1. Healthcare

BEBIDAS ALCOHOLICAS FERMENTADAS
Chichas
Fermentado de arroz
Sake – Mijiu – Santi – Sato - Raksi
Vinos
Sidras
Cervezas
Vermut
ALIMENTO
Valor nutritivo
Benéfico a la salud
Características sensoriales
Apariencia
Textura
Aroma
Sabor
QUESOS - VINOS
CALIDAD
PROCESO BIOTECNOLOGICO
MATERIA PRIMA
FERMENTACION
TECNOLOGIA
VARIABILIDAD GENETICA
Especie uva
VARIABILIDAD FISIOLOGICA
Salubridad planta
Estado de maduración
VARIABILIDAD AMBIENTAL
terreno-Clima-Estrés
Malbec
Cabernet sauvignon
Bonarda
Syrah
Pinot noir
Barbera
Sangiovese
Chardonay
Tempranillo
Torrontes
UVA (vitis
(vitis vinifera)
vinifera)
TERRENO
Terrenos livianos con gran
cantidad de sales minerales.
AGUA
Cultivo de clima seco. 500 –
600 mm de agua por año.
CLIMA
Cultivo de clima templado
con amplitud térmica.
Polifenoles
No flavonoides
Flavonoides
Taninos
Color
Astringencia
Sabor
HC
Fructosa
Glucosa
Sacarosa
Ribosa – xilosa –ramnosa
19 - 25 % P/P
0,2
0
2 - 1 % P/P
0.8 - 2 g.L-1
Acidos orgánicos
Tartárico
Málico
á
Cítrico
2 - 6 g.L-1
4 - 6 g.L-11
0.5 - 1 g.L-1
Aroma varietal
terpenos
VINIFICACION DE VINOS TINTOS
Proceso de elaboración del vino
Maceración y fermentación alcohólica
Fermentación maloláctica
Trasiegos
Estabilización y limpieza
Crianza
Fraccionamiento
Añejamiento
VINIFICACION DE VINOS TINTOS
Proceso de elaboración del vino
Maceración y fermentación alcohólica
Fermentación maloláctica
Trasiegos
Maceración
Materias colorantes, los componentes
aromáticos y taninos se transfieren al mosto.
Maceración y fermentación se produce en
forma simultánea.
Duración:
desde
algunas
horas
o
prolongarse más allá del tiempo que dura la
fermentación.
Estabilización y limpieza
Crianza
Fraccionamiento
Añejamiento
Estos
E
t
2 procesos definen
d fi
l
las
características
t í ti
organolépticas del vino.
Vinos apenas teñidos para consumo rápido.
Vinos con alta carga tánica para ser
consumidos varios años posteriores a la
fecha de la vendimia.
VINIFICACION DE VINOS TINTOS
Proceso de elaboración del vino
Maceración y fermentación alcohólica
Fermentación maloláctica
Trasiegos
Estabilización y limpieza
Crianza
Fraccionamiento
Fermentación alcohólica
Levaduras del hollejo, o levaduras sembradas.
Fermentación
F
t ió azúcares
ú
( l
(glucosa
y fructuosa)
f
t
)
con produciendo alcohol etílico y dióxido de
carbono (CO2).
Metabolismo de levaduras exotérmico.
Control de temperatura: entre 25º y 32ºC.
Fermentación hasta cc de azúcares de 2 g.L-1.
Tiempo: 5 – 8 días.
Separación
S
ió de
d hollejos
h ll j
y semillas
ill
d la
de
l fase
f
líquida.
Añejamiento
Producto final: el vino nuevo.
VINIFICACION DE VINOS TINTOS
Proceso de elaboración del vino
Fermentación Maloláctica
Producida por BALs.
Maceración y fermentación alcohólica
Fermentación maloláctica
Trasiegos
Transforma el ácido málico en ácido láctico.
Aumento del pH y disminución de aspereza
del vino.
Trasiegos
Separación por gravedad o bombas del vino
Estabilización y limpieza
de las materias sólidas que se depositan en
el fondo de los tanques.
