína, isobutanol y el glicerol, en todos los casos la producción de éstos por parte del cultivo mixto fue considerablemente mayor: 25.4 %, 19.1 % y 36.2% respectivamente. Cabe señalar que estos valores alcanzados nunca superan los normales para esta variedad de vino. En el caso de la acidez volátil (medida en g/l de ácido acético), la interacción entre los dos microorganismos fue positiva, ya que en el caso del cultivo mixto, ésta fue un 19.4% menor que en el cultivo puro de S. cerevisiae. Se puede concluir que el cultivo mixto entre cepas seleccionadas de Saccharomyces y no-Saccharomyces puede constituir una estrategia válida para el mejoramiento del producto de la fermentación de mostos de uva.

Objetivo específico b): comparar las características enológicas y de crecimiento de una cepa de levadura con el fenotipo killer y la misma cepa con el plásmido responsable de la secreción de la toxina eliminado. Las cepas killer secretan al medio una glicoproteína tóxica que mata cepas sensibles de la misma especie. Esta característica se aplica en fermentaciones vínicas, seleccionándose estas cepas porque prevalecen en el medio fermentativo e imponen sus características enológicas. Se trabajó con la cepa ATCC 36900. El curado del plásmido que determina el fenotipo killer se realizó mediante el uso de naranja de acridina (100 mg/ml de medio). La pérdida del plásmido se verificó mediante la formación o no del halo de inhibición del crecimiento sobre cepas sensibles. La identidad de la cepa curada respecto de la original, se comprobó elaborando un perfil de restricción con las enzimas Csp6I, HinfI y EcoRV. Los parámetros analizados respecto de las características enológicas en las cepas curadas y original fueron: poder fermentativo; resistencia a los niveles de SO2 usados durante la vinificación; posibilidad de fermentar a 4°C; capacidad de comenzar la fermentación con diferentes concentraciones de etanol y fermentación con elevada concentración de azúcar; microvinificaciones en escala de tres litros utilizándolas por separado y en cultivo mixto. Se realizaron ensayos de velocidad de multiplicación determinándose sus principales parámetros cinéticos. Una vez curado el plásmido la cepa mostró fenotipo neutro. De los resultados se concluye que si bien las características relacionadas a la producción de biomasa mostraron diferencias en favor de la cepa con el plásmido curado (entre las 6 y 12 horas µ fue un 24% mayor), ésta no presentó alteraciones cualitativas en las propiedades enológicas.

 

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