¡Descarga Transparències Llevats y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
microbiologia enològica
ÿ Llevats: fermentació alcohòlica i fermentació malo-alcohòlica ÿ Bactèries acètiques: acetificació del vi ÿ Bactèries làctiques: fermentació malolàctica ÿ Alteracions microbianes (llevats, fongs, bactèries acètiques i làctiques) ÿ Estabilització microbiològica de vins
virus, prions
Classificació dels organismes vius en 5 regnes:
Whittaker (1959)
1- monera (bacteris)
2- protoctista (algues,protozous,fongs llimosos)
3- fongs (fongs pluricel.lulars, llevats)
protista
procariota
eucariota
4- animalia (nemàtodes …) eucariota
5- plantae
Expressió matemàtica del creixement
N = 1x 2 n^ N = N 0 x2n
n = (logN - logN 0 ) / log
g = t /n
veloc.creixement : 1/g = n/t
logN = logN 0 + n log
veloc. creixement: dN/dt = KxN N = N
0 x^10
k(t-t 0 ) / 2,
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
100000000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dies
UFC/mL
fase de latència
fase logarítmica
fase estacionària
fase de mort
corba de creixement d’un cultiu microbià en el que no
es renoven els nutrients
Citoplasma : conté diferents orgànuls aïllats del citosol per membranes
reticle endoplasmàtic aparell Golgi vaquola mitocondries
Ribosomes (síntesi proteïca)
Membrana cel·lular : 40% lípids (fosfolípids, esterols) + 50% proteïnes + glucans +manans ÿ barrera selectiva hidròfoba ÿ permeases (intercanvi) ÿ síntesis de glucans i quitina (manoproteïnes en el R.E.) ÿ proteïnes-receptores cel·lulars (canvis de concentració nutrient...)
Nucli 16 cromosomes reproducció asexual: gemació i bipartició. 4 fases (M,G 1 ,S, G 2 ) reproducció sexual: en medi hostil formen asques amb ascospores (meiosi..)
Factor Killer soques killer (K), soques sensibles (S) i soques neutres (N) Saccharomyces cerevisiae: 2 partícules ARNd en citoplasma ¸ M: codifica toxina i factor resistència ¸ L: codifica ARN pol i càpsules K+R+^ ˜ ARNd M + ARNd L K-R-^ ˜ ?ARNd L
Toxines ( K1, K2, K3) + receptors de paret (ß-1,6 glucans )? membrana ? període latència de 40 min? modificació permeabilitat selectiva de la membrana? mort.
Ecologia dels llevats del raïm i del vi
Llevats estan àmpliament distribuïts en la natura (escampats pel vent i els insectes): sòl, superfície vegetals, aparell digestiu insectes.
Superfície de la vinya: ? pell de les baies en maduració (estomes): 10^3 -10^5 cel/cn^2 ? fulles, tiges i raïm verd
Rhodotorula Kloeckera apiculata/ Hanseniaspora uvarum
Metschnikowia pulcherrima Candida famata, Candida stellata Pichia membranaefaciens, Pichia fermentans Hansenula anomala
Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces bayanus
How did Saccharomyces evolve to become a good brewer? Jure Piškur , Elzbieta Rozpedowska, Silvia Polakova, Annamaria Merico,^ Concetta Compagnob
Bioquìmica de la fermentació alcohòlica
producció etanol en funció de la concentració de glucosa inicial
0 24
6
(^108) 12 14 16
0 1 2 4 6 8 12 14 19 dies
etanol (% p/v)
250 g/L 200 g/L 150 g/L
disminució de glucosa
0 50
100
150
200 250
300
0 1 2 4 6 8 12 1 4 19 dies
glucosa (g/L)
250 g/L 200 g/L 150 g/L
TFC: Marta Vias
Principals productes secundaris de la F.A.:
Glicerina: fermentació gliceropirúvica, 8 g glicerol/100g etanol suavitat i avellutat àc.acètic i ésters (acetat etil): atributs negatius Metabolits cicle diacetil-acetoínic (acetoina, diacetil, 2-3 butonodiol): depèn dosi Àc.succínic: sabor amarg i salat Altres àcids orgànics. àc làctic, àc cítric, ...
0
50
100
150
200
0 1 2 3 6 10 13 17 20 22 24 27 28 30 32 34 36 37 dies
acetat
etil (mg/L)
cultiu pur (Sacch) cultiu pur (Brett) cultiu mixte (Sacch+Brett)
cinètica de la fermentació alcohòlica: ?etanol i? sucres fermentables
(^1 3 5 ) (^9 11 ) (^15 )
0,
1,
1,
1,
1,
1,
densitat (g/L)
temps (dies)
evolució de la fermentació fermentació I fermentació II
temperatura (ºC)
12
17
22
27
32
1 3 5 7 9 11 13 15 17 temps (dies)
ºC
Fermentació espontània:
1- primera fase : Hanseniaspora ( Kloeckera ), Metschnikowia, Candida, i en menor proporció Pichia, Hansenula, Issatchenkia , Kluyveromyces 106 –10^7 CFU mL
? activitat fermentativa ? tolerància a l’etanol (5-7%). A ?temp > tolerància ? propietats aromàtiques
2- segona fase : Saccharomyces cerevisiae
? activitat fermentativa ? tolerància a l’etanol (14%). ? propietats aromàtiques
Torulaspora, Brettanomyces, Schizosaccharomyces, i Zygosaccharomyces característiques aromàtiques desfavorables
fermentació controlada (estàrter)
- Sulfitat del most + Saccharomyces cerevisiae (cerevisiae, uvarum,
bayanus ...)
