Viviana alejandra fonseca silva santiago, chile



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UNIVERSIDAD DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS AGRONÓMICAS
ESCUELA DE AGRONOMÍA

MEMORIA DE TÍTULO



EFECTO DEL pH Y CONCENTRACIÓN DE ANHÍDRIDO SULFUROSO SOBRE EL DESARROLLO DE LEVADURAS BRETTANOMYCES SPP. EN VINO TINTO

VIVIANA ALEJANDRA FONSECA SILVA

SANTIAGO, CHILE

2007

UNIVERSIDAD DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS AGRONÓMICAS
ESCUELA DE AGRONOMÍA

MEMORIA DE TÍTULO




EFECTO DEL pH Y LA CONCENTRACIÓN DE ANHÍDRIDO SULFUROSO SOBRE EL DESARROLLO DE LEVADURAS BRETTANOMYCES SPP. EN VINO TINTO
EFFECT OF pH AND SULPHURE ANHYDRIDE CONCENTRATION ON THE DEVELOPMENT OF THE YEAST BRETTANOMYCES SPP. IN RED WINE

VIVIANA ALEJANDRA FONSECA SILVA

SANTIAGO, CHILE


2007

UNIVERSIDAD DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS AGRONÓMICAS

ESCUELA DE AGRONOMÍA

EFECTO DEL pH Y CONCENTRACIÓN DE ANHÍDRIDO SULFUROSO SOBRE EL DESARROLLO DE LEVADURAS BRETTANOMYCES SPP. EN VINO TINTO

Memoria para optar al título profesional

De Ingeniero Agrónomo

Mención: Enología y Vitivinicultura


VIVIANA ALEJANDRA FONSECA SILVA

Calificaciones


Profesor Guía:

Eduardo Loyola M.

Ingeniero Agrónomo – Enólogo, Dr.
Profesor Evaluador:

Alfredo Luchsinger L.

Ingeniero Agrónomo, Dr.
Profesor Colaborador:

Carlos Silva P.

Químico Farmacéutico

Santiago, Chile


2007

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a todas las personas que me ayudaron en esta etapa, especialmente a la Rosita y sus atenciones. A mi eterna y querida compañera de tesis “sapito” y, en general, a todos mis compañeros por haber hecho de estos años de Universidad una experiencia querida e inolvidable…


A mi familia…

ÍNDICE

  1. Resumen 7

Palabras claves 7


  1. Abstract 8

Key words 8


  1. Introducción 9

Hipótesis y Objetivo 10


  1. Materiales y Método 11

Lugar de trabajo 11

Materiales 11

Materia prima 11

Levadura 11

Medio de cultivo 11

Otros materiales 11

Método 12

Caracterización química del vino 12

Evaluación de la esterilidad 12

Corrección del vino 12

Inoculación de los tratamientos 13

Análisis microbiológico 13

Variables a medir 13

Diseño experimental y análisis estadístico 14




  1. Resultados y discusión 15

Resultados del análisis del vino 15

Resultados del ensayo 15

Análisis estadístico de los datos 16

Análisis descriptivo de las poblaciones 17 Efecto del factor pH 18

Efecto del anhídrido sulfuroso libre molecular 21



  1. Conclusiones 23




  1. Bibliografía 24


RESUMEN

El propósito de este estudio fue investigar el efecto del anhídrido sulfuroso molecular a diferentes pH y la acción conjunta de ambos factores sobre el crecimiento de Brettanomyces bruxellensis en el vino.


El ensayo se realizó en un vino tinto de la variedad Cabernet sauvignon previamente esterilizado por filtración. Se trabajó con tres niveles de pH (3,4; 3,7 y 3,9), y cuatro concentraciones de anhídrido sulfuroso molecular (0; 0,6; 0,75 y 0,9 (mgL-1)). El ensayo se estableció de acuerdo a un diseño completamente al azar con estructura factorial y cuatro repeticiones para cada uno de los doce tratamientos.
El efecto de los factores se evaluó sobre la cepa Brettanomyces bruxellensis inoculada en cada tratamiento en una población inicial 1000 (UFCmL-1) tomada a partir de un cultivo en activo crecimiento preparado con anterioridad. La evolución de las poblaciones se determinó mediante recuentos periódicos en placas por un periodo de tres meses.
Los resultados obtenidos nos permiten afirmar que los tres niveles de pH estudiados tienen un efecto represivo sobre el desarrollo de Brettanomyces bruxellensis e impiden que esta cepa se desarrolle en el tiempo y, más bien, la destruyen. Específicamente es el nivel más bajo el que presenta el mayor efecto represivo. Con respecto al anhídrido sulfuroso molecular puede afirmarse lo mismo, es decir, todas las concentraciones en estudio, especialmente 0,9 (mgL-1), reprimen el desarrollo de la levadura hasta que la hacen desaparecer.

