Bebidas Mexicanas junio 2013 by Alfa Editores Técnicos

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Contenido Bebidas Mexicanas | Junio 2013

TECNOLOGÍA

Efecto de la fermentación espontánea y el añejamiento en la calidad quimiosensorial de cacha a brasileña orgánica Afra Vital Matos Dias Gabriel, Marta Regina Verruma-Bernardi, Luiz Antônio Corrêa Margarido, Maria Teresa Mendes Ribeiro Borges, Renata Tieko Nassu, Norberto Antonio Lavorenti y Sandra Regina Ceccato-Antonini

12 TECNOLOGÍA

Iniciador múltiple de la viticultura orgánica para la producción de vino tinto Montepulciano d’Abruzzo Giovanna Suzzi, Maria Schirone, Manuel Sergi, Rosa Maria Marianella, Giuseppe Fasoli, Irene Aguzzi y Rosanna Tofalo

Contenido

Junio 2013 l Volumen 2, No. 6 www.alfaeditores.com | buzon@alfaeditores.com Editor Fundador Ing. Alejandro Garduño Torres Directora General Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz

Bebidas Mexicanas | Junio 2013

Consejo Editorial y Árbitros

M. C. Abraham Villegas de Gante Dra. Adriana Llorente Bousquets Q.B.P. Ana María Ramírez Ornelas Dr. Arturo Inda Cunningham Dra. Consuelo Silvia O. Lobato Calleros Dr. Francisco Cabrera Chávez Dr. Felipe Vera Solís Dra. Herlinda Soto Valdez Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. J. Antonio Torres Dr. Jaime García Mena M. C. José Luis Curiel Monteagudo Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dra. Ma. del Pilar Cañizares Macías Dr. Marco Antonio Covarrubias Cervantes Dr. Mariano García Garibay Lic. Pilar Meré Palafox M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dra. Ruth Pedroza Islas Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez

Secciones Editorial Novedades Calendario de Eventos Índice de Anunciantes

6 8 48 50

Dirección Técnica Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G. Dirección Comercial Lic. J. Gerardo Muñoz Lozano Prensa Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel Diseño María Teresa Bañales Yerena Lucio Eduardo Romero Munguía Ventas Cristina Garduño Torres Edith López Hernández Juan Carlos González Lora ventas@alfaeditores.com

Objetivo y Contenido La función principal de BEBIDAS MEXICANAS es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria de Bebidas, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo. BEBIDAS MEXICANAS se edita mensualmente y es una publicación más de ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. de C.V. Av. Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, C.P. 09089, México, D.F. Tels./Fax: (55) 55 82 33 42, 78, 96 con 6 líneas. E-mail: buzon@alfaeditores.com o bien nuestra página: www.alfaeditores.com Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial, sin permiso escrito del editor. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad del autor. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio de publicaciones similares.

Editorial

La naturaleza hecha bebida De acuerdo con el Global Organic Market Access (GOMA), que es un proyecto impulsado por la FAO, IFOAM y UNCTAD, tanto en América como en otros continentes el mercado internacional de alimentos y bebidas orgánicas se ha estado recuperando de la desaceleración económica que permeó a las industrias a inicios de esta década. A pesar de ello, aunque Estados Unidos ha registrado un considerable incremento de áreas orgánicas, la oferta de comestibles de esta naturaleza continuó siendo menor a la demanda durante 2011; mientras que Latinoamérica y Asia son las regiones que más han mostrado un crecimiento saludable desde el punto de vista de las ventas y consumo, aunque no llegan a ser sus países los que más ganancias dejen a los productores, donde Europa y Norteamérica

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encabezan los ingresos.

Parte de esta expansión se ejemplifica con hechos como el que en Chile, el sector de “alimentos especiales” (que abarcan a aquellos libres de ingredientes que producen intolerancias, como lactosa y gluten; orgánicos, como el té verde e integrales; bajos en calorías, fortificados o funcionales, y bajos en sodio y sin azúcar) representa actualmente un 13% del mercado total de comestibles envasados; en tanto que las bebidas con mismas características significaron el año pasado un 23% del mercado de los bebestibles sin alcohol, según información de la agencia Euromonitor International. Con el objetivo de explorar las posibilidades de éxito de los productos orgánicos tanto en México como en la región, dedicamos este número de junio de Bebidas Mexicanas a las bebidas orgánicas, un mercado que promete ganancias tanto en América Latina y Asia como en países más desarrollados. Así, en esta edición le presentamos un estudio que verificó el efecto de la fermentación espontánea o fermento natural en la calidad quimiosensorial de la cachaça (bebida alcohólica destilada más popular de Brasil), en comparación con el fermento comercial; y el reporte de un trabajo que confirmó que las levaduras que no son Saccharomyces tienen un papel importante en los vinos orgánicos, cuya actividad podría modularse mediante la selección de cepas apropiadas que interactúen correctamente con S. cerevisiae. Además, como es costumbre, hallará nuestras interesantes y útiles secciones de Novedades y Calendario de Eventos. Le damos la bienvenida a Bebidas Mexicanas de junio 2013, publicación que le invita a formar parte de TecnoAlimentos Expo 2013, feria considerada por la industria como la más importante en México y Centroamérica para la proveeduría de soluciones para los fabricantes de alimentos y bebidas. Para obtener más información sobre este trascendente evento, donde destacará el Seminario de Tecnología de Bebidas, visite www.expotecnoalimentos.com.

Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

Novedades Bebidas Mexicanas | Junio 2013

Diseñan aromas estables de limón para bebidas Una tesis doctoral dirigida por los profesores José Laencina Sánchez y Miguel Moliner Gosálbez, de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Murcia (España), ha permitido diseñar aromas de limón que tienen una mayor estabilidad para su utilización en bebidas, y han conseguido “un alto nivel de aceptación entre los consumidores”. El estudio indica que las bebidas con aromas de limón sufren cambios significativos con el paso del tiempo, lo que motiva el rechazo por parte de los ciudadanos, además, identifica las causas de la inestabilidad de estos aromas, lo que se consiguió con el uso de técnicas de evaluación sensorial y también mediante la realización de análisis de cromatografía de gases.

Un consumo moderado de cerveza ayuda a reponer la hidratación La cerveza, rica en antioxidantes y vitaminas y de bajo contenido alcohólico, puede ser una opción para recuperar la hidratación tras la práctica deportiva, siempre y cuando se consuma moderadamente y no sustituya al consumo de agua. Es imprescindible para la rehidratación tras el ejercicio, según el Dr. Carlos Peñas-Ruiz, investigador de la Universidad de Swansea (Inglaterra).

Esta bebida puede ayudar al organismo a restituir los carbohidratos y electrolitos perdidos durante la práctica deportiva, sin embargo no debe beberse en exceso pues la ingesta de grandes cantidades de alcohol aumenta la diuresis, retrasando así la recuperación del estado de hidratación óptimo. Además, Peñas-Ruiz destacó que lo más importante es reponer la pérdida de agua, glucógeno y sodio después del ejercicio, para ello se recomienda la ingesta de agua y, posteriormente, “podría combinarse con una o dos cervezas”.

