Bacterias Lacticas

Las Bacterias Lácticas en el vino

Características de las bacterias lácticas

• Las bacterias lácticas son microorganismos naturales de la uva

• Dependiendo de la sanidad de la uva se encuentran sobre su superficie distintas bacterias y distintas poblaciones

• Por ello, el vino siempre tiene bacterias lácticas• Según sus efectos, hay bacterias lácticas

positivas y negativas• Por otra parte, sus efectos dependen de la

acción que realicen en el vino.

EFECTOS EN EL VINO

• Efectos positivos– Disminución de la acidez – Estabilidad microbiológica– Modificaciones sensoriales

• Efecto negativos– Producción de ácido acético– Producción de aminas biógenas (alergenos)– Producción de aromas inadecuados

ACCION SOBRE COMPONENTES Y EFECTOS

• Efectos beneficiosos, metabolismo de:– Acido málico– Acido cítrico– Pequeñas concentraciones de glucosa

• Efectos perjudiciales, metabolismo de – Acido tartárico– Glicerina– Azúcares (fructosa)

Características generales de las bacterias lácticas

• Son microorganismos Gram positivos

• Son catalasa negativos

• No esporulados

• Móviles

• Microaerofilos

• Con forma de bacilos o cocos

CLASIFICACION DE BACTERIAS LACTICAS DEL VINO

Homofermentativos Pediococcus cerevisiePediococcus pentosaceusCocos

Heterofermentativos Oenococcus oinosLeuconostoc oenos

HomofermentativosLactobacillus plantarum

Lactobacillus caseiStreptobacterium sp

Bacilos

HeterofermentativosLactobacillus fructivoransLactobacillus desidiosusLactobacillus hilgardiiLactobacillus brevis

Oenococcus oinos Lactobacillus casei

Lactobacillus brevis

Pediococcus cerevisiae

Morfología de Bacterias Lácticas

Habitat de las bacterias lácticas

• Leuconostoc: raramente se encuentra sobre la superficie de las uvas y hojas de la vid

• Pediococcus y Lactobacillus se presentan con mayor frecuencia en el viñedo sus poblaciones están en el rango de 103 a 104/mL

• Las poblaciones dependen del estado de madurez y sanitario de la uva

Poblaciones en la bodega• Las poblaciones en la bodega dependen del

nivel de la higiene y del los métodos de sanitización que en ella se aplique

• Los bacterias lácticas se encuentran asociadas a las superficies de los equipos, mangueras y líneas de conducción y sobretodo a las vasijas de madera.

• Las aplicaciones de agua caliente y vapor las destruyen de manera muy eficaz.

• Son muy sensibles al SO2 por ello su uso oportuno y en dosis correctas mantienen las poblaciones bajas durante la elaboración.

Evolución de la población de bacterias lácticas

Primera fase de multiplicación

Segunda multiplicaciónFase de

latencia

Población remanente en el vino

Dias

Esquema general

Principal bacteria de la FML

• La mayor parte de las cepas se presenta en forma de diplococos o formado cadenas al crecer en medio líquido

• Son las bacterias que mejor soportan la acidez del vino• Las cepas se diferencian en la cantidad de productos

aromáticos que producen • Pueden formar sustancias que afectan a ciertos

consumidores.

Cocos heterofermentativosESPECIE: Oenococcus oinos

NUTRICION DE LAS BL

• Las bacterias lácticas poseen una muy limitada capacidad de síntesis de los componentes nutritivos que necesitan.

