Caracterização da levedura Torulaspora delbrueckii com vista à sua aplicação em panificação e vinificação

Abstract

Saccharomyces cerevisiae é a levedura mais utilizada na indústria de panificação a nível mundial. No entanto, esta levedura apresenta algumas limitações, nomeadamente, uma baixa tolerância ao congelamento e descongelamento e uma baixa resistência ao stress oxidativo e osmótico que originam uma diminuição da sua capacidade fermentativa. A levedura Torulaspora delbrueckii, contrariamente a S. cerevisiae, apresenta uma elevada tolerância ao congelamento e descongelamento, maior resistência ao stress oxidativo e osmótico, e é ainda capaz de intensificar o aroma do pão, tendo por isso, um enorme potencial para ser aplicada na indústria de panificação. Ao longo do tempo, vários estudos têm mostrado que as propriedades desta levedura podem ser fundamentais para permitir a utilização da massa de pão congelada, potenciando uma possível mudança na indústria de panificação, promovendo a utilização de estirpes não convencionais (não Saccharomyces). Adicionalmente, o interesse por estipes não Saccharomyces também se tem verificado na indústria do vinho, já que algumas destas leveduras podem proporcionar uma diminuição no teor de etanol do meio, aumentar a acidez fixa e diminuir a acidez volátil, aumentar a estabilidade da cor e transformar compostos químicos e/ou aromáticos específicos do vinho. Assim, o estudo das propriedades da levedura T. delbrueckii, reveste-se de um grande interesse tanto do ponto de vista aplicado como fundamental, uma vez que o conhecimento desta levedura é ainda reduzido. Na presente dissertação foi estudado o comportamento de um conjunto de 45 estirpes da levedura T. delbrueckii, isoladas de diferentes ambientes e áreas geográficas, quando sujeitas a testes que avaliam características de interesse tecnológico, como a resistência ao congelamento a -20 ºC, a tolerância ao etanol e resistência ao dióxido de enxofre, a produção de sulfureto de hidrogénio e a atividade killer. Relativamente aos resultados obtidos na vertente de panificação, a avaliação da viabilidade celular ao longo do congelamento revelou que das 45 estirpes testadas, 13 foram capazes de manter 100% de viabilidade ao fim de 120 dias de armazenamento a -20 ºC. Na vertente de vinificação, a avaliação da tolerância ao etanol identificou 34 estirpes que apresentaram crescimento em meio com 12% de etanol, e 51% das estirpes testadas apresentou resistência ao dióxido de enxofre. A maioria das estirpes apresentou uma produção de sulfureto de hidrogénio média a elevada e nenhuma levedura apresentou atividade killer. Apenas uma estirpe apresentou igualmente elevada resistência ao etanol e dióxido de enxofre, e média produção de sulfureto de hidrogénio revelando potencial para ser selecionada para uma caracterização mais detalhada com vista à sua utilização em vinificação.

Saccharomyces cerevisiae is the most used yeast in the bakery industry worldwide. However, this yeast has some limitations, namely, a low tolerance to freezing and thawing and a low resistance to oxidative and osmotic stress that lead to a decrease in its fermentation capacity. The yeast Torulaspora delbrueckii, unlike S. cerevisiae, has a high tolerance to freezing and thawing, greater resistance to oxidative and osmotic stress, and is also capable of intensifying the aroma of bread, having therefore an enormous potential to be applied in bakery industry. Over time, several studies have shown that the properties of this yeast can be fundamental to allow the use of frozen dough, enhancing a possible change in the bakery industry, promoting the use of unconventional strains (non-Saccharomyces). Additionally, the interest in non-Saccharomyces strains has also been raising in the wine industry, as some of these yeasts can provide a decrease in the ethanol content, increase acidity, increase color stability, and enhance aromatic complexity if wines. Thus, the study of the properties of the yeast T. delbrueckii, is of great interest both from an applied and fundamental point of view since knowledge of this yeast is still limited. In this dissertation a collection of 45 T. delbrueckii strains isolated from different substrates and geographical origins was characterized regarding technological properties of interest for wine and bread industries, such as resistance to freezing, ethanol tolerance, resistance to sulfur dioxide, sulfide production hydrogen and killer activity. Regarding the results obtained, in terms of baking, the evaluation of cell viability during freezing revealed that of the 45 strains tested, 13 were able to maintain 100% viability after 120 days of storage at -20 ºC. In terms of winemaking, the ethanol tolerance assessment identified 34 strains that showed growth in 12% ethanol, and 51% of the strains tested showed resistance to sulfur dioxide. Most strains had medium to high hydrogen sulfide production and none of the yeasts had killer activity. Only one strain showed equally high resistance to ethanol and sulfur dioxide, and medium production of hydrogen sulfide, revealing potential to be selected for a more detailed characterization with a view to its use in winemaking.