Agua de coco, bebida isotónica y rica en potasio El agua de coco es la nueva bebida de moda de la que habla todo el mundo. El líquido claro que se obtiene de los cocos jóvenes y verdes, es isotónico y muy rico en potasio. Esta bebida resulta perfecta como refresco para restablecer el equilibrio de nutrientes en el organismo tras la práctica del deporte. El tratamiento UHT y el llenado en envases de cartón asépticos, son la combinación perfecta para garantizar que la nutritiva agua de coco, que se deteriora fácilmente al procesarse, sea tratada y envasada delicadamente. Tipco, el principal fabricante asiático de alimentos y bebidas, ha

Novedades

soluble, producido en su fábrica en Orbe, bajo la marca Nescafé. La marca se introdujo posteriormente en el Reino Unido y Estados Unidos. En abril de 1940, Nescafé se comercializaba ya en 30 países de todo el mundo.

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Coca-Cola lanza su primer té verde embotellado en Taiwán

optado por ofrecer agua de coco en envases de cartón asépticos. Por su parte, en Europa la firma suiza Bischofszell Food Ltd. (BINA) confía en el potencial de la tenden-

El café soluble instantáneo cumple 75 años

cia del agua de coco. Desde 2012, bajo la etiqueta “Agua de coco”, la compañía ofrece las variedades “Pura” y “Piña” en envases de cartón de pequeño tamaño con popote para beber.

La invención del café soluble instantáneo se remonta a principios de los años 30 del siglo pasado, cuando Brasil, el gran productor de café, se encontró con un gran excedente de esta materia prima.

vestigaciones en las que dedujo que el secreto para conservar el aroma del café radicaba en crear un café soluble que contuviera suficientes carbohidratos. Con base en esto, empleó una técnica específica para producir muestras de café soluble apto para beber con estas características.

El científico Max Morgenthaler, quien formaba parte de Nestlé en aquellos años, llevó a cabo las in-

El 1 de abril de 1938, luego de varios años de investigación, Nestlé lanzó al mercado en Suiza el primer café

Coca-Cola ha lanzado su primer té verde embotellado en Taiwán, con el objetivo de forjar su presencia en este mercado, anunció la compañía. El Director General de Coca-Cola en Taiwán, señaló que con este nuevo producto la empresa pretende aumentar su participación en el mercado del té. Actualmente, CocaCola tiene una participación del 5% en este rubro, el cual representa el 40% del mercado total de bebidas de Taiwán. El nuevo producto, llamado Yuan Tsui, se anuncia como el primer té verde embotellado en el mercado doméstico de Taiwán; la bebida contiene matcha japonesa, una harina fabricada con hojas de té que no contiene azúcares.

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Efecto de la fermentación espontánea y el añejamiento en la calidad quimiosensorial de cachaça brasileña orgánica Effect of the spontaneous fermentation and the ageing on the chemo-sensory quality of Brazilian organic cachaça

Afra Vital Matos Dias Gabriel 1,2, Marta Regina Verruma-Bernardi 2, Luiz Antônio Corrêa Margarido 2, Maria Teresa Mendes Ribeiro Borges 2, Renata Tieko Nassu 3, Norberto Antonio Lavorenti 2 y Sandra Regina Ceccato-Antonini 1,2*

RESUMEN Este estudio verificó el efecto de la fermentación espontánea o fermento natural (FN) en la calidad quimiosensorial de la cachaça, en comparación con el fermento comercial (FC). También se analizó el efecto del añejamiento (maduración) en la bebida. Se realizaron análisis microbiológicos (placas de medios selectivos para recuento de levaduras totales/silvestres y bacterias) y fisicoquímicos (pH, acidez y sólidos solubles) en las muestras del mosto y el fermento recolectado durante tres ciclos de fermentación a escala semi-industrial. Las muestras de cachaça se almacenaron en contenedores de madera de roble de 5 L durante 45 días y subsecuentemente se analizaron sus características fisicoquímicas

Programa de Pós-graduação em Agroecologia e Desenvolvimento Rural, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Campus de Araras, Araras, SP, Brasil. 2 Departamento de Tecnologia Agroindustrial e Socioeconomia Rural, UFSCar, Campus de Araras, 13600-970, Araras, SP, Brasil. 3 Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos, SP, Brasil. *E-mail: antonini@cca.ufscar.br 1

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(pH, acidez, contenido de alcohol, cobre y compuestos secundarios) y aceptabilidad sensorial (aroma, sabor, color, cuerpo e impresión global). La fermentación con FN mostró un mayor número de levaduras silvestres; sin embargo, no hubo diferencia en el número de bacterias en comparación con el FC. Ocurrió una intensa acidificación durante la preparación del FN, que también se observó en los ciclos iniciales de fermentación, pero que disminuyó posteriormente. Las grandes alteraciones en la composición de la cachaça resultaron estar exclusivamente más relacionadas con la maduración que con el tipo de fermento, a excepción de la acidez. Sin embargo, hubo una pérdida significativa de aroma, sabor e impresión global después de la maduración pero únicamente en la cachaça producida con el FC. Los resultados revelaron una fuerte interacción entre el fermento y la maduración de la bebida, sugiriendo que las sustancias producidas por los microorganismos de los diferentes inóculos reaccionaron de manera distinta con los componentes de la madera de los barriles, lo que influenció los atributos sensoriales. Palabras clave: Bebida alcohólica; calidad fisicoquímica; calidad sensorial.

ABSTRACT This study verified the effect of the spontaneous fermentation/natural ferment (NF) on the chemo-sensory quality of cachaça, comparing to the commercial ferment

(CF). The effect of ageing (maturation) was also analysed in the beverage. Microbiological analysis (plating on selective media for total/wild yeast and bacteria counting) and physicochemical analysis (pH, acidity and soluble solids) were performed in the samples of the must and the ferment collected during three cycles of fermentation in a semi-industrial scale. Samples of cachaça were stored in 5 L oak containers for 45 days, subsequently analyzing the physico-chemical characteristics (pH, acidity, alcohol content, copper and secondary compounds) and sensory acceptability (aroma, flavour, colour, body and global impression). The fermentation with NF showed higher number of wild yeasts; however there was no difference in the number of bacteria comparing to CF. An intense acidification occurred during the preparation of NF, which was also observed in the initial cycles of fermentation, but decreased afterwards. Greater alterations in cachaça composition were found to be more exclusively related to the maturation than to the type of ferment, except for the acidity. However, there was a significant loss of aroma, flavour and global impression after maturation but only in cachaça produced with the CF. The results revealed a strong interaction between ferment and maturation of the beverage, suggesting that substances produced by the microorganisms from different inocula during fermentation reacted differently with the wood components of the barrels influencing the sensory attributes. Key words: Alcoholic beverage; physicochemical quality; sensorial quality.