Crianza
Estabilización y limpieza
Fraccionamiento
Decantación – Clarificación
Filtración - Centrifugación
Añejamiento
Proceso fundamental para mantener los vinos
límpidos,
donde
no
existan
actividades
biológicas, que comprometan su estabilidad.
VINIFICACION DE VINOS TINTOS
Crianza
Proceso de elaboración del vino
Maceración y fermentación alcohólica
Fermentación maloláctica
Trasiegos
Sin crianza: Vinos de consumo rápido.
Tanque
q de acero inoxidable ((algunos
g
meses).
)
Con crianza
En toneles de roble de 225 litros.
Tiempo:
p p
pocos meses hasta dos años.
Color más intenso y estable en el tiempo.
Aroma más complejo (aromas terciarios)
Decrece en astringencia.
Mayor estabilidad.
Estabilización y limpieza
Crianza
Fraccionamiento
Añejamiento
Fraccionamiento
Embotellado y encorchado. En atmósfera
i
inerte
t y garantizado
ti d la
l asepsia
i del
d l proceso.
Añejamiento
En botella. Pueden ser años.
Transformación de color y aromas primarios,
secundarios y terciarios.
MODIFICACIONES ORGANOLEPTICAS POR LOS POLIFENOLES
POLIFENOLES
REACCIONES QUIMICAS
O id i
Oxidaciones
Condensaciones
Polimerizaciones
Color
Astringencia
Sabor
VINIFICACION DE VINOS BLANCOS
Proceso de elaboración del vino
Escurrido
Prensado
Limpieza
Fermentación alcohólica
Fermentación maloláctica
En la vinificación en blanco practicamente
no hay maceración.
Los vinos blancos se pueden elaborar a
partir de uvas blancas o de uvas tintas
vinificadas en blanco.
Escurrido y prensado
La maceración en los mostos blancos no
supera las 24 horas.
Se realiza a baja temperatura para evitar la
transferencia de sustancias colorantes.
limpieza
C
Conservación
ió
Limpieza
Fermentación alcohólica
La temperatura se mantine entre 12º y 18ºC.
Fraccionado
La fermentación se realiza entre 10 – 15 días.
VINIFICACION DE VINOS BLANCOS
Fermentación Maloláctica
Proceso de elaboración del vino
En los vinos blancos generalmente no se
Escurrido
realiza la fermentación maloláctica.
Prensado
Limpieza
Conservación
El vino es conducido a cubas de acero
ino idable donde pasarán alguno
inoxidable
alg no meses.
meses
En
Fermentación alcohólica
ellas
Limpieza
Fraccionado
completan
los
procesos
metabólicos.
Limpieza
Fermentación maloláctica
C
Conservación
ió
se
Estabilización en frío ((5ºC)) con el fin q
que las
sales (bitartratos) presentes en el vino
precipiten.
Fraccionado
PROCESOS PREPRE-FERMENTATIVOS
Calidad de la uva
C b hid t
Carbohidratos
Fructosa
glucosa
sacarosa
Ribosa – xilosa –ramnosa
azucares (sólidos solubles)
pH
acidez titulable
Residuos microbiológicos
19 g%
%
( , – 1 % P/P))
(0,2
(0.8 – 2 g.L-1)
Uvas blancas
Uvas tintas
19 – 23 ºBrix
21 – 24 ºBrix
pH y acidez titulable
Acidez
pH 3.6 ± 0.3
Acidez titulable (tartárico, málico, cítrico)
Acidez volatil (acético)
Saccharomyces detiene el crecimiento a pH 3.0
BALs detiene el crecimiento a pH < 3.5
pH es importante
p
p
en la actividad de SO2
Residuos microbiológicos
hongos
bacterias
glicerol
ácido acético
Selección de uvas descarte off-carácter
Mosto
pH 3 – 4
Fructosa
Glucosa
Pentosas
P ti
Pectinas
75 – 150 mg.mL-1
75 – 150 mg.mL-1
0.8 – 2 mg.mL-1
Antocianinas
Flavonoides
0.5 mg.mL-1
0.1 - 1 mg.mL-1
Tartárico
Málico
Cítrico
2 – 10 mg.mL-1
1 – 8 mg.mL-1
0.5 – 1 mg.mL-1
Aminácidos
Amonio
150 - 2500 μg.mL-1
5 - 150 μg.mL-1
PROCESAMIENTO DEL MOSTO
Aditivos
Enzimas
Peptinasas
E. Proteolíticas
degradan peptinas
Hidrólisis peptidos
Preservantes y esterilizantes
SO2
Lisosima
Acido Sorbico
Lisis pared celular gram (+) (vinificación de blancos)
Limita el crecimiento de levaduras
SO2
antioxidante
antimicrobiano
Reacción con aldehidos y
α-cetoácidos, diacetilo y
antocianinas.