• Por ello, muchos de sus requerimientos deben ser suplidos por el medio de crecimiento

• Los suplementos nutritivos son complejos y deben incorporar agentes precisos

Metabolismo de carbohidratos

• Son la principal fuente de energía para la célula

• Las BL pueden utilizar dos vías– Homofermentativa produce 85% de lactato– Heterofermentativa: produce 50% lactato +

ácido acético + etanol + CO2

Nutrición nitrogenada

• No son capaces de utilizar el nitrógeno inorgánico• A diferencia de las levadura, el fosfato diamónico

no es una fuente adecuada de nitrógeno• Los aminoácidos y ciertos péptidos cortos

estimulan su desarrollo.• La utilización de ciertos aminoácidos como la

arginina aportan energía a la célula• La utilización de ciertos aminacidos produce

aminas biológicamente activas

FACTORES QUE AFECTAN EL DESARROLLO DE LA

FERMENTACION MALOLACTICA

Evolución de la población de bacterias lácticas durante la vinificación

Características del crecimiento

• Solo algunas bacterias lácticas son capaces de crecer en el vino

• Las que lo hacen tienen un crecimiento muy limitado y difícil de predecir

• Su crecimiento es lento y en general necesitan una etapa de adaptación que puede ser prolongada

Restricción del vino al crecimiento de las bacterias lácticas

• Condiciones de acidez

• Efecto de grado alcohólico

• Temperatura

• Presencia de SO2

• Aporte nutricional del vino

• Presencia de compuestos tóxicos

• Presencia de virus

Efectos del pH

Los valores de pH para asegurar el crecimiento de B.L. deben ser superiores a 3,3.

Bajo 3.5 Oenococcus oinos es la especie dominante A pH superior se pueden desarrollar B.L. que producen deterioros;

Lactobacillus y Pediococcus sp. La metabolización del malato en vinos con pH superior a 3.6, produce

concentraciones superiores de ácido acético. Las producciones de otros metabolitos también se incrementan a pH

superiores. El tiempo necesario para lograr la completa transformación del malato se

afecta intensamente con el pH. Según Bousbouras y Kunkee (1971):

Oenococcus oinos ML-34 requiere 164 dias para metabolizar el ac málico de un vino a pH 3,15, mientras que a pH 3,83 requiere sólo de 14 dias.

Duración de la fermentacion malolactica en un vino a diferentes

pH

pH del vino Tiempo necesario (Días)

3.15 1643.30 593.40 373.50 273.63 253.73 193.83 14

Efecto del pH sobre la persistencia de las bacterías lácticas en el vino

N° de bacterias por mL

PH 3,3

PH 3,45 PH 3,65

Inoculación con un 1% de vinos en FML Después de 30 mín Después de 24 horas Después de 3 días Después de 14 días

620 000 325 000 10 000 800 0

620 000 410 000 120 000 45 000 0

620 000 505 000 360 000 184 000 19 000

Efecto del etanol

Existe una amplia diferencia en la tolerancia al etanol.La tolerancia depende de la especie y de las cepas.En general los Lactobacilos son más tolerantes que Pedicoccus o Leuconostoc.El más tolerante es Lactobacillus fructivorans. Se han encontrado bacterias vivas en vinos de postre con 20% (v/v) de etanol.Otros Lactobacillus son más sensitivos < 15%.La tolerancia máxima que se ha señalado para Pediococcus y Leuconostoc está entre 12-14% (v/v).La inhibición del etanol se produce más intensamente en la fase de proliferación de la población bacteriana.La intensidad de inhibición del etanol depende del pH y de la temperatura.

Efecto de la temperatura

• La temperatura óptima para el crecimiento bacteriano y la transformación maloláctica esta en el rango de 30º a 35ºC.

• Estas características térmicas hacen más difíciles el desarrollo de las bacterias en los vinos blancos.

Efecto del Anhídrido sulfuroso

• Las bacterias lácticas son mucho más sensibles al SO2 que las levaduras.

• Concentraciones de 50 mg/L total y 10 mg/L libre son suficientes para inhibirlas.

• Las más sensibles son Pediococcus y algo más resistente Lactobacillus y Leuconostoc.

• Dependiendo del organismos y de su estado de desarrollo, 0.5 a 0.8 mg/L de SO2 molecular son suficientes para lograr la inhibición del crecimiento.