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INTRODUCCIÓN Aproximadamente 30% de la producción anual en Brasil, que se estima en 1,300 millones de litros, se constituye por la cachaça artesanal, en la cual la fermentación inicia por levaduras autóctonas del jugo de caña de azúcar, el llamado fermento natural (PATARO et al., 2000). La preparación de este fermento iniciador tradicional no sigue una receta estándar y consiste básicamente en agregar jugo de caña de azúcar a maíz molido y arroz pulverizado (ROSA et al., 2009). Es una fermentación espontánea utilizando levaduras silvestres (noSaccharomyces) y Saccharomyces cerevisiae, con predominancia de esta última especie (MORAIS et al., 1997; PATARO et al., 1998). Como consecuencia, la cachaça artesanal tiene una calidad sensorial diferente debido a los metabolitos y compuestos volátiles producidos por la diversidad de levaduras presentes durante el proceso de fermentación. Por lo tanto, la composición de las levaduras es un factor clave en la calidad de la cachaça (NOVA et al., 2009). Las levaduras no-Saccharomyces estudiadas por OLIVEIRA et al. (2005) en fermentaciones de caña de azúcar a pequeña escala, no ejercieron una influencia negativa en la calidad sensorial de la cachaça. Las levaduras silvestres (Pichia silvicola, Pichia anomala y Dekkera bruxellensis) también fueron adecuadas para la producción de cachaça de alta calidad ya que estos microorganismos producen concentraciones aceptables de compuestos secundarios (DATO et al., 2005). Los estudios sobre la calidad quimiosensorial de la cachaça orgánica artesanal producida con fermento natural son escasos. Además, aunque el añejamiento es opcional para la cachaça, es una técnica común para las bebidas destiladas en varios países, que da como resultado una mejor calidad sensorial y constituye el paso final en la producción de bebidas destiladas de diferentes calidades (FARIA et al., 2003). En este contexto, este trabajo evaluó la influencia de la fermentación espontánea en las características quimiosensoriales de la cachaça orgánica artesanal, en comparación con el fermento comercial. También se evaluó el

Tecnología

efecto de la maduración (envejecimiento o añejamiento) en barriles de madera de roble, como una contribución a aquellos pequeños productores que quieren crear una bebida de calidad diferente.

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MATERIALES Y MÉTODOS

Inicialmente, el inóculo de levadura natural (FN) se preparó mezclando 2 kg de salvado de arroz, 1 kg de migajas de pan y 1 kg de harina de maíz, que se envolvieron en un pañuelo de algodón dentro de un contenedor con alrededor de 30 L de jugo de caña de azúcar diluido (6-7 °Brix) y posteriormente se calentó a 28 °C-35 °C. En cinco ocasiones, se agregaron 15 L de jugo de caña de azúcar diluido, en un periodo de 10 días, hasta que se obtuvo un volumen de aproximadamente 100 L para agregarse a los tanques de fermentación. Se extrajo el jugo de la caña de azúcar de variedad RB855156, cultivada bajo condiciones orgánicas en Araras, São Paulo, Brasil. La cosecha se realizó manualmente sin quema y las cañas de azúcar se molieron en el día de la cosecha.

Las fermentaciones se llevaron a cabo en cuatro tanques de 1000 L (200 L de volumen de trabajo), dos para cada fermento (FN; y FC como levadura fresca para repostería Fleishmann®, en una proporción de 8 g/L, hidratada en agua tibia antes de la inoculación en el tanque), en un proceso de reciclaje de células de levadura para tres ciclos consecutivos, a temperatura ambiente (30 °C-32 °C). La concentración celular inicial fue 106-107 células vivas por mL para ambos inóculos. Después de terminada la fermentación, se destiló el mosto y aproximadamente el 20% v/v del fermento permaneció en el tanque para el siguiente ciclo. La destilación (150 - 200 L de mosto fermentado) se realizó en alambiques de cobre de 300 L con pre-calentador y enfriador descartando las fracciones de la “cabeza” y la “cola” (aproximadamente 10% del destilado inicial y final, respectivamente). La fracción “corazón” se diluyó en agua destilada y se destiló nuevamente de acuerdo con FRANCO (2008). Las muestras destiladas fueron separadas en fracciones “cabeza”, “cola” y “corazón” una vez más y la última fracción se guardó en contenedores de vidrio para el análisis quimiosensorial (a 40 °GL) y se almacenó (a 42 °GL) en barriles de roble de 5 litros durante 45 días, con base en el trabajo de BORRAGINI (2009).

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Las muestras de cachaça (a 42 °GL) se analizaron para cobre, como medición directa por espectrofotometría de absorción atómica - Perkin-Elmer 313 (AOAC, 1995); acetaldehído, acetato de etilo, metanol, n-propanol, isobutanol y alcohol isoamílico, utilizando cromatografía de gases con detector de ionización de flama (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985); pH, con medición directa con un peachímetro digital; contenido de alcohol (°GL), utilizando un densímetro digital; y acidez total, volátil y fija, por titulación (AMORIM et al., 1979). Se calculó la concentración de alcoholes superiores (suma de n-propanol, alcohol isoamílico e isobutanol) y compuestos volátiles totales (suma de acidez volátil, alcoholes superiores, acetaldehído y acetato de etilo). Se tomaron muestras del fermento natural (durante la preparación), del mosto (al comienzo del ciclo fermentativo) y del fermento, y se analizaron para pH, acidez total y sólidos solubles (°Brix) utilizando un refractómetro. Para el análisis microbiológico, las muestras del mosto y del fermento se centrifugaron a 3,000 rpm durante 5 minutos, el sobrenadante lavado se diluyó de forma serial y se colocó en placas de agar WLN, WLD y lisina para levadura, y agar nutritivo para recuentos de bacterias (CECCATO-ANTONINI, 2010). Las placas se incubaron a 30 °C por 2 y 3 días (para bacterias y levaduras, respectivamente). Para el análisis sensorial de aceptabilidad (prueba afectiva), un panel de 62 jueces no entrenados evaluó las muestras con respecto al aroma, sabor, color, cuerpo (astringencia) e impresión general, utilizando una escala hedónica de 7 puntos en un rango de “muy desagrada-

ble” a “muy agradable”. Las muestras de cachaça (20 mL) se sirvieron en contenedores transparentes y sin color, etiquetados con un código de tres dígitos y presentados en enfoque monádico (MacFIE et al., 1989). Se utilizó luz blanca en las cabinas individuales, con una presentación balanceada de las muestras de cachaça de acuerdo con un diseño de bloques completamente al azar. Las pruebas sensoriales se aprobaron por el Comité de Ética de la Universidad (CAAE 0026.0.135.000-09). Se utilizó el análisis de varianza y la prueba de Tukey (P < 0.05) para las comparaciones, pero para los datos del análisis sensorial, se empleó la prueba no paramétrica de Kruskall-Wallis.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Durante la preparación del fermento, los valores de los sólidos solubles se mantuvieron constantes debido a la adición periódica de jugo de caña de azúcar; en contraste, la acidez total aumentó de manera significativa probablemente debido a la producción de ácido orgánico, pero sin una disminución relevante en el pH después de 2 días de preparación. Un aumento progresivo en el recuento total de levaduras (a partir del medio WLN), un número estable de levaduras silvestres resistentes a la cicloheximida (a partir de agar WLD) y un bajo número de levaduras noSaccharomyces (a partir de agar lisina), demostró que el número de Saccharomyces aumentó considerablemente con la adición de jugo de caña de azúcar (Figura 1).