VINO pH 3 - 4
El SO2.H2O difunde por la membrana celular y
al pH intracelular (aprox.
(aprox. 6.5) se convierte en
=
HSO3 y SO3 que reaccionan con NAD+ y FAD+
y ATP
PROCESOS FERMENTATIVOS
Saccharomyces
cerevisiae
Oenococcus oeni
B
Fermentación residual
no-Saccharomyces
A
A Brettanomyces bruxellensis - Candida stellata - Saccharomyces cerevisiae - Zygosaccharomyces
bailii
B Lactobacillus plantarum, Acetobacter acetic
FERMENTACION ALCOHOLICA
Cultivo
Saccharomyces cereviseae
Saccharomyces uvarum
Carbohidratos
∼ 20 º Brix
Temperatura
> 20 ºC / < 20 ºC
pH
>3
SO2
50 mg
mg..L-1
FERMENTACION MALOLACTICA
Cultivo
BALs
Carbohidratos
∼ 0,2 % P/V
Graduación Alcohólica
10 – 13 %
Temperatura
15 ºC
pH
>3
SO2
50 mg
mg..L-1
LEVADURAS
no-Saccharomyces y Saccharomyces
La flora no-Saccharomyces es controlada por la fermentación alcohólica
Características de las levaduras starters
Requerimientos nutricionales
C (carbohidratos)
N (NH4+/AA)
Vitaminas y minerales
Inhibición por [etanol]
1-2% ↓
> 10% ↓ ↓
Especies
p
tolerantes
18-20%
LEVADURAS TRANSGENICAS
Inhibición de bacterias alterantes
Aumento o disminución del etanol del vino
Incremento del aroma
Aumento de resveratrol
METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONOS
Fermentacion alcohólica
La fermentación alcohólica se
produce aun con disponibilidad
de O2
Este efecto se observa en
Saccharomyces (efecto Crabtree)
Fermentación alcoholica hasta una
concentración de azucares de 0,2 % P/V
Cáracterísticas del efecto Crabtree
AZÚCAR
Ú
BAJA CONCENTRACIÓN
ALTA CONCENTRACIÓN
Respiración
R
i
ió
Alto ATP
Alta biomasa
Bajo etanol
Fermentación
F
t ió
Bajo ATP
Baja biomasa
Alto etanol
Comparación entre el efecto Pasteur y el efecto Crabtree
AZÚCAR
BA
AJO NIVEL
ALTO NIVEL
O2 DISUE
ELTO
BAJA CONCENTRACIÓN
ALTA CONCENTRACIÓN
Fermentación
Bajo ATP
Alto etanol
Fermentación
Bajo ATP
Alto etanol
Respiración
Alto ATP
Bajo etanol
Fermentación
Bajo ATP
Alto etanol
GENERACION DE FLAVOUR
Metabolismo del aminoácidos
No-Saccharomyces y Saccharomyces
Terpenos
Saccharomyces
y
y Brettanomyces
y
Candida,, Kloeckera,, Pichia,, Metschnikowia
UVA
PROCESO
OC SO ENVEJECIMIENTO
C
O
ALCOHOLES
SUPERIORES
ESTERES
TERPENOS
G
A
Terpenos
unidos
(sin aroma)
GLICOSIDASAS
Terpenos libres
(aroma)
BACTERIAS LACTICAS
Lactobacilos,
L
t b il
oenococcos y pediococcos
di
son responsables
bl
d la
de
l
segunda fermentación (malo-láctica)
ACTIVIDADES METABOLICAS PRIMARIAS DE LAS BALs
A id Málico
Acido
Máli
Azucares
Acido Cítrico
Acido Láctico
Acido Acético
PIRUVATO
Etanol
Diacetilo
Acetoina
2,3 butanodiol
CO2
Acido Láctico
(Hterofermentativa
Hterofermentativa))
O
Oenoccocus
