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• Jesus de la Hoz

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FERMENTACIÓN DEL VINO

ANAYA OROZCO KATIA HEREDIA ROJAS RAQUEL NAVARRO POLO MÓNICA PÉREZ SILVA CARLOS RODRIGUEZ NYLL RUEDA MARTÍNEZ JORGE

PROFESORA CLARA GUTIÉRREZ

UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA ING. AGROINDUSTRIAL MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL II

BARRANQUILLA 2011

OBJETIVOS

 Manejar las técnicas básicas para la elaboración de vinos  Aplicar las técnicas de comprobación de densidad microbiana adecuadas para el estudio microscópico de coliformes.  Aplicar

adecuadamente

los

términos

microbiológicos

para

hacer

la

descripción microscópica de este tipo de microorganismos.  Establecer conclusiones sobre los resultados obtenidos en las distintas fermentaciones.

NORMAS DE BIOSEGURIDAD EN LABORATORIO

SIEMPRE Use protección para los ojos. Use ropa adecuada. Lave sus manos antes de dejar el laboratorio. Conozca las normas y procedimientos de seguridad para cada acción a realizar. Asegúrese que su aparato esté bien ensamblado. Manipule los reactivos y cepas con cuidado. Mantenga prolija su área de trabajo. Esté atento a eventualidades. Pregunte a su instructor si tiene alguna duda. NUNCA: Fume en el laboratorio. Coma en el laboratorio Inhale, deguste o huela imprudentemente reactivos o medios de cultivos Vagabundee o distraiga a sus compañeros. Corra dentro del laboratorio. Debe quedarse trabajando solo. Lleve a cabo experiencias no autorizadas. Muchas de estas reglas no necesitan explicación adicional. Simplemente, use su sentido común (a veces, el menos común de los sentidos).

INTRODUCCION

El vino es un líquido que se obtiene por fermentación espontánea del jugo de fruta fresca, es espontánea porque en la misma uva se encuentra siempre depositado el sacchoromyces cerevisie. La fermentación alcohólica corresponde a la reacción química efectuada por las levaduras, en que el azúcar presente en la uva es transformado en alcohol, liberándose dióxido de carbono y energía en forma de calor. El vino es una bebida moderadamente alcohólica. Para nuestro caso: el alcohol del vino procede del azúcar de la piña, dando cada 17,5 gramos de azúcar un grado de alcohol, que es un uno por cien en volumen. Cuando las levaduras han transformado todo el azúcar en alcohol, la fermentación se termina y el vino está técnicamente seco.

El alcohol del vino es el etanol o alcohol etílico. Los vinos se hallan entre valores de alcohol de 10º a 14° (diez a catorce grados). Entre las características de los vinos están: grado alcohólico, acidez, contenido de azúcares, etc. Depositamos el mosto en las cubetas donde se realiza la fermentación, la cual durará, aproximadamente unos 29 días. En el proyecto realizamos dos tipos de vinos uno por fermentación espontánea y otro que se le aplica fermentación alcohólica y de ellos determinamos resultados en cuanto a la presencia de microbios o coliformes como se describe a continuación.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS FERMENTACION MALOLACTICA: Las bacterias lácticas se pueden clasificar de la siguiente forma: Clase Esquizomicetos Orden IV: EubacterialesFamilia X: LactobacillaceaeTribu I: StreptococceaeGénero: StreptococcusGénero: LeuconostocGénero: PediococcusTribu II: LactobacilleaeGénero: LactobacillusDe entre todas ellas, se ha probado empíricamente que las más importantes son Leuconostoc oenos y Pediococcus sp. Pero quienes quiera que fuesen, lo que es realmente de suma importancia para nosotros, enófilos, es la manera en que la fermentación malolàctica afecta al vino, su reconocimiento y control.Una vez que los factores externos a la bodega hayan sido tenidos en consideración (técnicas de cultivo de la vid, variedades de uva, factores biológicos, etc.) la fermentación maloláctica puede verse básicamente influenciada -y por lo tanto controlada- dentro de la bodega por los siguientes factores: 1. El pH del vino: tanto pH bajos como altos inhiben el crecimiento de las bacterias lácticas y por lo tanto la fermentación maloláctica (especialmente cuando los registros están por debajo de 3 o por encima de 4,5). 2. Temperatura: Las bacterias lácticas crecen y se desarrollan mejor con temperaturas cálidas (20º C y por encima). Temperaturas más frías (menos de 15ºC) harían que la FML se detuviese. En el pasado, antes de que se introdujese la tecnología del frío, la FML ocurría de manera natural conforme subían las temperaturas en el verano. 3. Dióxido de azufre: Las bacterias lácticas son muy sensibles a este compuesto. Por ello, mediante el añadido de pequeñas cantidades de este compuesto, puede prevenirse la fermentación maloláctica. Como el SO2 se volatiliza rápidamente, su desaparición puede provocar un abrupto desencadenamiento de la fermentación maloláctica. 4. Etanol: Un contenido volumétrico alto de alcohol previene la fermentación maloláctica, pues éste destruye las bacterias lácticas. Es por ello que si se inoculan cepas de bacterias artificiales, se suele hacer justo después de que haya comenzado la fermentación alcohólica, pues los niveles de alcohol son todavía relativamente bajos, las temperaturas son altas y el SO2 se ha evaporado. 5. Micronutrientes: Las bacterias lácticas necesitan de grandes suministros alimenticios. Las lías (células muertas de levaduras) representan una fuente importante de nutrientes. Debido a ello, el removido de la lías era originalmente llevado a cabo para coadyuvar el comienzo de la fermentación maloláctica, aunque actualmente ya tenga otros valores que son tan o incluso más importantes que causar la fermentación maloláctica.

