UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS PRACTICA N° 13 ELABORACIÓN DE VINO TINTO con Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus DOCENTE: Dr. Carlos Villanueva Aguilar AUTORES: • Chuzón Cornejo, Luis Ángel • Guerrero Burga, Erick Alexander • Herna Castro, Víctor Augusto • Martos Leyva, lucia del Rosario • Mendoza Incio, Fernando • Miranda Tiznado, Víctor Luis • Paz Campos, Odaly Jazmín • Yaipén Ruiz, Darlene Yajaira • X CICLO: MATERIA: Biotecnología Microbiana 47 PRACTICA N° 13 ELABORACIÓN DE VINO TINTO con Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus 1. INTRODUCCIÓN El vino es una bebida alcohólica resultante de la fermentación alcohólica del jugo o mosto de uva (fresco o concentrado) llevada a cabo por la levadura Saccharomyces cerevisiae var. Ellipsoideus . Su nombre proviene de la variedad de uva 'Vitis vinifera', la primera y una de las mas utilizadas para la elaboración de vinos. El conjunto de operaciones para transformar en VINO el jugo resultante del aplastamiento de los granos de UVA se denomina vinificación Este proceso engloba únicamente la fase de elaboración fermentativa del vino. Es una fermentación industrial atípica pues no interesa la obtención de un producto concreto, sino la transformación global del MOSTO en VINO, aun en condiciones no estériles. En la vinificación hay que tener en cuenta los siguientes factores: A. Medio de cultivo (composición del mosto) B. Levadura y microbiota. C. Proceso de fermentación (condiciones operativas) Para la elaboración del vino, las uvas son prensadas para extraer el mosto o jugo, rico en azúcares. Las levaduras nativas o la adición de levaduras seleccionadas provocan la fermentación de los azucares del mosto resultando como productos alcohol etílico y dióxido de carbono (liberado en forma de gas). C6H12O6 (Glucosa) ----> 2 C2H5OH (Etanol) + 2 CO2 + energía La fermentación se interrumpe normalmente cuando los azúcares fermentables han sido transformados en C2H5OH y CO2, o cuando la concentración de alcohol supera la tolerancia de las levaduras. A este momento, lo que era mosto, se ha transformado en vino. Para elaborar vino tinto, el mosto es dejado en contacto con las pieles u hollejos hasta que alcance el color deseado, durante el periodo de fermentación o, en muchos casos, durante el periodo de maceración previo o posterior a la fermentación. Toda la materia colorante, además de múltiples compuestos saborizantes y taninos, se encuentran en los hollejos de las uvas y la fermentación y maceración se encargan de liberarlos. Las levaduras implicadas en la fermentación del vino son de dos clases: las “silvestres” presentes en las uvas (tal como se cosechan) y las “cultivadas”, Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus que se añade al mosto para iniciar la fermentación. Mientras la levadura silvestre tolera hasta un grado de alcohol bajo, la cultivada tolera mayores porcentajes y puede llegar a producir hasta 17º alcohólicos. 2. OBJETIVO ☑ Elaborar vino tinto con cepas de Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus 3. MATERIALES ☑ Material Biológico • Cepa de S. cerevisiae var. ellipsoideus • “Uva” Vitis vinifera Villanueva Aguilar Carlos E. 48 ☑ Equipos y reactivos • • • • • • • • Bicarbonato de sodio Clarificantes: clara de huevo Metabisulfito de Sodio. Tina y cilindros plásticos Colador o canasta de carrizo Tela de tocullo y algodón Biorreactor: Damajuana (4L) Embudo • • • • • • • • Probeta (1000 ml.). Balón de 2 L. de volumen Cánulas de plástico. Ácido Tartárico. Termometro Paleta o agitador Cucharas, Cuchillo y vaso Botellas • • • • • • • • Azúcar blanca. Balanza. Manguera Cinta de pH. Refractómetro Sacarímetro Alcoholímetro mostimetro 4. PROCEDIMIENTO 4.1. ETAPA PRE-FERMENTATIVA 4.1.1. Diseño, Construcción y Esterilización del Biorreactor tipo tanque batch anaeróbico 4.1.1.1. Diseño y construcción: según configuración y tamaño Fermentación Primaria Fermentación Secundaria Adquisición de materiales y/o insumos. Tapas de goma Damajuana de vidrio 3. 