Puede también señalarse que en esta investigación no pudo determinarse una interacción entre los factores estudiados. La acción de ellos sobre Brettanomyces bruxellensis se ejerce de manera individual en todas las fechas de muestreo.


Palabras claves:




  • Dekkera spp.

  • Dióxido de azufre

  • Concentración de ión hidrógeno

  • 4-etilfenol

  • 4-etilguayacol


EFFECT OF pH AND SULPHURE ANHYDRIDE CONCENTRATION ON THE DEVELOPMENT OF THE YEAST BRETTANOMYCES SPP. IN RED WINE


ABSTRACT

The purpose of this study was to investigate the effect of free molecular anhydride sulphur to different pH and the joint operation from both factors on the growth of Brettanomyces bruxellensis in a wine.
The test was made with a red wine of the variety Cabernet Sauvignon, sterilized by means of filtration by membrane. The work was with three concentrations of pH (3,4; 3,7 and 3,9), and four free molecular anhydride sulphur levels (0; 0,6; 0,75 and 0,9 (mgL-1)). The test was established according to a design at random with factorial structure and four repetitions for each one of the twelve treatments.
The effect of the factors was evaluated on the strain Brettanomyces bruxellensis inoculated in each treatment with an initial population of 1000 (UFCmL-1) taken from a culture in active growth previously prepared. The evolution of the populations was determined by periodic counts in plates in a period of three months.
The obtained results allowed us to affirm that the three studied levels of pH have a repressive effect on the development of Brettanomyces bruxellensis and prevent that this strain is developed in time , rather, they destroy it. Specifically it is the lowest concentration that displays the greater repressive effect. With respect to free molecular anhydride sulphur, it can be affirm the same, that is to say, all the concentrations in the study, specially 0,9 (mgL-1), repress the development of the yeast until they make it disappear.
It can also be determinated that these factors do not act in a joint way, but that they do it individually in all the dates of sampling.
Key words


  • Dekkera spp.

  • Dioxide of sulfur

  • Hydrogen ion concentration

  • 4-ethylphenol

  • 4-ethylguayacol


INTRODUCCIÓN

Debido al alto contenido inicial de azúcar, un bajo pH, condiciones anaeróbicas de fermentación y concentraciones altas de alcohol hacia el final de la fermentación, sólo unas pocas levaduras y bacterias son capaces de sobrevivir a las fuertes presiones de selección en la fermentación de las uvas y el vino (Du Toit y Pretorius, 2000). Si no se controla la actividad metabólica de estos microorganismos antes, durante y después de la fermentación, se puede alterar la composición química del vino, y con ello, afectar adversamente las propiedades sensoriales (apariencia, aroma y sabor) del producto final. Dos de los microorganismos que pueden persistir a través de la elaboración del vino son las bacterias acéticas y Brettanomyces ssp. (Heresztyn, 1986).


