LAS LEVADURAS VINICAS

GENERO SACCHAROMYCES

LA UNICA LEVADURA DE USO INDUSTRIAL MASIVO

GENERO SACCHAROMYCES

Fase vegetativa predominantemente diploide La conjugación ocurre prontamente luego de la

germinación de las ascosporas No asimila nitratos Yemación multipolar Fermenta sacarosa Presenta inhibición respiratoria por sustrato

ESPECIES• Sacch. cerevisiae; Sacch. dairensis; Sacch.

exiguus; Sacch. kluyveri; Sacch. servazzii Sacch. telluris; Sacch. unisporus

RAZAS FISIOLÓGICAS DE Saccharomyces cerevisiae

• aceti

• bayanus

• cerevisiae

• chevalieri

• coreanus

• diastaticus

• prostoserdovii

• uvarum

Actividad fermentativa de las razas de Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces Galactosa Sacarosa Maltosa Rafinosa Melibiosa

aceti - - - - - bayanus - + + + -

cerevisiae + + + + -

diataticus + + + + - chevalieri + + - + - uvarum + + + + +

Requisitos enológicos de una levadura vínica

Características de InterésTecnológico

• Poder fermentativo• Energía fermentativa• Tolerancia al anhídrido sulfuroso• Caracter killer• Modalidad de crecimiento• Poder espumante• Capacidad de fermentar a bajas

temperaturas

Poder Fermentativo

• Se refiere a la capacidad de una levadura para fermentar los azúcares del mosto

• Está asociado con la resistencia frente a la concentración de etanol y a la acidez del mosto

• Se asocia también con las exigencias en nitrógeno asimilable.

Energía Fermentativa

• Se refiere a la velocidad con que una levadura realiza las transformaciones fermentativas.

• Se expresa en general mediante la producción de CO2 por unidad de tiempo.

• Está relacionada con la resistencia a temperaturas sub-óptimas.

• Tiene también condicionantes genéticos.

Resistencia al Anhidrido Sulfuroso

• Las levaduras poseen distinta resistencia al SO2 .

• Las diferencias de resistencia frente a este compuesto es util para poder seleccionar microflora

• Kloeckera apiculata es muy sensible, en cambio Schizosaccharomyces es muy resistente al antiseptico

• Dentro de Saccharomyces hay una amplia diversidad de resistencia frente al SO2

Poder Espumante

• Las cepas de levaduras vínicas se diferencian en los volúmenes y tipo de espuma que pueden generar durante la fermentación.

• El carácter espumante en Sacch. cerevisiae es estable, hereditario y unigenico

• El volumen de espuma que flota sobre la superficie del mosto en fermentación afecta la eficiencia de utilización de los estanques.

Factor Killer

• Toxina que destruye a levaduras que presenta sensibilidad frente a ella.

• Su importancia se sobredimensionó en años pasados.• Cuando las levaduras que forman la toxina se

presentan en elevadas poblaciones, pueden presentar un efecto claro de selección.

• La acción de la toxina es muy limitada, su actividad depende de varios factores.– Temperatura (menor a 25°C)– Solo es importante a pH superiores a 4 (optimo 4,6 a 4,8)– Estado de oxidoreducción, funciona en estado reducido.

Modalidad de Crecimiento• Existen dos formas de crecimiento en medio líquido.

– Desarrollo disperso– Desarrollo floculento

• Es un fenómeno hereditario altamente complejo y de regulación poligenica.

• Existen diversos grados en la intensidad de la floculencia, por el contrario existen distintos grados de floculación

• La floculación esta relacionada con la velocidad de fermentación especialmente en los procesos que se efectúan a bajas temperaturas.

Acción sobre la Composición del Vino

• Pureza fermentativa• Producción de compuestos azufrados• Producción de anhídrido sulfuroso• Producción de compuestos aromáticos• Liberación de compuestos aromáticos• Acción sobre la acidez del vino

Características de Interés Sensorial

Pureza Fermentativa

• Esta relacionada con la concentración de productos secundarios que la levadura sintetice durante la fermentación.