oenii
Compuesto C4
Acido Láctico
(Homofermentativa
Homofermentativa))
h t
heterofermentativo
f
t ti
fermentan el ácido málico
son capaces de sobrevivir a pH < 3.5
METABOLISMO DEL ACIDO MALICO
L
La
f
fermentación
t ió
d l
del
ácido málico genera una
disminución de la acidez
METABOLISMO DEL ACIDO CITRICO
Metabolismo del citrato por BALs homo- y
hetero-fermentativas
METABOLISMO DE AMINO ACIDOS
BALs generan una cantidad de metabolitos asociados al flavour proveniente del metabolismo de
citrato y amino ácidos.
FAA
α-ketoacids
aldehydes
Carboxylic acids
Alcohols
thiols
BACTERIAS ACIDO ACETICAS
Gram (-), aeróbicas y catalasa (+)
Cuat o gé
Cuatro
géneros
e os
Acetobacter
Acidomonas
Fuentes de Carbono
Hexosas
Alcoholes
Gluconobacter
Gluconoacetobacter
vía de las pentosas
Glucosa - Fructosa
Etanol - manitol
sorbitol – glycerol
Acido
A
id acético
éti
500 mg.L
L-11
Acetaldehido
250 mg.L-1 (umbral de olor 100 mg.L-1)
Acetaldehido se une a SO2
Pueden crecer en bajo contenido de O2 siendo el aceptor
electrónico las quinonas
INTERACCIONES MICROBIANAS
Viability of S. cerevisiae (open circles) and O. oeni
(closed squares) with bacteria inoculated on the same
day as the yeast.
Chemical analysis of Chardonnay wines inoculated with O. oeni strains EQEQ-54 or WSWS-8 before (day 0) or after (day 22
22))
completion of alcoholic fermentations
fermentations..
INTERACCIONES MICROBIANAS
Growth of Saccharomyces cerevisiae Epernay (open
circles) and Lactobacillus kunkeei strain YH-15 (closed
squares) in a Chardonnay juice.
INTERACCIONES MICROBIANAS
Growth of P. parvulus strains WS
WS-9
9 and C5 in Merlot
wines that did not have MLF (open squares) and wines
that completed the secondary fermentation (closed
squares).
Off-electiva
ff
B bid resultante
Bebida
lt t de
d cocer y fermentar
f
t malta
lt de
d cereales
l y lúpulo.
lú l
SIRAKU
MESOPOTAMIA 6000 a.c.
MESOPOTAMIA,
ac
Aparecen las primeras prácticas
rudimentarias en babilónica.
Existen restos de piedra esculpidas
con las recetas.
ZYTUM
EGIPTO, 3000 a.c.
g y cebada,, con la cual hacían p
pan y cerveza.
Dieta a base de trigo
“ Los granos germinados de cebada se trituran en un mortero, y con
su harina se fabrican panes de cerveza, que una vez horneados - algo
húmedos en su interior – se cortan introduciéndolos en jarras con
agua y dátiles o miel. Cuando termina la fermentación, se trasiega
tamizándose varias veces y estrujando la masa. Se guarda el líquido
final en ánforas y almacenándose en cuevas frescas”
CERVÊSÏA
EUROPA CENTRAL, época medieval
Producción y consumo masivo en un formato similar al actual.
Aparece el uso del lúpulo.