El mosto de FN presentó un número mayor de levaduras silvestres mientras que no hubo diferencia en el número total de levaduras y bacterias, en comparación con el mosto de FC (Figura 2). Los valores de pH fueron significativamente menores en el mosto de FN, pero a pesar de la alta acidez total en este inóculo inicial, los valores disminuyeron significativamente para ambos fermentos

Los resultados del análisis químico para la cachaça redestilada se muestran en la Tabla 1. El pH de la cachaça difirió de forma significativa, únicamente en respuesta a

Figura 1. Análisis fisicoquímico (A) y microbiológico (B) del fermento natural durante un periodo de 10 días de preparación. En (B), se utilizó agar WLN, WLD y lisina para el recuento de levaduras (totales, resistentes a la cicloheximida y levaduras

300

250

5 200 4 150 3 100

1 0

Acidez total (mg/100 mL de ácido acético)

no-Saccharomyces, respectivamente).

pH, sólidos solubles (°Brix)

El análisis microbiológico del fermento después de los ciclos fermentativos, reveló que se encontró un número mayor de levaduras en el FC, pero para ambos fermentos hubo una disminución durante los ciclos. El número de levaduras silvestres tendió a disminuir a lo largo de los ciclos fermentativos con el FN, mientras que se verificó un aumento o estabilización para el FC (Figura 2). La naturaleza característica de los fermentos podría explicar estos resultados una vez que en el FC la población de levaduras sea exclusivamente S. cerevisiae, pero con el reciclaje de células y con el nuevo jugo de caña de azúcar que se introdujo en los tanques, el fermento se contamina con levaduras indígenas. Con el FN, aunque estos hechos también habían ocurrido, la población de levaduras es más estable debido a que hubo una adaptación y selección previa durante su propagación. Por lo tanto, el FN podría ser más resistente a la contaminación por levaduras silvestres. La acidez del FN fue significativamente mayor y los sólidos residuales (Brix) para ambos fermentos fueron muy bajos, como se esperaba (Figura 3).

durante la fermentación. Los valores de los sólidos solubles en el mosto de FC fueron mayores; sin embargo, únicamente hubo diferencias significativas en el último ciclo (Figura 3).

0 2 4 6 8 10

Preparación del fermento (días) pH

Número de microorganismos (UFC/mL)

Tecnología Bebidas Mexicanas | Junio 2013

El recuento de levaduras aumentó 5 ciclos logarítmicos en un periodo de 10 días, sugiriendo que ocurrió una selección de levaduras durante la preparación del FN, especialmente Saccharomyces, que están más adaptadas a altas concentraciones de azúcar del jugo de caña de azúcar. La alta acidificación del mosto y el contenido de alcohol también contribuyen a la selección de levaduras que prevalecen en la producción de la cachaça (MORAIS et al., 1997; PATARO et al., 2000). El alto número de bacterias al final de la preparación sería un punto negativo para el FN, pero el análisis microbiológico del mosto y el fermento dentro del tanque de fermentación, durante el primer ciclo fermentativo, mostró un recuento bacteriano mucho menor que el observado en el FN al final de la preparación. Este hecho podría explicarse por el efecto de dilución causado por la introducción del fermento en el tanque o por la muerte bacteriana causada por la alta concentración de azúcar. Además, el FN no constituye una fuente primaria de contaminación bacteriana (Figura 1).

Sólidos solubles

Acidez total

1.0E+12 1.0E+10 1.0E+08 1.0E+06 1.0E+04 1.0E+02 1.0E+00 0 2 4 6 8 10

Preparación del fermento (días) WLN

WLD

Lisina

Bacteria

producción de cachaça con fermento comercial (FC) y fermento natural (FN). Se utilizó agar WLN, WLD y lisina para el recuento de levaduras (levaduras totales, resistentes a la cicloheximida y levaduras no-Saccharomyces, respectivamente). Las letras minúsculas diferentes sobre las barras indican diferencias significativas entre los ciclos de fermentación, mientras que las letras mayúsculas diferentes indican diferencias significativas entre los fermentos y mostos sin importar el ciclo de fermentación (P<0.05 por la prueba de Tukey). MOSTO

8 6 4 2 0

Promedio

10 8 6 4 2 0 1

Ciclos de fermentación

4 2

FN 3

Promedio

Registro del número de levaduras (Agar Lisina)

8 6 4 2 0 1

6 4 2

Promedio

6 4 2

Ciclos de fermentación

Promedio

Ciclos de fermentación 10

8 6 4 2

Promedio

Ciclos de fermentación

Registro del número de bacterias

FN Promedio

Ciclos de fermentación

Registro del número de levaduras (WLD)

Ciclos de fermentación

Promedio

Ciclos de fermentación

8 6 4 2 0

Ciclos de fermentación

Promedio

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Registro del número de levaduras (WLN)

FERMENTO

Tecnología

Figura 2. Registro del número de microorganismos aislados del fermento y del mosto durante los ciclos de fermentación para la

Tecnología

Figura 3. Análisis fisicoquímico del fermento y el mosto durante los ciclos de fermentación para la producción de cachaça con fermento comercial (FC) y natural (FN). Las letras minúsculas diferentes sobre las barras indican diferencias significativas entre los ciclos de fermentación, mientras que las letras mayúsculas diferentes indican diferencias significativas entre los fermentos y mostos sin importar el ciclo de fermentación (P<0.05 por la prueba de Tukey).

2 1

0 1

FN Promedio

350 300 250 200 150 100 1

FN Promedio

Acidez total (mg/100 mL de ácido acético)

400

Promedio

Ciclos de fermentación

Acidez total (mg/100 mL de ácido acético)

400 350 300 250 200 150 100 50

Ciclos de fermentación

FN 3

Promedio

Ciclos de fermentación

Sólidos solubles (°Brix)

MOSTO 6

Sólidos solubles (°Brix)

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FERMENTO 6

8 6 4 2 0 1

FN 3

Ciclos de fermentación

Promedio

8 6 4 2 0 1

FN 3

Ciclos de fermentación

Promedio

Al parecer, la elección de un fermento natural o comercial no impactó considerablemente los parámetros de fermentación ni, consecuentemente, la composición fisicoquímica de la cachaça, aunque se encontraron

Tabla 1. Análisis químico de la cachaça producida con fermento comercial y natural.

Fermento comercial

Fermento natural

Parámetro Sin madurar

Madura

Sin madurar

Madura

Acidez fija1

1.14a

6.76b

1.13a

9.39c

Acidez volátil1

3.29a

4.89b

3.27a

3.63ab

Acidez total1

4.43a

11.65b

4.40a

13.02b

6.44b

4.70a

6.92b

4.27a

Alcohol (°GL)

42.0a

40.2b

42.0a

40.5ab

Cobre2

0.39a

0.31a

0.44a

0.37a

Acetaldehído2

6.42ab

10.02b

5.62a

8.85ab

Metanol2

9.31a

10.70a

8.50a

10.23a

Acetato de etilo2

8.35a

10.63a

6.34a

8.84a

n-propanol2

40.58a

50.99b

37.64a

49.35b

Isobutanol2

45.50a

50.52b

36.26a

48.92b

Alcohol isoamílico2

131.01a

145.60a

120.83a

134.68a

Alcoholes superiores2

217.08a

247.11b

194.73a

232.95b

Compuestos volátiles totales2

235.13ab

272.65b

209.97a

254.27b

Letras diferentes en las filas indican diferencia significativa (P<0.05 por la prueba de Tukey). Resultados expresados en 1mg/100 mL de ácido acético o 2mg/100 mL de alcohol anhidro.

Tecnología

de los límites de las leyes brasileñas (BRASIL, 2005). Ni el fermento ni la maduración influenciaron la concentración de metanol, acetato de etilo y alcohol isoamílico en la cachaça. Las concentraciones de n-propanol e isobutanol y, consecuentemente, de alcoholes superiores, mejoraron significativamente con la maduración, pero no difirieron en cuanto al fermento a excepción de los compuestos volátiles totales, cuya concentración aumentó significativamente en el cachaça producida con el FN después de la maduración.

