Growth and fermentation patterns of Saccharomyces cerevisiae under different ammonium concentrations and its implications in winemaking industry

To study the effects of assimilable nitrogen concentration on growth profile and on fermentation kinetics of Saccharomyces cerevisiae. Aims: To study the effects of assimilable nitrogen concentration on growth profile and on fermentation kinetics of Saccharomyces cerevisiae. Methods and Results: Saccharomyces cerevisiae was grown in batch in a defined medium with glucose (200 g l−1) as the only carbon and energy source, and nitrogen supplied as ammonium sulphate or phosphate forms under different concentrations. The initial nitrogen concentration in the media had no effect on specific growth rates of the yeast strain PYCC 4072. However, fermentation rate and the time required for completion of the alcoholic fermentation were strongly dependent on nitrogen availability. At the stationary phase, the addition of ammonium was effective in increasing cell population, fermentation rate and ethanol. Conclusions: The yeast strain required a minimum of 267 mg N l−1 to attain complete dryness of media, within the time considered for the experiments. Lower levels were enough to support growth, although leading to sluggish or stuck fermentation. Significance and Impact of the Study: The findings reported here contribute to elucidate the role of nitrogen on growth and fermentation performance of wine yeast. This information might be useful to the wine industry where excessive addition of nitrogen to prevent sluggish or stuck fermentation might have a negative impact on wine stability and quality

Indução da fermentação maloláctica em vinho tinto com a cultura láctica viniflora oenos Induction of malolactic fermentation in red wine with the starter culture viniflora oenos

A fermentação maloláctica é responsável pela redução da acidez total, muitas vezes elevada em vinhos tintos jovens, ao mesmo tempo que proporciona maior estabilidade biológica e complexidade de aroma e sabor. No Estado do Rio Grande do Sul, a fermentação maloláctica se torna uma necessidade devido a freqüente elevada acidez das uvas, no entanto a indução por inoculação bacteriana não tem sido prática comum. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o comportamento de uma cultura láctica na indução da fermentação maloláctica, em relação as bactérias nativas. Um mosto da Vitis vinífera Cabernet Sauvignon foi vinificado e inoculado com a cultura comercial de Leuconostoc oenos, Viniflora Oenos, em diferentes níveis de açúcar residual: 34,1 - 13,8 - 1,7 e 1,5g/l. As inoculações, com duas repetições, foram comparadas com a fermentação maloláctica espontânea (controle). A degradação do ácido málico foi acompanhada através de cromatografia em papel. Os ácidos orgânicos foram determinados através de cromatografia líquida de alta eficiência. Foram também analisados os açúcares redutores (AR), &deg;Brix, pH, acidez total e álcool. Os vinhos inoculados no estádio 34,1 g/l AR fermentaram em 14 dias,enquanto os controles levaram em média 28,5 dias. Nos estádios com 13,8 e 1,7g/l AR, Viniflora Oenos completou a degradação do ácido málico em torno de 13 e 11 dias, enquanto os controles levaram 20,5 e 16,5 dias, respectivamente. No estádio 1,5g/l AR, os vinhos inoculados e os controles não demonstraram diferença significativa e fermentaram entre 8 e 10 dias. Viniflora Oenos completou a fermentação maloláctica em menos tempo que o controle, demostrando que a inoculação pode ser realizada antes do término da fermentação alcoólica com bons resultados. Na maioria dos tratamentos, não houve diferença significativa na produção de ácido acético entre a cultura e o controle. O comportamento dos ácidos málico, acético, láctico, pirúvico e tartárico foi demonstrado.<br>Malolactic fermentation is responsible for the reduction of the total acidity, which usually is too high in young red wines. This fermentation provides a higher biological stability and higher complexity of aroma and flavor. In the State of Rio Grande do Sul, malolactic fermentation becomes a necessity because frequently grapes have high acidity and the induction by bacterial inoculation has not been a common practice. This work had as a main aim to evaluate the lactic culture behavior in the induction of malolactic fermentation in relation to the wild bacteria. A must of Cabernet Sauvignon Vitis vinífera was fermented and inoculated with the commercial culture of Leuconostoc oenos, Viniflora Oenos in several residual sugar levels: 34.1 - 13.8 - 1.7 and 1.5g/l. The inoculations, in duplicate, were compared with spontaneous malolactic fermentation (control). Degradation of malic acid was monitored through paper chromatography. Organic acids were determinated by high performance liquid chromatography (HPLC). Reducing sugars (RS), &deg;Brix, pH, total acidity and alcohol were also analysed. The inoculated wine in the 34.1g/l RS stage fermented in 14 days, while the control took 28.5 days in average. In the 13.8 and 1.7g/l RS stages, Viniflora Oenos completed the malic acid degradation around 13 and 11 days, while the controls took 20.5 and 16.5 days, respectively. In the 1.5g/l RS stage, the inoculated wines and the controls did not demonstrate significative difference and fermented between 8 and 10 days. Viniflora Oenos completed the malolactic fermentation in less time. This demonstrates that the inoculation can be made before the end of alcoholic fermentation with good results. In the majority of the treatments there was not significative difference in the acetic acid production between the culture and the control. The behavior of the malic, acetic, lactic, piruvic and tartaric acids were showed