BIER
BAVIERA, 1516
Guillermo IV decreta la “Gesetz
Gesetz Reinheitgebot
Reinheitgebot” primera regulación
alimentaria que va a estar vigente hasta 1986. La cerveza solamente
se debía elaborar a partir de agua, cebada malteada y lúpulo.
BIER – BEER – BIÈRE – BIRRA – CERVEZA
EUROPA, s. XIX
Revolución industrial-microbiología moderna.
Ale – Lager - Lambic
Cebada
60 % en almidón y otros carbohidratos.
10 % proteínas.
proteínas
Otros Cereales:
g , avena,, centeno,, maíz,, arroz,, etc
Trigo,
Modificaciones de las características.
Reducción de tiempo y costes.
Maltas claras o lager.
Poco horneadas con gran poder enzimático.
Maltas oscuras
De color que va de ámbar a negro.
M horneado
Muy
h
d y con poco o nada
d de
d poder
d enzimático.
i ái
Se usan en pequeñas cantidades para dar color o gusto a la cerveza.
Maltas
M
lt mixtas
i t
Van del color caramelo o ambar.
Están más tostadas que las maltas base pero conservan actividad enzimáticas.
Cannabinaceas
Lupulina
Sabor amargo
Aroma
F
Formación
ió y mantenimiento
t i i t de
d espuma
Propiedades antisépticas y antioxidantes
Lúpulos amargos
A t más
Aportan
á á
ácidos
id amargos que aromas.
Lúpulos aromáticos
Aportan más componentes aromáticos que amargos
amargos.
El zatec define el estilo pilsner de cerveza.
Lúpulos mixtos
Aportan ambas características juntas
Componente mayoritario de la cerveza.
Insípida
Su composición química, sobre todo en contenido de
sales, va a tener gran influencia en la calidad final.
El calcio aumenta la extracción de la malta y el lúpulo durante la
maceración y cocción.
Rebaja el color y turbidez de la cerveza.
cerveza
Los sulfatos refuerzan el amargor y la sequedad del lúpulo.
Los cloruros dan una textura más llena y refuerzan la dulzura.
El cobre,
cobre manganeso y zinc,
zinc inhiben la floculación de las levaduras.
levaduras
Generos Saccharomyces.
Producción de alcohol y CO2 por fermentación de los
hid t de
hidratos
d carbono.
b
Baja Fermentación: LAGER.
Saccharomyces uvarum
7 – 13 ºC
Alta fermentación: ALE.
ALE
Saccharomyces cerevisiae
15 – 24 ºC
C
Fermentación espontánea:
p
LAMBIC.
Sin adición de levaduras.
Proceso de elaboración de cerveza
Malteado
Molturado
Macerado
Cocido - enfriado
Fermentación
F
Fraccionamiento
i
i t
Maduración
Proceso de elaboración de cerveza
Malteado
Malteado
Los granos frescos se lavan y empapan
hasta que comienza la germinación.
Molturado
Macerado
Cocido - enfriado
Se produce el crecimiento del acrospiro
hasta una longitud similar a la de la
semilla
semilla.
Este proceso tarda unos 4 ó 6 días para la
cebada
cebada.
Fermentación
F
Fraccionamiento
i
i t
Maduración
La malta verde se calienta:
38 ºC
C a 49 °C
C durante un día.
día
60 °C a 71 °C hasta que el contenido de
humedad sea menor del 6 por ciento.
Molturado
Proceso de elaboración de cerveza
Malteado
Molturado
Macerado
Cocido - enfriado
Fermentación
F
Fraccionamiento
i
i t
Maduración
Mezcla en seco de los granos malteados o
no. La proporción define el perfil de la
cerveza. Se tritura.
Macerado
Se deja el grano en agua a 67 ºC.
Se activan las diversas enzimas que
reducen los hidratos de carbonos complejos
en otros más simples y fermentables.
Cuando la mezcla contiene todos los
elementos necesarios se lleva a 82 °C.
Se destruye todas las enzimas.
Se retira
S
ti ell grano de
d la
l mezcla.
l Por
P filtrado
filt d
se separa el mosto del bagazo.
El mosto es el líquido que contiene todo
aquello que se ha extraído del grano y que
se encuentra disuelto en agua.