• El más relevante es la concentración de ácido acético.

• Complementariamente se pueden citar otros : acetato de etilo, alcoholes superiores, ácidos grasos, acetaldehído, compuestos azufrados.

Producción de Compuestos Azufrados

• Las cepas de levaduras de Saccharomyces tienen distintas intensidades de reducción de sulfatos y sulfitos.

• Todos los compuestos azufrados sintetizados impactan negativamente el aroma.

• Se han seleccionado levaduras que presentan una menor actividad sulfito reductasa.

• Esto último se considera un parámetro de calidad de la cepa

Producción de Anhídrido Sulfuroso

• Todas las cepas de levaduras tienen la capacidad de formar SO2 durante la fermentación.

• Las concentraciones formadas varían ampliamente. Esta variación depende de factores asociados a la cepa.

• Para la vinificación de vinos tintos se prefieren cepas que muestren una baja síntesis de este compuesto.

Producción de Compuestos Aromáticos

• Las cepas de Sacch. producen distintas concentraciones de compuestos volátiles durante la fermentación

• Los más importantes son los ésteres, tanto etílicos como acéticos.

• La selección de cepas aromáticas tiene una gran importancia para la vinificación de vinos blancos y también tintos varietales.

Liberación de Compuestos Aromáticos

• Una fracción del aroma de ciertos vinos se encuentra en forma oculta o potencial.

• Esta fracción del aroma está representada por compuestos en forma de glucósidos, por ello no son aromáticos

• Si los glucósidos se hidrolizan se puede aumentar el aroma del vino.

• Ciertas levaduras poseen actividad glucosidasa, situada en el espacio periplásmico que puede liberar los compuestos aromáticos

• Para que esta actividad enzimática ocurra, deben presentarse variadas condiciones

Acción sobre la acidez del vino

• Todas las levaduras durante la fermentación consumen parte del ácido málico presente en el mosto.

• La intensidad de este consumo afecta el pH del vino.• Los estudios han demostrado que el grado de

metabolización esta en el rango de 5 a 52%.• Otras cepas tienen la capacidad de formar acido málico

por fijación de CO2 sobre el piruvato formando acido oxalacetico el que posteriormente se reduce a acido málico.

• Deponiendo de la acidez del mosto se podrá preferir cepas que mantengan o disminuyan la acidez

Solicitaciones a los programas de mejoramiento de levaduras

Hechos de importancia

• La secuencia nucleótida completa del genoma de la levadura se anunció el 24 de abril de 1996, potenciando desde entonces las actividades de su mejoramiento genético.

• La pregunta que se plantea es si estas actividades producirán beneficios prácticos tanto para los productores de vino como para los consumidores.

• Simultáneamente se necesitan estrategias técnicas creativas para cumplir con las estrictas regulaciones impuestas al uso de organismos genéticamente modificados (GMOs), y para evitar las reacciones extremadamente negativas de amplios grupos de consumidores.

Avances logrados por intervención genética de levaduras

• Levaduras productoras de elevadas concentraciones de esteres

• Levaduras que metabolizan el ácido málico• Producción de levaduras floculantes• Levaduras con actividad hidrolásica• Producción de levaduras productoras de lactato• Levaduras superproductoras de glicerol• Obtención de cepas Killer (K1 K2)• Levaduras sin producción de ácido sulfhídrico• Cepas sin capacidad de producir urea

Mejoramientos de interés industrial

• Moderar la eficiencia fermentativa • Mejorar el metabolismo del nitrógeno y del azufre• Aumento de la resistencia al grado alcohólico• Tolerancia a bajas temperaturas de fermentación• Producción de aromas que aumenten la calidad del

vino • Producción de enzimas extracelulares (Actividad

hidrolitica)• Reducción en la formación de espuma• Desarrollo de cepas con actividad antimicrobiana• .