LA FERMENTACIÓN MALOLÁCTICA ESPONTANEA

Control de la fermentación maloláctica

• Las bacterias indígenas están presentes en número muy limitado

• Las condiciones modernas de elaboración no favorecen el desarrollo de las bacterias indígenas

• La espera del desarrollo de las bacterias indígenas puede ser largo; durante este tiempo el vino queda indefenso respecto a alteraciones microbiológicas

• Se debe diferir la utilización del vino por un periodo de tiempo incierto, que puede ser largo.

Control de defectos sensoriales y bromatologicos

• Desarrollo de aspectos negativos de la fermentación maloláctica– Pérdida de afrutado– Elevación de acidez volátil– Formación de olores”pesados”– Formación de mucha intensidad de notas “lacticas”

• Producción de aminas biógenas• Producción de precursores del etil

carbamato

Razones para no utilizar bacterias lácticas seleccionadas

• Las bacterias provienen gratuitamente de la naturaleza

• Muchos vinos pueden desarrollar la fermentación maloláctica de manera espontanea

• El uso de bacterias seleccionadas aumenta significativamente las actividades que se deben realizar en la vendimia.

Alteraciones del vino por bacterias lácticas

• La picadura láctica

• Enfermedad de la “tourné” (vuelta)

• Vinos filamentosos

• Enfermedad del amargor

USO DE BACTERIAS LACTICAS SELECCIONADAS

Inoculación de Bacterias seleccionadas

• El agente de la FML es conocido:– cepas seleccionadas para producir poca ácidez volátil– cepas provistas de una cierta “pureza metabólica”– Cepas “neutras” o “aromáticas”

• Se puede empezar la FML en el momento deseado• Aceleración del proceso:

– ahorro energético– ventajas cualitativas– mejor organizaciónDESVENTAJAS

• Costo de las bacterias• Conocimiento de la biotecnología

INOCULACION DE BACTERIAS LACTICAS EN VINO TINTOINMEDIATAMENTE DESPUES DE LA

FERMENTACION

REACTIVACION10 L de mosto limpio

+

10 L de agua

Bacterias 100 g

Reactivador 100 g

pH 3,2 - 3,5

Temperatura 25ºC

PIE DE CUVA

Descube de 5 hL

Temperatura

20-25ºC

UVA ESTRUJADA

LSA 20 g/hL

Sale amoniacales

30 -50 g/hL

corteza de levadura

15 -20 g/hL

descube

RELLENO

al final de la

fermentación

FML

a 2/3 de degradación malica

después de 7 días

PROTOCOLO DE ACTIVACION DE BACTERIAS LIOFILIZADAS

ALGUNOS MESES DESPUES DE FERMENTACION

1 0 0 h L d e vin os in azu cares

5 h L d e vin o d esac id ificad a(q u im icam en te )

S O 2 to ta l < 3 0 m g /Lp H = 3 ,2

2 0 L d e vin o2 0 L d e ag u a

5 0 g d e reac tivad orS O 2 to ta l < 2 0 m g /L y p H = 3 ,2 - 3 ,3

5 0 g d e b ac te riaslio filisad as

Controlar cada día Utilisar cuando el ác. Málicoes degradado por 2/3Duración 3 a 5 díasTemperatura 25 a 28 ºC

Controlar cada 3 días Utilisar cuando el ác. Málicoes degradado por 2/3Duración 8 a 10 díasTemperatura 23 a 25 ºC

Controlar cada semanahasta la desaparicióndel ácido málicoDuración 15 a 40 díasTemperatura 18 a 20 ºC

REACTIVACION

PIE DE CUVA MALOLACTICO

INOCULACION

4%

5%

Control de la FML

Tartárico

Cítrico

Láctico

Málico

Cromatografia en papel

Control de la FML

Tartárico

Cítrico

Láctico

Málico

Cromatografia en papel

Ausencia de FML

Control de la FML

Tartárico

Cítrico

Láctico

Málico

Cromatografia en papel

Presencia de FML

Método enzimático

• Es mas preciso

• Se puede saber cuanto ácido málico queda en el vino

• Necesita de mayor implementación de laboratorio (espectrofotómetro).

• Es bastante mas caro