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la maduración, con una disminución significativa en los valores, como se había observado antes (PARAZZI et al., 2008). No hubo variaciones significativas en los valores de cobre y no excedieron el límite de 5 mg/L (CARDOSO et al., 2003), lo cual se debió a la redestilación (los valores disminuyeron de 6.5 a 0.4 mg/L). Se descubrió que la maduración tiene un impacto significativo en la acidez total y fija, lo que causa que aumente tres veces la acidez total. Después de la maduración, la acidez volátil se incrementó con el FC, mientras que la acidez fija fue significativamente mayor con el FN. La influencia de la composición de las levaduras (fermento) en la calidad de la cachaça fue evidente, pero dependió de la maduración de la bebida en los barriles de roble. El contenido de alcohol y el nivel de metanol de la bebida permaneció dentro

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más levaduras silvestres cuando se utilizó el fermento natural. Se descubrió que las principales alteraciones en la composición de cachaça estaban relacionadas exclusivamente con el periodo de maduración en los barriles de roble. Sin embargo, considerando que la cachaça es una bebida y, por esta razón, las características sensoriales también son relevantes, es crucial la evaluación de hasta qué punto la utilización del fermento natural altera estas características.

han demostrado que las cachaças producidas por cepas iniciadoras de S. cerevisiae, aisladas como cultivos indígenas a partir de fermentaciones naturales y destilerías, recibieron mejores evaluaciones sensoriales (SILVA et al., 2009a,b). Un aspecto importante a considerar en este estudio, es el volumen de los barriles y el tiempo de añejamiento. El tiempo ideal para el almacenamiento de la cachaça varía de acuerdo con las características del barril (tipo de madera, edad y tamaño) y con las condiciones ambientales de almacenamiento (temperatura y humedad). Las reducciones volumétricas pueden ocurrir durante el proceso de maduración y entre más grande sea el barril, menor será la pérdida por evaporación. También se asume que entre más corto es el barril, mejor será la extracción de las sustancias de la madera, debido a que el contacto entre la bebida y la madera es más cercano (mayor superficie específica). Para evadir la reducción excesiva de volumen en los barriles de 5 L, se consideró un periodo de 45 días para el añejamiento, mejor conocido como maduración. BORRAGINI (2009) mostró un aumento en los compuestos secundarios y la acidez, con un mayor tiempo de maduración; sin embargo, la calidad sensorial de la cachaça no difirió sustancialmente a los 30 o 60 días de añejamiento en los barriles de 5 L, en comparación con periodos más largos de hasta 180 días para la mayoría de los atributos.

Hubo una pérdida significativa de aroma, sabor e impresión general después de la maduración, pero únicamente en la cachaça producida con el FC. Tal vez un estudio extensivo de los compuestos (diferentes a los establecidos por la legislación brasileña) producidos por los microorganismos, podría ayudar a corroborar este resultado, ya que el añejamiento (maduración) comúnmente ocasiona un aumento en la calidad sensorial de las bebidas. Para el color, hubo un efecto pronunciado (y negativo) de la maduración sin importar el fermento, lo cual puede explicarse probablemente por el hecho de que la cachaça toma color (amarronado) debido a la interacción con la madera del barril, lo cual puede impresionar a los jueces acostumbrados a probar cachaça sin color (sin madurar) (Tabla 2). Los resultados revelaron una fuerte interacción entre el fermento y el añejamiento (maduración) de la bebida, sugiriendo que algunas sustancias desconocidas producidas por los microorganismos de diferentes inóculos durante la fermentación, reaccionaron de manera diferente con los componentes de la madera de los barriles, influenciando los atributos sensoriales. Los estudios

Una investigación profunda sobre la composición química de la cachaça, además de los parámetros considerados en

Tabla 2. Promedios y rangos de aceptabilidad sensorial para la cachaça madura y sin madurar, producida con fermento natural y comercial.

Fermento comercial

Fermento natural

Atributo Sin madurar

Madura

Sin madurar

Madura

Color

5.66

818.02a

5.16

653.77b

5.62

807.80a

5.29

698.41b

Aroma

5.36

798.74a

4.91

669.71b

5.36

766.34a

5.29

743.20ab

Sabor

4.62

802.45a

4.06

662.89b

4.53

786.49a

4.31

726.17ab

Cuerpo

4.77

763.31a

4.47

692.67a

4.76

762.95a

4.72

759.07a

Impresión general

4.82

783.99a

4.31

652.31b

4.77

780.50a

4.69

761.21a

Letras diferentes en las filas para los rangos, indican diferencias significativas (P<0.05 por la prueba no-paramétrica de Kruskall-Wallis); n = 62 jueces (1 = "muy desagradable" a 7 = "muy agradable").

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REFERENCIAS •

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CONCLUSIÓN • El tipo de fermento (natural o comercial) no influenció significativamente la composición fisicoquímica de la cachaça, la cual se vio alterada notablemente por el periodo de maduración en los contenedores de roble. Sin embargo, se comprobó la pérdida de aceptabilidad de la bebida madurada producida con fermento comercial, lo cual no ocurrió con la cachaça de la fermentación espontánea del jugo de caña de azúcar.

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la legislación, podría confirmar la razón por la que la maduración de la cachaça puede dar como resultado un producto diferente dependiendo del tipo de inóculo, ya que debido a la diversidad de microorganismos se debieron producir muchos compuestos desconocidos, especialmente al utilizar FN. Aunque la falta de control y homogeneidad en la preparación puede impactar negativamente el fermento natural, no se debería ignorar los resultados de éste y otros estudios. Se requieren estrategias tecnológicas para apoyar y calificar a los productores de cachaça en caso de que se estimule y extienda esta importante agroindustria, asegurando la competitividad y supervivencia de los pequeños productores agrícolas.

Tecnología

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Iniciador múltiple de la viticultura orgánica para la producción de vino tinto Montepulciano d’Abruzzo Multi starter from organic viticulture for red wine Montepulciano d’Abruzzo production Giovanna Suzzi 1*, Maria Schirone 1, Manuel Sergi 1, Rosa Maria Marianella 2, Giuseppe Fasoli 1, Irene Aguzzi 1 y Rosanna Tofalo 1

Departamento de Ciencias de los Alimentos, Universidad de Teramo, Teramo, Italia. 2 Dirección General para la Prevención y Represión del Fraude, Ministerio de las Políticas Agrícolas, Alimentarias y Forestales, Roma, Italia. *Giovanna Suzzi, Departamento de Ciencias de los Alimentos, Universidad de Teramo, 64023 Mosciano Sant’Angelo, Teramo, Italia. E-mail: gsuzzi@unite.it 1

Palabras clave: Fermentación mixta; iniciador múltiple; levadura no-Saccharomyces para vino; perfil metabólico.

ABSTRACT In the last years the use of a multistarter fermentation process has been proposed to improve the organoleptic characteristics of wines. In the present study the fermentation performances and the interactions of mixed and sequential cultures of Hanseniaspora uvarum, Candida zemplinina, and a strain of Saccharomyces cerevisiae isolated from organic musts were investigated. To evaluate the oenological performances of the tested strains microvinifications in pasteurized red grape juice from Montepulciano d’Abruzzo cultivar were compared.

