Otimização de fermentações sequenciais com duas leveduras do género Saccharomyces

Abstract

A inoculação do mosto de uvas com leveduras puras selecionadas, normalmente da espécie Saccharomyces cerevisiae, é uma prática recorrente que permite uma fermentação rápida e eficiente. Apesar destas vantagens, a utilização generalizada de uma única espécie de levedura contribui para a uniformização dos vinhos. Para contrariar esta tendência e apresentar produtos mais diversificados e complexos organoleticamente, têm sido investigadas novas técnicas de fermentação e leveduras não convencionais. O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação de uma destas técnicas, a fermentação sequencial com duas leveduras do género Saccharomyces com características fermentativas distintas. Primeiro foi inoculada uma estirpe de S. uvarum com elevada atividade β-glucosidásica e em seguida, a diferentes densidades do mosto em fermentação, uma estirpe de S. cerevisiae com tolerância a altas concentrações de etanol. As fermentações foram realizadas numa estação piloto com cubas de 20 L; a massa volúmica e a temperatura foram monitorizadas diariamente, e foram retiradas amostras do mosto em fermentação. Nos vinhos finais determinou-se a acidez total e volátil, o pH e o título alcoométrico com o equipamento OenoFoss™, e os açúcares e glicerol foram doseados por HPLC. As análises aos compostos voláteis do aroma maioritários foram feitas por GC-FID, e aos minoritários por GC-MS. Foram aplicadas técnicas de microbiologia para isolar e fazer crescer as colónias de leveduras recolhidas ao longo da fermentação, e diferentes técnicas de PCR para identificar as leveduras e compará-las com os controlos. Finalmente, foi feita uma prova organolética dos vinhos produzidos. A baixa densidade inicial do mosto condicionou as etapas de inoculação e o título alcoométrico final dos vinhos produzidos, que ficou abaixo dos 8.5 %. As fermentações sequenciais foram mais lentas, e os vinhos produzidos desta forma terminaram com menor teor alcoólico, maior acidez e maior concentração de glicerol do que o vinho produzido com o inóculo de S. cerevisiae pura. Quando inoculadas em simultâneo, a estirpe de S. cerevisiae dominou a fermentação, mas não reprimiu totalmente o crescimento de S. uvarum. Esta produziu maior quantidade de 2-feniletanol e acetato de 2-feniletilo, e como tal os vinhos produzidos por fermentação sequencial apresentaram um aroma floral e a rosas. A maior acumulação destes compostos ocorreu no ensaio onde a inoculação com a segunda levedura foi feita mais cedo, e nos ensaios seguintes houve menor produção de aromas fermentativos. A fermentação sequencial com as duas leveduras testadas mostrou-se viável e produziu vinhos aprovados pelo painel de provadores.

Inoculation of grape must with pure selected yeasts, usually of the species Saccharomyces cerevisiae, is a recurring practice that allows a fast and effective fermentation. Despite these advantages, the widespread use of a single species of yeast contributes to the standardization of wines. To counter this trend and present more diverse and organoleptically complex products, new fermentation techniques and non-conventional yeasts have been investigated. The main purpose of this work was to assess one of these techniques, the sequential fermentation with two yeasts of the Saccharomyces genus with different fermentation profiles. Initially it was inoculated a strain of S. uvarum with high β-glucosidase activity, and then, at different densities of the fermenting must, a strain of S. cerevisiae tolerant to high concentrations of ethanol. Fermentations were performed in a pilot plant with 20 L tanks; density and temperature were monitored daily and samples of the fermenting must were collected. In the finished wines, total and volatile acidity, pH and the alcoholic strength were determined with OenoFoss™, and sugars and glycerol were measured by HPLC. Major volatile aroma compounds were analyzed by GC-FID and minor volatiles by GC-MS. Microbiological techniques were applied to isolate and grow colonies of the yeasts collected throughout the fermentation, and several PCR techniques were applied to identify yeasts and comparing them with the controls. Finally, it was made an organoleptic exam of the produced wines. The low initial density of the must conditioned the steps of inoculation and the final alcoholic strength of the produced wines, which was below 8.5 %. The sequential fermentations were slower, and the wines produced in this way ended with lower alcohol content, higher acidity and higher glycerol concentration than wine produced with a pure culture of S. cerevisiae. When inoculated simultaneously, the S. cerevisiae strain dominated the fermentation, but did not completely suppress the growth of S. uvarum. The latter produced a larger amount of 2-phenylethanol and 2-phenylethyl acetate, so the wines produced by sequential fermentation exhibited a floral and rose like aroma. The greatest accumulation of these compounds occurred in the trial where the second yeast inoculation was done earlier, and in the following trials there was lower production of fermentative aromas. The sequential fermentation with both tested yeasts proved to be feasible and produced wines appreciated by the tasting panel.