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
2 4 6 10 13 15 18 20 23 25 28 dies
ufc/mL
bactèries làctiques Saccharomyces cerevisiae bactèries acètiques
Creixement del llevat i cinètica de la fermentació
Necessitats nutritives
Alimentació carbonatada: font carboni i energia. Sucres fermentables majoritaris són glucosa i fructosa (200-270g/L).
Alimentació nitrogenada: most és ric en font nitrogen soluble (0,1-1g/L): catió amoni (3-10% N 2 total), aa (25-30% N 2 total), polipèptids (25-40% N 2 total), i proteïnes (5-10% N 2 total).
Sals minerals: K, Na, Ca, Mg, Fe ...son constituents de sist. enzimàtics i en most es troben en concentracions suficients.
Activadors de la fermentació
Factors de creixement: vitamines (biotina, tiamina, piridoxina, àc pantotè- nic, mesoinositol, nicotinamida, riboflavina ...)
Factors de supervivència: esterols en anaerobiosi
Altres activadors: extracte de llevat hidrolitzat (N 2 assimilable, factors creixement i sals minerals)
Inhibidors de la fermentació
Etanol: modifica el transport actiu a través de la membrana i inhibeix l’assimilació de N2.
Àcids hexanoic (caproic), octanoic (caprílic) i decanoic (càpric): àc grassos saturats resultants de la fermentació
Fungicides:
Tanins/polifenols: depèn del microorganisme i del polifenol
CO 2 : >7 bars
Creixement Botrytis : botricina (polisacàrid manosa). Inhibeix la fermentació i provoca desviacions metaboliques (?glicerol, ?ac acètic)
Saccharomyces cerevisiae
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
(^0 4 8 12) temps (hores) 18 24 30 38 46
ufc/mL
blancàc.cafeic (100mg/L) àc.cumàric (100mg/L)
Brettanomyces/Dekkera
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
(^0 4 8 12) temps (^18) (hores) 24 30 38 46
ufc/mL
blanc àc.cafeic (100mg/L) àc.cumàric (100mg/L)
Candida albicans
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
1,00E+
(^0 4 8 12) temps (hores) 18 24 30 38 46
ufc/mL
blanc àc.cafeic (100mg/L) àc.cumàric (100mg/L)
àcids cafeic i cumàric
Solució tampó fostat, pH:3. 10ºA, + polifenol (100 mg/L) TFC: Jordi Arozamena Saez (2007)
Dioxid de sofre
Propietats principals (Ribéreau-Gayon et al.) ÿ antisèptic: inhibeix creixement microorganismes ÿ antioxidant: combina, en presència de catalitzadors, l'oxigen dissolt (SO 2 + 1/2O 2 = SO 3 ). ÿ antioxidant: inhibeix el funcionament dels enzims de l’oxidació (tirosinasa, lacasa), i els arriba a destruir. ÿ protecció de l’aroma dels vins al combinar-se amb etanal i altres productes similars.
Dosis: la suficient, un excés dóna olor sufocant i irritant i sensació de cremor al final de la degustació.
Química de diòxid de sofre (SO 2 )
SO 2 + H 2 O? HSO 3 -^ + H+ HSO 3 -^? SO 3 2-^ + H+
3,90 0,81 99, 4,00 0,64 99,
3,80 1,01 98,
3,70 1,27 98,
3,60 1,60 98,
3,50 2,00 98,
3,40 2,51 97,
3,30 3,13 96,
3,20 3,91 96,
3,10 4,88 95,
3,00 6,06 94,
Valor pH SO 2 mol. Bisulfit (HSO 3 -^ )
Percentatge de sulfurós molecular i de bisulfit en funció del pH, a 20ºC i en solució aquosa (Ribéreau-Gayon et al .)
HSO 3 -^ + R- CHO? R–CH - SO 3 - ¦ OH
SO 2 + altres subst. 240 223 208
SO 2 +etanal 104 104 104
Dioxid sofre combinat^344327312
Dioxid sofre llliure^6885100
Dioxid sofre total^412412412
0ºC 15ºC 30ºC
Influència de la temperatura en l’estat del diòxid de sofre en un vi licorós. Sucre 74 mg/L, etanal 70 mg/L. Concentracions dels sulfurós en mg/L (Ribéreau-Gayon et al .)
Millora gustativa deguda + + + a la neutralització de l’etanal
Millora gustativa degut al + + 0 potencial redox
Sense olor, sense gust a dosis normals
Sense olor gust salat, amarg
Rol gustatiu propi del Olor picant, gust a SO 2 SO 2
Antioxidàsiques + + 0
Antioxidants + + 0
Antibactèries + dèbil dèbil
Antillevats + dèbil 0
Propietats SO 2 HSO 3 - R-SO 3 -
Propietats de les diferents formes del dioxid de sofre (Ribéreau-Gayon et al .)