Tecnología

En los últimos años, se ha propuesto el uso de un proceso de fermentación con iniciador múltiple para mejorar las características organolépticas de los vinos. En el presente estudio se investigaron los rendimientos de fermentación y las interacciones de cultivos mixtos y secuenciales de Hanseniaspora uvarum, Candida zemplinina y una cepa de Saccharomyces cerevisiae aisladas de mostos orgánicos. Para evaluar los desempeños enológicos de las cepas probadas, se compararon microvinificaciones en jugo de uva roja pasteurizado del cultivar Montepulciano d’Abruzzo. El curso de la fermentación se controló a través de determinaciones clásicas (evolución de CO2, etanol, glicerol, pH, acidez titulable total, contenido de azúcar, dióxido de azufre libre (SO2), extracto seco, azúcares, ácidos orgánicos y compuestos volátiles). Además, se determinó la población de levaduras por enfoques tanto dependientes como independientes del cultivo. En particular, los cultivos puros de H. uvarum y C. zemplinina no finalizaron la fermentación. Por el contrario, cuando se agregó S. cerevisiae las fermentaciones fueron más rápidas, confirmando que la interacción de las levaduras influencia la cinética de fermentación. Además, C. zemplinina mostró una buena interacción con S. cerevisiae al aumentar la cinética de fermentación en el mosto Montepulciano de alta gravedad, con baja producción de acetato de etilo y ácido acético. Este estudio confirmó que las levaduras que no son Saccharomyces también tienen un papel importante en los vinos orgánicos y su actividad podría modularse mediante la selección de cepas apropiadas que interactúen correctamente con S. cerevisiae.

The course of fermentation has been controlled through classical determinations (CO2 evolution, ethanol, glycerol, pH, total titratable acidity, sugar content, free sulfur dioxide (SO2), dry extract, sugars, organic acids, and volatile compounds). Moreover, the yeast population was determined by both culture-dependent and independent approaches. In particular, the pure culture of H. uvarum and C. zemplinina did not end the fermentation. On the contrary, when S. cerevisiae was added, fermentations were faster confirming that yeast interactions influence the fermentation kinetics. Moreover, C. zemplinina showed a good interaction with S. cerevisiae by increasing the fermentation kinetic in high gravity Montepulciano must, with low ethyl acetate and acetic acid production. This study confirmed that non-Saccharomyces yeasts play a crucial role also in organic wines and their activity could be modulated through the selection of appropriate strains that correctly interact with S. cerevisiae.

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RESUMEN

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Key words: Metabolic profile; mixed fermentation; multistarter; non-Saccharomyces wine yeast.

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INTRODUCCIÓN

En la última década, el fenómeno de los productos orgánicos se ha apoderado de grandes segmentos de consumidores. En su nivel más básico, el vino orgánico está hecho de uvas que han sido cultivadas con el menor impacto humano posible. El vino orgánico es un vino obtenido de uvas cultivadas orgánicamente, es decir, sin la ayuda o necesidad de fertilizantes sintéticos, tratamientos sintéticos para plantas o herbicidas (Trioli y Hofmann, 2009). Se han realizado estudios precisos sobre el manejo de suelo y de los viñedos en la fabricación de vino orgánico, mientras que, hasta donde se sabe, no existen o existen pocos datos disponibles sobre las poblaciones microbianas de las uvas de viñedos orgánicos así como de los vinos orgánicos. En un estudio anterior (Tofalo et al., 2011) se evaluaron las poblaciones de levaduras presentes en las uvas y en el mosto de viñedos orgánicos de los cultivares de vino tinto Montepulciano d’Abruzzo y vino blanco Trebbiano. En particular, a nivel especie se identificaron levaduras del vino que no eran Saccharomyces (NS). Además, las cepas se tipificaron y caracterizaron para algunos parámetros enológicos. En años recientes, muchos estudios evaluaron las especies NS presentes en el ecosistema de los vinos y demostraron el impacto de las condiciones de las uvas en las poblaciones NS (Fernández et al., 2000; Raspor et al., 2006; González et al., 2007). El papel de las levaduras no Saccharomyces en la producción del vino, ha sido extensamente debatido y varios investigadores han demostrado que las levaduras NS sobreviven durante la fermentación y podrían alcanzar concentraciones celulares similares a las alcanzadas por

Saccharomyces cerevisiae, 106- 108 células/mL (Flee et al., 1984; Gafner y Schultz, 1996). De hecho, como han sugerido diferentes autores (Zironi et al., 1993; Gil et al., 1996; Lema et al., 1996; Toro y Vazquez, 2002; Ciani et al., 2006; Viana et al., 2008), hay cada vez más evidencia de que las levaduras NS juegan un papel importante en la calidad del vino. Fleet (2008) discutió las posibilidades de utilizar levaduras diferentes a las del género Saccharomyces para futuras fermentaciones de vino, además de la viabilidad comercial de cultivos mixtos, ya que las especies NS tienen un gran potencial de introducir características atractivas al vino, que pueden mejorar su calidad organoléptica. Consecuentemente, no se puede ignorar el impacto de las levaduras NS sobre la fermentación del vino. Las principales levaduras NS presentes durante la

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fermentación del mosto orgánico de los cultivares Trebbiano y Montepulciano, fueron Hanseniaspora uvarum, Metschnikowia fructicola y Candida zemplinina, representando el 43%, 31% y 11%, respectivamente del total de la población aislada de NS. Aunque el tamaño de la población de estas especias se redujo mediante las fermentaciones del vino, no se reprimió completamente su crecimiento y las levaduras NS aún estaban presentes al final del proceso de fermentación (Tofalo et al., 2011). Estas levaduras de vino orgánico compartían muchas características, lo que sugiere que la fuerte presión de selección ejercida por el sistema de cultivo y la variedad del vino, pudo generar variabilidad a diferentes niveles. El conocimiento sobre la biodiversidad de levaduras nativas es esencial para la conservación y explotación del potencial enológico de las regiones de cultivo de uva para vino. Hace varios años, se propuso el uso de un iniciador múltiple seleccionado (cultivos mixtos controlados). A mediados del siglo pasado, para reducir el contenido de ácido acético del vino, Cantarelli (1955) y Castelli (1969) fomentaron el uso secuencial de Torulaspora delbrueckii (previamente conocida como Saccharomyces rosei) y S. cerevisiae. Más adelante, los cultivos mixtos se propusieron también para otros objetivos como la desacidificación biológica del mosto o el aumento del contenido de glicerol, pero uno de los usos más investigados de los cultivos mixtos se relaciona con otorgar mayor complejidad al vino, mejorando así su perfil organoléptico (Ciani et al., 2010). Se han realizado diferentes estudios sobre las fermentaciones mixtas que contienen levaduras del vino tales como S. cerevisiae y NS, para evaluar la posibilidad de utilizar cultivos controlados de iniciador múltiple y así mejorar la calidad del vino (Mora et al., 1990; Zironi et al., 1993; Toro y Vazquez, 2002; Ciani et al., 2006; Andorrà et al., 2010). Con este propósito, se utilizaron diferentes especies NS para estudiar la fermentación mixta: Hanseniaspora guilliermondii, H. uvarum,

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Candida pulcherrima (Metschnikowia), Pichia kluyveri, Pichia fermentans, Candida cantarellii, T. delbrueckii, Kluyveromyces thermotolerans, Candida stellata (recientemente reclasificada como Starmerella bombicola). Las levaduras presentes en las uvas y el mosto de viñedos orgánicos podrían tener una composición única y estas levaduras indígenas imparten distintas características regionales y deseadas a los vinos. En este contexto, podrían elegirse las cepas NS autóctonas para co-fermentar mostos orgánicos junto con S. cerevisiae. El objetivo de esta investigación es evaluar el rendimiento de fermentación y las interacciones de los cultivos mixtos y secuenciales de H. uvarum, C. zemplinina y una cepa de S. cerevisiae aisladas de mosto orgánico. Los resultados de la cinética de fermentación, formación de compuestos secundarios y análisis sensorial, podrían ser útiles para formular cultivos iniciadores mixtos.