La levadura Brettanomyces es sinónimo de enfermedad en el vino. Las secuelas que este microorganismo puede dejar en los vinos en que se desarrolla causan grandes problemas a los enólogos de todo el mundo, debido a que su desarrollo es impredecible y su control muy complicado. Sin embargo, algunos expertos consideran que un “toque de brett” hace que muchos vinos ganen complejidad y sean mejor valorados por algunos consumidores, aunque esto va depender, según la comunidad mundial de enólogos, del tipo de cepas, del tiempo de contacto de Brettanomyces ssp. con el vino y de las poblaciones totales alcanzadas (Alguacil, 2001).
Las levaduras Brettanomyces/Dekkera existen en dos formas: Brettanomyces ssp. la asexual (forma no esporulada) y Dekkera ssp. la sexual (forma esporulada). Estas levaduras pertenecen a los Ascomycetes, uno de los phylum en que se clasifican los hongos y tiene cuatro especies que lo representan. De estas cuatro, fundamentalmente Brettanomyces/Dekkera bruxellensis es la que más frecuentemente se ha identificado en los vinos con “brett” y, por lo tanto, la que interesa desde le punto de vista enológico (Alguacil, 2001).
Brettanomyces bruxellensis ha sido históricamente responsable de la pérdida de millones de dólares anualmente en la industria del vino (Fugelsang, 1997). Es conocida por fermentar pequeñas concentraciones de azúcar y etanol (Kurtzman y Fell, 1998), produciendo un amplio rango de metabolitos, incluyendo fenoles volátiles (Chatonnet y Boidron, 1988; Chatonnet et al., 1992, 1995: Dubois y Dekimpe, 1982) y ácidos grasos de cadena media (octanoico, dodecanoico, isobutirico, isovalerico y 2-metilbutirico). (Fugelsang, 1997). Otros componentes activos producidos por Brettanomyces ssp. incluye 2-feniletanol, alcohol isoamilico, cis-2-nonenal trans-2-nonenal, betadamascenone y decanoato de etilo. Licker (1999, citado por Fugelsang y Zoecklin 2003) señala que de todos estos, los principales compuestos asociados con Brettanomyces ssp. son los fenoles volátiles 4-etilfenol y 4-etilguayacol (Chatonnet et al., 1992, 1995), el ácido isovalérico y ciertamente las hidropiridinas ( Heresztyn, 1986). En estudios recientes Coulter et al., 2004 (citado por Du Toit et al., 2005) encontró que 4-etilfenol y 4-etilguayacol se asocian a los malos olores en los vinos tintos. El 4-etilfenol se asocia con aromas medicinales, fenólicos y pungentes que han sido descritos con un umbral de percepción de 0,23 mgL-1. El 4-etilguayacol, por su parte, es responsable de otorgar aromas descritos como tocino y humo, cuyo umbral de percepción es de 0,047 mgL-1 (Chatonnet et al., 1990). Individual o colectivamente estos compuestos podrían afectar las características sensoriales del vino. (Fugelsang y Zoecklein, 2003).
Todo esto ha obligado a muchos enólogos a revisar las prácticas de elaboración meticulosamente para encontrar las mejores técnicas de control de esta alteración microbiológica. Mejores prácticas incluyen medidas como el uso de uva sana, la aplicación de prácticas de limpieza y sanitización de lagares, control y manejo de la temperatura, oxigeno y exposición a los nutrientes residuales (glucosa, fructosa y nitrógeno) en vinos terminados, un mejor manejo de las barricas, uso de barricas nuevas por sobre las viejas, sanitización de barricas, pH y dosis adecuadas de anhídrido sulfuroso, etc. (Du Toit et al., 2005)
Con respecto al anhídrido sulfuroso se ha demostrado que la incorporación de éste por parte de Brettanomyces bruxellensis es rápida, ya que concentraciones de anhídrido sulfuroso molecular de 0,25 (mgL-1), consideradas bajas, bastan para hacer perder completamente a las células su viabilidad y culturabilidad a los 330 minutos de exposición (Du Toit et al., 2005). Por su parte, la concentración de ion hidrógeno determina si los microorganismos crecerán en el vino, qué especies lo harán y a qué velocidad, así como la cantidad de metabolitos producidos por éstos durante el ciclo de crecimiento (Zoecklin et al., 2001). Es sabido que las levaduras prefieren medios más bien neutros o poco ácidos y es por esto que el mantenimiento de un bajo pH en el vino es de importancia crítica para el enólogo, ya que, además, un mayor porcentaje del anhídrido sulfuroso libre estará en la forma molecular en estas condiciones (Chatonnet, 2005).

Hipótesis


Diferentes concentraciones de anhídrido sulfuroso molecular a diferentes valores de pH afectan el desarrollo de Brettanomyces bruxellensis en vinos tintos

Objetivo
Determinar el efecto del anhídrido sulfuroso molecular a diferentes pH y la acción conjunta de ambos factores sobre el crecimiento de Brettanomyces bruxellensis en un vino Cabernet Sauvignon.



MATERIALES Y MÉTODO


Lugar de trabajo

Los análisis químicos y microbiológicos se realizaron en los laboratorios de Enología y Microbiología del Departamento de Agroindustria y Enología de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad e Chile.







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