Cocido - enfriado
Proceso de elaboración de cerveza
Malteado
Molturado
Macerado
Cocido - enfriado
Fermentación
F
Fraccionamiento
i
i t
Maduración
El mosto se somete a cocción.
Esta cocción sirve principalmente para
destruir todos los microorganismos que
figuran
g
como contaminantes.
Se introducen los lúpulos.
Los amargo al principio y al final los
aromáticos.
Se retiran los restos de lúpulo.
Se enfría el mosto.
F
Fermentación
t ió
Esta etapa pueden durar entre una y tres
semanas
semanas.
Fraccionamiento
Proceso de elaboración de cerveza
Malteado
Molturado
Macerado
Cocido - enfriado
Fermentación
F
Fraccionamiento
i
i t
Maduración
Las cervezas Lager industriales son
filtradas,
pasteurizadas,
envasadas,
gasificadas y distribuidas.
2da Fermentación (efervescencia)
Las cervezas artesanas son envasadas con
adiciones de azúcar (o de mosto) y de
levadura fresca.
Maduración
Las mejores cervezas reciben un tiempo de
maduración en ambientes controlados para
favorecer la segunda fermentación y el
desarrollo adecuado de gustos y aromas.
El tiempo es de dos semanas a tres meses.
Algunos
g
tipos
p
de cerveza p
pueden ser
sometidos a maduraciones de hasta tres
años.
Cervezas LAGER
Cervezas ALE
Ligeras, claras, con bastante gas.
Oscuras, espesas y con poco gas.
Graduación alcohólica moderada.
moderada
Graduación alcohólica mas alta.
alta
También suelen ser muy refrescantes.
Sabor mucho más intenso (cereal).
Pilsen, Bock.
Stout
Stout.
Cervezas LAMBIC
Proceso de fermentación: Saccharomyces y otros
microorganismos como Lactobacillus y Brettanomyces.
Lactobacillus producen ácido láctico.
Brettanomyces produce ácido acético.
Cervezas son ácidas por definición.
S elaboración
Su
l b
ió requiere
i
procedimientos
di i t especiales
i l para
controlar y/o reducir la acidez.
…. y hablando de biotecnología y fermentaciones ….
… Producido en Italia desde la era medieval…el buen aceto balsámico es un manjar dulce y viscoso como
la miel, aunque refinadamente ácido, con un aroma penetrante y perfumado. Su sabor e intensidad
singulares son el resultado de un largo proceso de producción artesanal, que demanda un mínimo de doce
años y del que se obtiene poco menos de tres litros por cada 100 kilos de uva molida.
años,
molida De ahí su precio…
precio
… el aceto es el resultado de la lenta conversión del jugo concentrado de uva en aceto (vinagre), causada
por una mínima actividad bacteriológica a lo largo de los años.…esa transformación se produce en los
A ifi i (acetificadores)
Acetifici
(
ifi d
) …. primero,
i
ell jugo
j
d uva concentrado
de
d pasa ell invierno;
i i
d
después
é pasa por madera
d
poco más de una década convirtiéndose en aceto. Año a año cambia de barricas en el siguiente orden:
primero roble, y luego irá reduciéndose entre barricas de cerezo, enebro, fresno, morera y castaño, de la que
saldrán pocos litros del más perfecto aceto tradicional. Sin estos elementos es imposible hacerlo ya que
cada una de las maderas le otorga el carácter balsámico al aceto….
Riceta per la preparazione di aceto tipo balsamico fatto in casa
Aceto di vino, 1 litro
Mosto d'uva cotto, a piacere
…..“Versate in una brocca o in un recipiente a bocca larga l'aceto di vino rosso. Successivamente
aggiungete a piacere il mosto d'uva cotto e mescolate bene Assaggiate e correggete a vostro
piacimento: Se il risultato è troppo dolce aggiungete aceto, al contrario correggete con altro mosto
cotto. Versate il tutto in un recipiente per la conservazione dell'aceto (bottiglia, etc) e fate riposare per
qualche giorno” ….