Malolactic fermentation in winemaking: evaluation of operational parameters

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Ana Sofia Barbosa de
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/41687
Resumo: Dissertação de mestrado em Bioengenharia
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spelling Malolactic fermentation in winemaking: evaluation of operational parametersFermentação malolatica na produção de vinho: avaliação de parametros operacionaisEngenharia e Tecnologia::Biotecnologia IndustrialDissertação de mestrado em BioengenhariaMalolactic fermentation is a secondary fermentation in the winemaking process that, when occurring, what does not always happen, takes place after the alcoholic fermentation and is conducted by lactic acid bacteria. In malolactic fermentation (MLF), malic acid is mainly converted to lactic acid and carbon dioxide. This transformation decreases wine acidity and increases pH, and also leads to several sensory changes. The control of MLF extension remains a major problem and has been targeted by several studies. For this control, some parameters should be considered, such as pH, SO2 concentration, temperature and nutrient availability. The use of immobilized cells systems has been applied in food industry providing several advantages when compared with free cells. Its use in winemaking has been reported in several studies and may be also helpful for malolactic fermentation control. This work aims at controlling malolactic fermentation by testing operation parameters and different immobilization supports. Five fermentations were carried out with different initial pH values (3.3 and 3.5), different SO2 concentrations (30 mg/L and ≈ 20 mg/L) and nutrient supplementation, to improve bacteria growth and activity. Two different supports were tested for malolactic fermentation - alginate beads and grape skins – and compared with fermentations using free cells. The influence of the operating parameters on the quality of the final product – composition, color and aromatic compounds – was evaluated. The fermentation process carried out at higher pH value (3.5), combined with lower SO2 concentration and nutrient supplementation allowed for the obtention of a higher conversion of malic acid into lactic acid, and consequently, higher final pH values. However, no significant differences were reported among the different supports used. Fermentations with immobilized cells in alginate beads reported lower cells concentration at the end, when compared with immobilization in grape skins and free cells, reducing cells accumulation. In what concerns aroma compounds evaluation, no significant improvements in wine aroma were noticed as most of the compounds were found in concentrations below the perception threshold. Wines produced with immobilized cells in grape skins showed a darker color compared with wines produced with free cells and with cells immobilized in alginate beads.A fermentação malolática é uma fermentação secundária no processo de produção de vinho que, quando ocorre, o que nem sempre se verifica, ocorre após a fermentação sendo conduzida por bactérias lácticas. Na fermentação malolática (FML), o ácido málico é, principalmente, convertido a ácido láctico e dióxido de carbono. A principal dificuldade da fermentação malolactic consiste no controlo da sua extensão, sendo esta alvo de variados estudos. Para um possível controlo da FML é necessário ter em consideração alguns operacionais, tais como pH, concentração inicial de SO2, temperatura e disponibilidade de nutrientes no meio. O uso de células imobilizadas tem sido aplicado na indústria alimentar, fornecendo variadas vantagens comparativamente ao uso de células livres. A aplicação de sistemas com células imobilizadas na produção de vinho tem sido também relatado em vários estudos, podendo ser úteis para o controlo da fermentação malolática. Este trabalho tem como objetivo o controlo da fermentação maloláctica testanto os diferentes parâmetros operacionais e diferentes suportes de imobilização. Cinco fermentações foram realizadas com diferente pH inicial (3,3 e 3,5), diferente concentração de SO2 (30 mg/L e ≈ 20 mg/L) e adição de nutrientes para melhorar o crescimento e atividade celular. Dois suportes diferentes para a realização foram testados – esferas de alginato e películas de uva- e comparados com o uso de células livres. A influência dos parâmetros operacionais e qualidade do produto final – composição, cor e compostos aromáticos – foram avaliados. Fermentação conduzida com pH inicial mais elevado, combinado com concentrações mais baixas de SO2 e adição de nutrientes, alcançou conversões de ácido málico a ácido láctico mais elevadas, e consequentemente, pH final mais elevado. Contudo, não foram observadas diferenças significativas entre os diferentes suportes usados. Fermentações com células imobilizadas em esferas de alginato reportaram concentrações celulares mais baixas no final da fermentação, quando comparadas com imobilização em peliculas de uva e células livres, reduzindo assim, a acumulação celular no decorrer da fermentação. Relativamente à avaliação dos compostos aromáticos, não foram registadas alterações significativas uma vez que a maioria dos compostos encontravam-se abaixo do limiar de perceção. Vinhos produzidos com células imobilizadas em peliculas de uva apresentaram cor mais escura que os vinhos produzidos de forma tradicional, com células livres, e com células imobilizadas em esferas de alginato.Oliveira, J. M.Teixeira, J. A.Universidade do MinhoCarvalho, Ana Sofia Barbosa de20152015-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/41687enginfo: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:RCAAP2023-07-21T12:00:04Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/41687Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T18:49:54.067932Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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