Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi consiste in uno screening di fermentazioni alcoliche ad opera di ceppi di lieviti non- Saccharomyces. L’attività di ricerca è stata svolta presso l’Università Rovira I Virgili di Tarragona. Lo studio fa parte di un progetto di ricerca volto a valutare le interazioni tra lieviti Saccharomyces cerevisiae e Non-Saccharomyces per ridurre il contenuto di etanolo nel vino.
L’alta concentrazione di etanolo nel vino è un problema derivante dagli effetti del cambiamento climatico sulla maturazione dell’uva. Negli ultimi anni, infatti, l’innalzamento della temperatura ha comportato un aumento del contenuto di zucchero e una maggiore astringenza, contrariamente a quanto richiesto dal mercato. L’incremento della concentrazione alcolica ha un impatto negativo sul profilo sensoriale del vino, sulla salute dell’uomo e determina un aumento delle tasse di tale prodotto. Inoltre, un vino con un contenuto inferiore di etanolo può essere destinato a una categoria più vasta di consumatori.
I lieviti Non-Saccharomyces, combinati con S. cerevisiae, sono capaci di ridurre la produzione di etanolo e, a seconda del loro metabolismo, di produrre composti secondari che conferiscono al vino note sensoriali complesse e interessanti.
I lieviti esaminati in questo lavoro provengono dalla Collezione del Gruppo di Ricerca di Enologia-Biotecnologia (URV, Tarragona) e appartengono al genere: Hanseniaspora, Zygosaccharomyces, Issantheckia e Candida. Il lievito S. cerevisiae, utilizzato in questo studio come controllo, è il ceppo commerciale QA23, comunemente usato per la produzione del vino.
I diversi ceppi di lieviti sono stati identificati mediante un’amplificazione di sequenze di DNA specie-specifiche. Le fermentazioni individuali sono state condotte in mosto sintetico realizzato in laboratorio contenente 200 g/l di zucchero. Le misurazioni di densità, densità ottica, produzione di acido acetico e nitrogeno assimilabile sono state comparate con quelle ottenute dalle fermentazioni condotte da S.cerevisiae QA23. Sulla base del nostro interesse nel ridurre il contenuto di etanolo, la nostra attenzione è stata indirizzata sulla concentrazione di zucchero e di etanolo a 48 h dall’inizio della fermentazione e a fine fermentazione.
Z. bailii 11042, Z. rouxii 1030, C. boidinii 1024, C. sake 10034, H. osmophila 11206, H. guillermondii 11027 hanno mostrato buone capacità fermentative. Tra tutti, solo la specie Z. rouxii, Z. bailii e il ceppo I. terricola 11176 producono acido acetico in piccole quantità. H. osmophila e Z.rouxii hanno mostrato buone capacità nell’assimilare il nitrogeno disponibile.
Sulla base dei dati ottenuti, sarebbe utile condurre delle co-fermentazioni per verificare il potenziale utilizzo di queste specie nella produzione di vino con un contenuto inferiore di etanolo. Inoltre, sarebbe interessante continuare la ricerca analizzando la produzione di metaboliti secondari (esteri, glicerolo, carbonili, alcoli superiori e solfiti) prodotti dai lieviti esaminati.
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Abstract
The present thesis deals with a screening of Non-Saccharomyces yeast strains for alcoholic fermentation. The research activity was developed at the University Rovira I Virgili of Tarragona. It's part of a research project aimed to evaluate the interaction between Saccharomyces cerevisiae and non-Saccharomyces yeast strains for reducing the alcohol content of wine.
The high concentration of ethanol in the wine is a problem stemming from effects of the climate global change on the grape ripening. The increasing temperature in the last years lead consequently a higher amount of sugar and a major astringency at odds with the demands of the consumers. High alcohol concentration also has negative impact on sensorial profile and determine greater taxes on wine. Moreover, wine with less content of ethanol could be destinate to wider range consumers.
Non-Saccharomyces yeasts, combined with S.cerevisiae, are able to reduce ethanol production in wine and also to produce appealing compounds depending on their metabolic path way. The yeasts examined in this work come from to the Collection of Oenology Biotechonoloy Research Group (URV,Tarragona) and belong to the genera: Hanseniaspora, Zygosaccharomyces, Issantheckia and Candida. The S. cerevisiae strain used in this study was the commercial wine strain QA23 and was used as control.
Yeasts strains were first identified by an amplification of species-specific DNA sequences. Individual fermentations were then carried out in a synthetic must. Data on density, optical density, production of acetic acid and assimilable nitrogen were compared with those processed by fermentations conducted by S.cerevisiae QA23. As we were interested in strains that could reduce the ethanol content, we have focused sugar and ethanol concentrations.
Z. bailii 11042, Z. rouxii 1030, C. boidinii 1024, C. sake 10034, H. osmophila 11206, H. guillermondii 11027 have proven to be good fermenters. Among all, only Z. rouxii specie, Z. bailii and I. terricola 11176 strains produced acetic acid in small quantities. H. osmophila and also Z.rouxii were able to assimilate almost all nitrogen available.
Based on the data obtained, it would be useful to carry out co-fermentations to verify the potential use of these species with the aim of reducing the final content of ethanol. Also it could be interesting to develop research analyzing final components (esters, glycerol, higher alcohols, carbonyls and sulphites) of the strains examinated.
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