MATERIALES Y MÉTODOS Cepas de levaduras Las cepas no Saccharomyces (C. zemplinina STS12 y H. uvarum STS45) fueron aisladas en un estudio previo a partir de fermentación espontánea de uvas orgánicas de los cultivares Montepulciano d’Abruzzo y Trebbiano (Tofalo et al., 2011). Todas las cepas se analizaron previamente por secuenciación de la región D1/D2 de aproximadamente 600 pb de la subunidad ribosomal 26S, utilizando los primers NL1 y NL4. Estas cepas naturales de vino pertenecen a la colección de cultivos del Departamento de Ciencias de la Alimentación (Universidad de Teramo, Italia). También se utilizó un cultivo iniciador autóctono de S. cerevisiae (STS1) (Tofalo et al., 2011). Las cepas se mantuvieron a -80 °C en glicerol al 20% (v/v) y, en paralelo, en agar inclinado bajo una capa de aceite de parafina a 4 °C.

Microvinificaciones Para evaluar los rendimientos enológicos, se analizaron las cepas en pruebas experimentales de microvinificación utilizando mosto pasteurizado sin la piel de las uvas del cultivar Montepulciano d’Abruzzo (280 g/L de azúcares fermentables, 7.4 g/L de acidez titulable (AT) y pH de 3.2). Las fermentaciones se realizaron utilizando diferentes combinaciones de la cepa S. cerevisiae STS1 con las cepas C. zemplinina STS12 y H. uvarum STS45. Se inocularon los mostos con 106 células/mL de la siguiente manera: S. cerevisiae (S), C. zemplinina (C), H. uvarum (H), C. zemplinina/S. cerevisiae (CS), H. uvarum/S. cerevisiae (HS), C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae (CHS) y C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae (RCHS) en proporciones de 25:25:50. Se inoculó una fermentación secuencial (QS) con 106 células/mL de C. zemplinina/H. uvarum y después de 48 horas, se agregó S. cerevisiae para cada cepa. Las muestras de mosto (95 mL) se inocularon con 5 mL de un pre-cultivo madurado durante 48 horas en el mismo mosto, como describieron Tofalo et al. (2011). Las fermentaciones se llevaron a cabo por duplicado para cada cepa a temperatura controlada de 25 °C. La cinética de las fermentaciones se monitoreó diariamente por determinaciones gravimétricas, evaluando la pérdida de peso debido a la producción de CO2. Cuando la evolución de CO2 se detuvo (es decir, en peso constante), las muestras se refrigeraron durante 2 días a 4 °C, se colocaron en estantes y se almacenaron a -20 °C hasta su análisis. El mosto sin inocular se utilizó como control negativo.

Tecnología

Determinación de crecimiento microbiano y enumeración diferencial

Las amplificaciones en tiempo real se realizaron en un volumen de reacción de 25 µL, utilizando 1 x 2XIQ SYBR Green PCR Supermix (Bio-Rad, Hercules, CA, Estados Unidos), 0.2 µM de cada primer y 5 µL de suspensión de ADN. Todas las amplificaciones se realizaron en placas ópticas de 96 pocillos en un sistema Cycle IQ (Bio-Rad). El ciclo umbral (Ct) de la qPCR fue determinado automáticamente por el instrumento. Se prepararon muestras con cantidades conocidas de células de levaduras para generar las curvas estándar. El jugo de uva esterilizado se inoculó con las cepas de levaduras y se colocó en placas con medio WLN para los recuentos de microorganismos viables. Las muestras contadas se extrajeron inmediatamente (por triplicado), como se describió anteriormente. El ADN obtenido se utilizó para preparar diluciones en serie, de 108 a 10 células/mL. El coeficiente de correlación entre Ct y los valores del recuento se analizó e interpretó utilizando la función adecuada en Microsoft Excel. Cada Ct fue el promedio de cuatro medidas obtenidas al amplificar cuatro extractos de ADN a partir de la misma muestra inoculada artificialmente. En todas las series de PCR, los controles negativos (agua esterilizada), los controles positivos y las muestras se realizaron por triplicado. La sensibilidad de las pruebas de qPCR se evaluó en referencia a otros informes (Hierro et al., 2006).

Determinaciones fisicoquímicas Los productos principales (etanol, glicerol, pH, AT, contenido de azúcar, dióxido de azufre libre (SO2) y extracto seco del vino) y el mosto en fermentación se determinaron en las muestras tomadas al final de la fermentación,

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A partir de cada frasco, se tomaron las muestras a lo largo del proceso de fermentación para evaluar los recuentos de células viables de las especies inoculadas. Se colocaron alícuotas de cien microlitros de diluciones seriales de cada muestra en agar lisina (medio LA, Oxoid Unipath, Hampshire, Reino Unido) y medio de agar nutritivo Wallerstein Laboratory (medio WLN, Oxoid; Pallmann et al., 2001), para calcular las levaduras NS y la población total de levaduras, respectivamente. Además, se utilizó un enfoque independiente del cultivo. Se realizaron pruebas de PCR cuantitativa específica (qPCR) en S. cerevisiae, H. uvarum y C. zemplinina, de acuerdo con Hierro et al. (2007) y Zott et al. (2010), respectivamente. Se extrajo ADN utilizando el kit de aislamiento de ADN PowerSoil® (Mobio Laboratories, Inc.), siguiendo las instrucciones del fabricante.

35 siguiendo los métodos de análisis oficiales de la Organización Internacional de la Vid y el Vino (2011). Se determinaron las concentraciones de ácido orgánico, glucosa y fructosa de acuerdo con Tofalo et al. (2011) y Lopez-Tamames et al. (1996), respectivamente. La producción de aminas biogénicas se determinó de acuerdo con Tofalo et al. (2007). Todos los análisis se realizaron por triplicado.

Análisis de compuestos volátiles por microextracción en fase sólida-cromatografía de gases Se colocaron 5 mL de muestras de vino en viales de vidrio de 10 mL con 1 g de NaCl y se agregaron 10 µL de 4-metil2-pentanol (concentración final, 4 mg/L) como estándar interno. Tanto la fase de equilibrio como de adsorción se realizaron por agitación durante 30 min a 40 °C. Se utilizó una fibra recubierta de carboxeno y polidimetilsiloxano (85 µm) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, Estados Unidos). Bajo las condiciones de extracción descritas anteriormente, la recuperación de los compuestos volátiles fue entre 88.9% y 103.5%. Para la determinación cuantitativa, se utilizó un

Análisis estadístico Se calculó el promedio y la desviación estándar para cada parámetro experimental. El análisis de componentes principales (PCA) se realizó utilizando el software estadístico STATISTICA para Windows (STAT, versión 8.0, StatSoft Inc., Tulsa, OK, Estados Unidos).

