Is Saccharomyces cerevisiae the only yeast capable of producing wine?: exploitation of Torulaspora delbrueckii for winemaking

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Ticiana Barbosa
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/78021
Resumo: Dissertação de mestrado em Genética Molecular
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spelling Is Saccharomyces cerevisiae the only yeast capable of producing wine?: exploitation of Torulaspora delbrueckii for winemakingÉ Saccharomyces cerevisiae a única levedura capaz de produzir vinho?: exploração de Torulaspora delbrueckii na vinificaçãonon-Saccharomyces yeastsTorulaspora delbrueckiiWineSaccharomyces cerevisiaeOrganoleptic profileLeveduras não-SaccharomycesVinhoPerfil organolepticoCiências Naturais::Ciências BiológicasDissertação de mestrado em Genética MolecularWine is a unique and complex beverage resulting from the combination of several factors, with yeasts playing a fundamental role in its development. Non-Saccharomyces yeasts were considered, for many years, a source of contamination during production and conservation of wines, which labelled them as spoilage microorganisms. However, more recently, the use of these unconventional microorganisms for wine fermentation has been widely investigated and discussed, due to their impact on the complexity of the organoleptic profile of the final product. Among this group, Torulaspora delbrueckii has been gaining prominence in the winemaking sector owing to its contribution with low volatile acidity, the release of sweet compounds, colour intensity and sensory perception of wines. In this work, a set of T. delbrueckii strains with different geographical and technological origins were used to evaluate the phenotypic behaviour of this species through a battery of tests with biotechnological relevance from an oenological point of view. Then, the fermentative character of the isolates with greater phenotypic heterogeneity was evaluated, through individual fermentations in synthetic medium simulating the grape must. Furthermore, strains’ metabolic profile was assessed by high-performance liquid chromatography (HPLC) on glucose (found to be a strain-dependent feature), ethanol content, volatile acidity, glycerol and organic acids concentrations. These analyses showed that temperatures above 37 ºC and 14 and 18 % (v/v) ethanol concentrations, significantly affected T. delbrueckii’s growth. On the other hand, the majority of the strains shared a great resistance to stress environments, including in the presence of fungicides. HPLC analysis reflected variable results with ethanol production, glycerol and citric acid concentrations contributing the most for inter-strain variability. However, a higher production of acetic acid (0.44 to 3.17 g/L) was observed, going against literature reports that describe a lower production of T. delbrueckii in comparison with S. cerevisiae. Our results disclosed three T. delbrueckii strains, isolated from natural environments, and that combine a great fermentative power, the release of high contents of glycerol, and a high resistance and production of ethanol, highlighting their oenological potential.O vinho é uma bebida única e complexa resultante da combinação de diversos fatores, com as leveduras a terem um papel fundamental no seu desenvolvimento. As leveduras não Saccharomyces foram consideradas, durante muitos anos, uma fonte de contaminação durante a produção e conservação de vinhos tendo sido rotuladas como microrganismos de deterioração. No entanto, mais recentemente, o uso destes microrganismos não convencionais em fermentações vínicas tem sido amplamente investigado e discutido, devido ao seu impacto na complexidade do perfil organoléptico do produto final levando ao aparecimento de vinhos com características inovadoras neste mercado. Dentro deste grupo, Torulaspora delbrueckii tem vindo a ganhar destaque no setor enológico devido à sua contribuição de baixa acidez volátil, libertação de compostos de caráter doce, intensidade de cor e perceção sensorial dos vinhos. Neste trabalho, um conjunto de estirpes de T. delbrueckii com diferentes origens geográficas e tecnológicas foi utilizado para avaliar o comportamento fenotípico desta espécie através de um leque de testes com relevância biotecnológica do ponto de vista enológico. De seguida, avaliamos o caráter fermentativo dos isolados com maior heterogeneidade fenotípica, através de fermentações individuais em meio sintético para simular o mosto da uva. Além disso, o perfil metabólico das estirpes foi analisado por cromatografia líquida de alta eficiência no que diz respeito à glucose, etanol, acidez volátil, glicerol e ácidos orgânicos. As análises evidenciaram temperaturas acima de 37 ºC e concentrações de etanol de 14 e 18 % (v/v) como fatores que afetaram significativamente o crescimento. Por outro lado, a maioria das estirpes compartilha uma grande resistência a ambientes promotores de stress, incluindo fungicidas. A análise por HPLC revelou resultados variáveis com a produção de etanol, grandes concentrações de glicerol e ácido cítrico a contribuir com maior importância para a variabilidade entre as estirpes. Contudo, foi detetada uma produção de ácido acético elevada (0,44 a 3,17 g/L) contrariando descrições presentes na literatura, que descrevem T. delbrueckii uma produtora inferior a S. cerevisiae. Os nossos resultados revelaram três estirpes de T. delbrueckii, isoladas de ambientes naturais, exibiram uma combinação de elevado poder fermentativo, libertação de altas concentrações de glicerol e ainda elevada resistência e produção de etanol, destacando o seu potencial enológico.This work was supported by “Contrato-Programa” UIDB/04050/2020 and project PTDC/BIA-MIC/32059/2017 funded by national funds through the FCT, I.P. and by the ERDF through the COMPETE2020–Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI) and Sistema de Apoio Investigação Científica e Tecnológica (SAICT).Franco-Duarte, RicardoSousa, Maria JoãoUniversidade do MinhoFernandes, Ticiana Barbosa20212021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/78021eng202991415info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-09-07T01:30:09Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/78021Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-09-07T01:30:09Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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