8 l. de volumen Balde de plastico 5.0 L de volumen Probeta Cánulas de plástico Recipientes de plástico. 4.1.1.2. Esterilización del biorreactor: ☑ Con flujo de vapor de agua a 100°C durante 15 - 30 min ☑ Esterilizar accesorios (Cánulas y tapones) con hipoclorito de sodio 5.25 % por 5 días. Villanueva Aguilar Carlos E. Manual de 49 Practicas 4.1.2. Preparación del Medio de Fermentación (mosto a fermentar) 4.1.2.1. Obtención del mosto ☑ ☑ ☑ ☑ Selección: uvas que concentren la máxima cantidad de azúcar. Sanas y sin picaduras. Lavado y Pesado: a chorro de agua y pesar (4 kg de uvas) para determinar su rendimiento Desgranado: separar los granos del racimo y eliminar frutos deteriorados. Estrujado o chapeado: triturar los granos sin dañar las pepas. Provoca la extracción del liquido azucarado y otras sustancias contenidas en las uvas. Selección 1) Selección de la uva: Pesado Chapeado 2) Chapeado de la uva: 50 4.1.2.2. Acondicionamiento o corrección del Mosto: Corrección de la acidez: ☑ Acidez: ajustar el pH a 3.5 con acido tartárico (5 g/L mosto). A veces hay deficiencias o excesos de acidez en el vino. ☑ Corrección de la acidez: ▪ La acidez se puede aumentar añadiendo acido cítrico en una dosis máxima de 1%. Confiere sabor y fragancia ▪ Por su parte la acidez se puede reducir mediante la adición de bicarbonato de calcio o tartrato de potasio. ▪ En el cuadro adjunto se muestra la cantidad de bicarbonato a añadir para incrementar la acidez 51 Villanueva Aguilar Carlos E. Manual de Practicas Corrección del azúcar: ☑ Sacarosa: Se recomienda añadir de 0.35 a 0.4 kg de azúcar por cada 5 kg de uva. Puede variar según el contenido de azúcar de la uva. ☑ Calculo de la cantidad de azúcar: ▪ Homogenizar el mosto y determinar los ºBRIX. ▪ Para iniciar la fermentación debe tener un máximo de 24º Brix. ▪ Ajustar el Brix requerido (24º Brix) adicionando la cantidad de sacarosa determinada según la fórmula: (Peso del mosto) (Brix deseado – Brix inicial) 100 – Brix deseado (5850) (24 – 19) .. 385 g sacarosa 100 – 24 4.1.3. Preparación y Propagación del Inóculo. ☑ Aislar y seleccionar la cepa de S. cerevisiae var. ellipsoideus a partir de mosto de uva en agar saboraud. ☑ Conservar la cepa seleccionada en un tubo de ensayo con agar saboraud inclinado ☑ Preparar una suspensión de la cepa en un tubo con 10 ml de s.s.f estéril. El inoculo tendrá una concentración de células equivalente a la turbidez del tubo Nº 5 del nefelómetro Mc Farland, que corresponde a 1.5 x 109 células /ml ☑ Inocular la suspensión (10 ml) en un matraz con 90 ml. de mosto de uva e incubar a 23 – 25 °C en agitación y aerobiosis durante 24 h. para obtener el volumen de inoculo requerido (100 ml para 900 ml de mosto de uva) para iniciar la fermentación en el biorreactor 4.2. ETAPA FERMENTATIVA ☑ Introducir las uvas chapeadas (mosto previamente corregido y/o medio de fermentación) en el biorreactor para llevar a cabo la fermentación primaria ☑ Sulfitado: agregar 0.15-0.20 g de metabisulfito de potasio por litro de mosto para seleccionar levaduras vínicas genuinas y promover el desarrollo de las levaduras de fermentación inhibiendo el de otros microorganismos. ☑ Adicionar 0.2 – 0.3 g de levadura por 1 litro de mosto a fermentar (o un inóculo del cultivo de Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus equivalente al 10 % V/V del total de mosto a fermentar) ☑ Cerrar herméticamente el pre-fermentador y dejar en fermentación anaeróbica a temperatura de 22 – 23 ºC durante 6 a 8 días ☑ Ssumergir el sombrero mínimo una vez diaria para extraer el máximo