Efecto de la aireación en la producción de compuestos volátiles por cultivo mixto de Brettanomyces intermedius y Saccharomyces cerevisiae durante la fermentación de sidra

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Efecto de la aireación en la producción de compuestos volátiles por cultivo mixto de Brettanomyces intermedius y Saccharomyces cerevisiae durante la fermentación de sidra

Como afectan los parámetros la biosíntesis de algunos metabolitos

En el cultivo en biorreactor no se ha observado la producción de ácido acético al final del cultivo pero sí pequeñas cantidades de etanol, alcoholes superiores y etil acetato. Los valores bajos de rendimiento (Yx/s) y tasa de crecimiento específico (µ) están correlacionados con su lento crecimiento bajo estas condiciones. Finalmente, se requieren estudios adicionales sobre la influencia de la aireación en la actividad fermentativa de Brettanomyces intermedius con la finalidad de dilucidar su comportamiento en cultivos mixtos con otras levaduras.

Productos obtenidos a partir de las condiciones de la fermentación y microorganismos asociados

El azúcar consumido es utilizado en el crecimiento celular, en procesos como "maintenance", o en la formación de productos de la fermentación. En los compuestos producidos se observan pequeñas cantidades de etanol (0.34±0.1 g/L), y además ausencia del ácido acético. Las bajas concentraciones de etanol se deben a que el oxígeno limita su producción contrariamente a la producción del ácido acético.

Sin embargo, la ausencia del ácido acético bajo estas condiciones es un fenómeno no esperado. Sin embargo, Abbott et al.55 ha reportado que algunas especies de Brettanomyces no producen ácido acético cuando son cultivados en medios con concentraciones altas de azúcar y bajo condiciones aerobias de cultivo. Por otro lado, se han observado bajas concentraciones de 1-propanol, 2-metil-propanol, 3-metil-butanol, 2-metil-butanol y etil acetato.

Parámetros de fermentación

Las fermentaciones mixtas con Brettanomyces intermedius RIVE 2-2-2 y Saccharomyces cerevisiae RIVE 15-1-416 se realizaron en cultivo estático y agitado en matraces Erlenmeyer de 0.5 L conteniendo 250 mL de cultivo. Las fermentaciones en cultivo agitado se realizaron a 200 min-1 durante ocho días y, en cultivo estático el tiempo de fermentación fue de 15 días. Los experimentos se realizaron a 28oC y la relación de inóculo fue de 1:1 para cada cepa. Con la finalidad de comparar la producción de compuestos volátiles se realizaron fermentaciones con cultivo puro de Saccharomyces cerevisiae RIVE 15-1-416 en las mismas condiciones.

Rutas metabólicas

Brettanomyces intermedius

Brettanomyces intermedius a condiciones aerobias convierte glucosa en etanol, ácido acético y CO2. Mientras que en condiciones anaerobias la tasa de fermentación disminuye pero no cesa por completo, efecto conocido como "Custer".

Saccharomyces cerevisiae

Son anaerobias facultativas "Crabtree positivas". Es decir, en medios de cultivo con altas concentraciones de azúcar como glucosa y, en condiciones aerobias, la respiración se reprime y optan por fermentar.

Microorganismos que participan

Se estudió el efecto de la aireación en la actividad fermentativa de Brettanomyces intermedius RIVE 2-2-2 en cultivo mixto con Saccharomyces cerevisiae RIVE 15-1-416 con el objetivo de evaluar la producción de compuestos químicos de importancia sensorial. Para ello se cultivaron ambas cepas en matraces Erlenmeyer conteniendo jugo de manzana estéril sin aroma.