Indução da fermentação maloláctica em vinho Gewürztraminer Induction of malolactic fermentation in Gewürztraminer wine

Fermentação maloláctica é o processo metabólico de degradação do ácido L-málico em ácido L-láctico e CO2. É responsável pela redução da acidez total, além de contribuir para a estabilidade biológica e modificação de flavor nos vinhos. Em operações normais de vinificação a fermentação maloláctica normalmente ocorre em vinhos tintos, mas recentemente seu uso vem aumentando em alguns vinhos brancos, tal como Chardonnay. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o comportamento de duas culturas comerciais de Leuconostoc oenos na indução da fermentação maloláctica. Uvas da cv. Gewürztraminer foram vinificadas e inoculadas com duas culturas lácticas, Viniflora Oenos e Vino, em diferentes níveis de açúcar residual: 55; 21,9; 1,1 e 0,9g/l. Os níveis de açúcares, em duas repetições, foram comparados com a ocorrência espontânea da fermentação maloláctica (controle). A degradação do ácido málico foi acompanhada através de cromatografia em papel. As determinações dos ácidos orgânicos foram realizadas através de cromatografia líquida de alta eficiência. Foram avaliados os açúcares redutores, &deg;Brix, pH, acidez total e álcool. Foi observada uma baixa incidência (22,7 %) de fermentação maloláctica nos vinhos. Naqueles em que ocorreu, foi necessário longo tempo para o término, entre 56 e 92 dias. Nos estágios com 1,1 e 0,9g/l de açúcares redutores, os vinhos inoculados e os controles não realizaram a fermentação maloláctica. Os isolados de bactérias nativas foram identificados como pertencentes ao gênero Leuconostoc e devido algumas características fisiológicas encontradas nos isolados do vinho inoculado suspeitou-se da perda de viabilidade das culturas puras. O comportamento dos ácidos málico, acético, láctico, pirúvico e tartárico foi demonstrado pelos resultados.<br>Malolactic fermentation is the metabolic process of L-malic acid degradation in L-lactic acid and CO2. It is responsible by the reduction in total acidity and also contributes to the biological stability and a flavor modification of the wines. In normal winery operation it occurs commonly in red wines. However, recently malolactic fermentation had been also used in some white wines, such as Chardonnay. The main aim of this work was to evaluate the behavior of two commercial strains of Leuconostoc oenos in the induction of malolactic fermentation. Gewürztraminer grapes were fermented and inoculated with two lactic cultures, Viniflora Oenos and Vino, in several residual sugar levels: 55.0 - 21.9 - 1.1 e 0.9g/l. The sugar levels were compared with spontaneous malolactic fermentation (control), with two repetitions. Degradation of malic acid was followed by paper chromatography. Organic acids determinations were performed using eficiency high liquid chromatography. Reducing sugars, &deg;Brix, pH, total acidity and alcohol values were evaluated. A low incidence (22.7%) of the malolactic fermentation in wines was observed. However, in those wines in which malolactic fermentation occurred it took a long time to reach the end, between 56 and 92 days. Using 1.1 and 0.9g/l of residual sugar the inoculated wines and the control did not undergo the malolactic fermentation. The wild lactic acid bacterias were identified as being as Leuconostoc genus and, due to some physiologic characteristics observed in the inoculated wine isolated, there was a raised suspicius that the cultures had lost the viability. The behaviour of the malic, acetic, lactic, piruvic and tartaric acids were demonstrates by the results