colorante de la cáscara y evitar desarrollo de bacterias acéticas en los espacios de aire en el hollejo. ☑ Medir la cantidad de azúcar hasta alcanzar el mínimo (0 °baume ) o salida CO2 52 Villanueva Aguilar Carlos E. Manual de Practicas 4.3.. FASE POST- FERMENTATIVA 4.3.1. Descube Descube, Trasiego y Clarificación Trasiego Clarificado Descube ☑ Se realiza cuando la densidad del mosto es 0 °baume” transcurridos de 6 a 8 días de fermentación. ☑ Trasegar o separar el mosto fermentado de los residuos de levadura y sólidos precipitados utilizando un colador (o canasta de carrizo) en recipiente de vidrio limpio, quedando las heces en forma de precipitado. Exprimir los hollejos hasta obtener el máximo de vino. ☑ Complementar la filtración con tela (tocuyo o gasa) ☑ El vino descubado se vierte al biorreactor para llevar a cabo la fermentación secundario y se deja por periodo de 15 días. ☑ Luego se lleva a acabo el primer trasiego. En esta etapa del proceso se puede realizar el endulzado final53 del vino ya sea para obtener un vino semiseco o dulce. Trasiego ☑ Separar los residuos con telas o algodón. ☑ El primer trasiego no usa clarificantes y se hace 15 días después del descube (final de la fermentación secundaria) ☑ El segundo y tercer trasiego se llevan a cabo luego de otros 15 días. Clarificado ☑ Un vino bien preparado se aclara por si solo espontáneamente, luego de un tiempo (6 meses) aproximadamente y un año en algunos casos) ☑ Para acelerar el proceso de clarificado se pueden utilizar las siguientes alternativas: o Una clara de huevo a punto de nieve por cada 10 litros de vino. o Bentonita en una proporción del 0.1 % o Biopectinasa, 0.5 g por 10 litros de vino. o Tanino y gelatina en proporción de 0.5 a 1 g por 10 litros. ☑ El clarificante se aplica al vino con una cuchara según la cantidad necesaria ☑ En algunos casos, luego del primer trasiego solo es necesario pasar los recipientes de vino a un ambiente de temperatura mucho menor como 13 °C. 55 Villanueva Aguilar Carlos E. 4.3.2. Manual de Practicas Lavado de botellas ☑ Paralelamente al ultimo trasiego se van lavando las botellas, remojando con detergente y solución cáustica (una cucharadita diluida en 10 L de agua) ☑ El ultimo enguaje se hará en una solución de metabisulfuito de sodio (una cucharadita en 10 L de agua). ☑ Escurrir bien 4.3.3. Embotellado ☑ El vino se deja en botellas debidamente llenas y cerradas, Cuanto mayor sea el tiempo de añejamiento, mejor será el cuerpo, aroma y consistencia del vino ☑ El llenado y encorchado de las botellas puede ser manual. Para mejorar la presentación se coloca un capuchino sobre el corcho. ☑ Someter a pasteurización (80 ºC/15min.) 56 4.3.4. Análisis Organoléptico del Vino ☑ Analizar: aspecto, aroma, color y sabor. ☑ Monitoreo grados de alcohol. 5. RESULTADOS PARAMETROS Cantidad Peso inicial de uvas …………………………………………………. Cantidad de Mosto Puro ……………………………………………. Acidez: ………………………………………………………………… Brix deseado 4 000 g 1 330 ml 3.5 pH 20-25 ° Brix inicial ……………………………………………………………. Cantidad de Azúcar …………………………………………………. Volumen de CO2 producido ………………………………………… Volumen de vino producido: ………………………………………. Aspecto ………………………………………………………………… Aroma …………………………………………………………………. color …………………………………………………………………… sabor ………………………………………………………………. Grados alcoólico .................................................................. 18° 10 g 2.2 ml 1330 ml Añejo afrutado Rojo violáceo Lig. amargo 4.5 % Producto final obtenido 57 Villanueva Aguilar Carlos E. Manual de Practicas 6. CONCLUSIONES Se logro elaborar un vino tinto casero siguiendo los pasos indicados en la guia practica brindada por el profesor. Cumpliendo siempre con los estandares de calidad para la realizacion del product final obtenido. 7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 58