6. Otros factores influyentes son el nivel de oxígeno, ácidos orgánicos, taninos y otros polifenoles, levaduras y tipología de éstas, envejecimiento en barrica, así como factores técnicos tales que la vinificación a temperatura controlada, desfangado, escurrido, tiempo de maceración, remontado, trasegado, clarificación y filtrado, etc. Como las bacterias convierten ácido málico (característico de la manzana, potente) en ácido láctico (característico de la leche, suave) el vino resultante está más pulido y es más 'mantecoso'. Tras la fermentación maloláctica el vino se tornará más estable. ¿Por qué? Porque éste podría sufrir la fermentación maloláctica por sí mismo, a pesar de todos los esfuerzos para impedirla. Si esto ocurre en la botella, acarreará problemas, ya que todas las fermentaciones generan CO2 lo que no sólo puede empujar el corcho fuera de la botella, sino que también puede provocar la generación de excesivos sedimentos, perjudicando cualquier limpidez que el elaborador hubiera podido conseguir. FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA: Es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disocian las moléculas de glucosa y obtienen la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y CO2 como desechos consecuencia de la fermentación. Las levaduras y bacterias causantes de este fenómeno son microorganismos muy habituales en las frutas y cereales y contribuyen en gran medida al sabor de los productos fermentados (véase Evaluación sensorial).4 Una de las principales características de estos microorganismos es que viven en ambientes completamente carentes de oxígeno (O2), máxime durante la reacción química, por esta razón se dice que la fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico. La determinación de los factores que limitan la glicólisis fermentativa del etanol son complejos debido a la interrelación existente y a la naturaleza de los parámetros intervinientes durante el proceso de fermentación. En las limitaciones que surgen durante el proceso se pueden enumerar algunos de los más importantes como son:

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Concentración de etanol resultante - Una de las principales limitaciones del proceso, es la resistencia de las levaduras a las concentraciones de etanol (alcohol) que se llegan a producir durante la fermentación, algunos microorganismos como el saccharomyces cerevisiae pueden llegar a soportar hasta el 20% de concentración en volumen.20 En ingeniería bioquímica estos crecimientos se definen y se modelizan con las ecuaciones de crecimiento celular dadas por las ecuaciones de Tessier, Moser y de la ecuación de Monod.27

•

Acidez del substrato - El pH es un factor limitante en el proceso de la fermentación ya que las levaduras se encuentran afectadas claramente por el ambiente, bien sea alcalino o ácido. Por regla general el funcionamiento de las levaduras está en un rango que va aproximadamente desde 3.5 a 5.5 pH. Los procesos industriales procuran mantener los niveles óptimos de acidez durante la fermentación usualmente mediante el empleo de disoluciones tampón. Los ácidos de algunas frutas (ácido tartárico, málico) limitan a veces este proceso.

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Concentración de azúcares - La concentración excesiva de hidratos de carbono en forma de monosacáridos y disacáridos puede frenar la actividad bacteriana. De la misma forma la baja concentración puede frenar el proceso. Las concentraciones límite dependen del tipo de azúcar así como de la levadura responsable de la fermentación.20 Las concentraciones de azúcares afectan a los procesos de osmosis dentro de la membrana celular.

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Contacto con el aire - Una intervención de oxígeno (por mínima que sea) en el proceso lo detiene por completo (es el denominado Efecto Pasteur).28 Esta es la razón por la que los recipientes fermentadores se cierren herméticamente.

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La temperatura - El proceso de fermentación es exotérmico, y las levaduras tienen un régimen de funcionamiento en unos rangos de temperatura óptimos, se debe entender además que las levaduras son seres mesófilos. Si se expone cualquier levadura a una temperatura cercana o superior a 55 °C por un tiempo de 5 minutos se produce su muerte. La mayoría cumple su misión a temperaturas de 30 °C.

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Ritmo de crecimiento de las cepas - Durante la fermentación las cepas crecen en número debido a las condiciones favorables que se presentan en el medio, esto hace que se incremente la concentración de levaduras.

ORGANIZACIÓN DE LA PRÁCTICA Para hacer 15 litros de Vino dulce de Piña, con 11° (si se te hace mucho 15 litros puedes dividir los ingredientes entre 15 y así sacar la cantidad suficiente para un litro). INGREDIENTES: •

15 litros de jugo de piña.

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2.7 Kg. de azúcar refinada.

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1 cucharadita de royal (levadura de panificación).

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Lienzo limpio de 50 x 50 cm.

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Recipiente para fermentación.

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12 Botellas tapa de rosca.

PROCEDIMIENTO: Colocar el jugo de piña y 6½ tazas de azúcar en el recipiente de fermentación previamente aforado a 15 litros. Agitar para disolver muy bien y posteriormente adicionar la levadura activada. Dejar fermentar hasta que cese desprendimiento de gas (4-5 días).

completamente

la

turbulencia

y

el

Filtrar con lienzo y decantar repetidas veces hasta obtener un vino claro. Agregar 8 tazas de azúcar y disolver muy bien. Embotellar y guardar en refrigeración. Volver a decantar si es necesario. NOTA: El recipiente de fermentación consistirá de un envase de unos 20 litros de capacidad preferentemente de vidrio, de boca estrecha y taponado con tela o gasa. Para activar la levadura se la deberá disolver en una taza de agua tibia con media cucharadita de azúcar y dejar en reposo por unos 15 minutos.

REQUISITOS MICROBIOLOGICOS DEL VINO DE PIÑA: REQUISITOS.

n

m

M

C

Recuento de microorganismos aerobios mesófilos UFC/cm3

3 1X 102

1X 102

1

N.M.P Coliformes/cm3

3