RESULTADOS Curso de la fermentación y desarrollo de levaduras durante la fermentación El curso de las tasas de fermentación con cultivos puros, mixtos y secuenciales, se presenta en la Figura 1. El cultivo puro de H. uvarum fue incapaz de terminar la fermentación de acuerdo con la baja capacidad fermentativa de esta especie, pero tampoco el cultivo puro de C. zemplinina finalizó la fermentación. Las interacciones de las levaduras tuvieron un claro impacto en la cinética de la fermentación y la presencia de S. cerevisiae provocó fermentaciones más rápidas. De hecho, la cinética de fermentación de los cultivos mixtos, HS, CHS, RCHS fue comparable a la del cultivo puro de S. cerevisiae. Únicamente la prueba CS mostró un gran mejoramiento de la cinética de fermentación durante los primeros 15 días de fermentación, lo cual destacó la adecuada asociación entre C. zemplinina y S. cerevisiae. La prueba RCHS, caracterizada por el inóculo de C. zemplinina y H. uvarum junto con S. cerevisiae, mostró una cinética de fermentación peor que la prueba CS, probablemente por la menor proporción de células de las dos levaduras NS con respecto a S. cerevisiae. La prueba secuencial QS

Figura 1. Cinética de la fermentación de mostos Montepulciano d’Abruzzo mediante cultivos iniciadores puros, mixtos y secuenciales. C, C. zemplinina; S, S. cerevisiae; H, H. uvarum; CS, C. zemplinina/S. cerevisiae; HS, H. uvarum/S. cerevisiae; CHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; RCHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; QS, Fermentación secuencial. 18 16 14 12

g CO2/100 mL

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cromatógrafo capilar de gases CP 380 equipado con un inyector automático 8200 y sistema SPME III (Varian, Italia). La columna capilar de sílice fundido fue una CP-Wax 52 CB (50 m x 0.32 mm) de Crompack (Holanda), recubierta con polietilenglicol (1.2 µm de grosor de la película), como fase estacionaria. La temperatura del inyector y del detector de ionización de flama fue 250 °C. Después de la extracción, la fibra se colocó en el inyector del cromatógrafo de gases durante 15 minutos. El programa de temperatura fue el siguiente: temperatura inicial (50 °C) mantenida por 2 minutos; primer incremento, 1 °C por minuto hasta 65 °C (se mantuvo durante 10 minutos); segundo incremento, 10 °C por minuto hasta 150 °C (se mantuvo durante 10 minutos); tercer incremento, 10 °C por minuto hasta 200 °C (se mantuvo durante 1 minuto). La tasa de flujo del gas portador (N2) fue 2.5 mL/min. Se identificaron los compuestos responsables de impartir aroma al vino, al comparar el tiempo de retención de los estándares y se confirmó su identificación utilizando cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS). El análisis de GC-MS se llevó a cabo utilizando un espectrómetro de masas y cromatografía de gases Finnigan Trace DSQ Quadrupole (Thermo Finnigan, San Jose, CA, Estados Unidos). Las condiciones del espectrómetro de masas fueron: Fuente de iones: ionización por electrones (EI); Polaridad de iones: POS; Temperatura de la fuente de iones: 250 °C; Línea de transferencia del espectrómetro de masas: 220 °C; Bomba turbomolecular: 70 L/s; Adquisición: barrido completo; Rango de masa: 30400 m/z; Gas portador: Helio. Los datos se procesaron utilizando el software Xcalibur Data System 1.4.1 SP3 (Thermo Finnigan, San Jose, CA, Estados Unidos). El análisis cuantitativo de los compuestos de aroma del vino se realizó con base en el área relativa del pico (Qi) calculada a partir de los cromatogramas headspace SPME (HS/SPME) después de la adición de cantidades conocidas de los estándares analíticos, así como del estándar interno de acuerdo con De la Calle-Garcia et al. (1998). Los análisis químicos se realizaron en el mismo periodo del análisis sensorial. Cada determinación se realizó por duplicado. Los datos presentados son los promedios de tres determinaciones. Todos los reactivos se adquirieron en Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Estados Unidos) con una pureza mayor a 99%.

10 8 6 4 2 0

1 C

5 S

7 H

9 13 14 15 16 19 20 21 22 23 CS

Tiempo (días)

CHS

RCHS

Los recuentos viables de las poblaciones de levaduras de las ocho pruebas se reportan en la Tabla 1. Las poblaciones de levaduras de cultivos puros de

Tecnología

presentó una disminución dramática de la tasa de fermentación probablemente porque S. cerevisiae se inoculó 48 horas después del inóculo de C. zemplinina y H. uvarum.

Tabla 1. Recuento de levaduras (log UFC/mL) y cuantificación por qPCR (entre paréntesis)* en la fermentación pura, mixta y secuencial de mostos orgánicos Montepulciano d'Abruzzo.

CHS

RCHS

Tiempo (días)

Cepas S. cerevisiae

C. zemplinina

6.79 ± 0.05

7.09 ± 0.04

7.36 ± 0.04

5.64 ± 0.06

6.88 ± 0.03

7.21 ± 0.03

7.27 ± 0.01

7.15 ± 0.04

H. uvarum

6.68 ± 0.02

6.87 ± 0.03

5.32 ± 0.03

6.82 ± 0.04

6.85 ± 0.02

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Prueba

6.50 ± 0.02

6.08 ± 0.11

6.74 ± 0.07

7.11 ± 0.04

6.89 ± 0.04

6.68 ± 0.02

6.67 ± 0.02

5.32 ± 0.03

7.08 ± 0.02

6.78 ± 0.014

6.88 ± 0.03 (6.98 ± 0.03)

6.81 ± 0.02 (6.34 ± 0.03)

6.67 ± 0.01 (6.45 ± 0.04)

6.87 ± 0.03 (7.24 ± 0.01)

6.69 ± 0.03 (6.45 ± 0.09)

6.29 ± 0.02 (6.39 ± 0.01)

7.09 ± 0.04 (7.48 ± 0.04)

nd (4.03 ± 0.03)

nd (5.28 ± 0.01)

6.72 ± 0.03 (7.48 ± 0.01)

nd (3.76 ± 0.01)

nd (4.83 ± 0.02)

6.88 ± 0.03 (6.98 ± 0.04)

3.84 ± 0.01 (3.36 ± 0.05)

3.68 ± 0.01 (3.50 ± 0.11)

7.08 ± 0.02 (7.24 ± 0.01)

5.06 ± 0.08 (5.01 ± 0.01)

nd (3.58 ± 0.03)

7.44 ± 0.02 (7.48 ± 0.04)

5.04 ± 0.04 (5.09 ± 0.04)

nd (5.60 ± 0.07)

7.46 ± 0.04 (7.48 ± 0.01)

nd (4.91 ± 0.02)

nd (5.40 ± 0.09)

6.85 ± 0.02 (6.45 ± 0.02)

6.68 ± 0.02 (6.34 ± 0.03)

6.9 ± 0.01 (6.98 ± 0.01)

7.16 ± 0.03 (7.24 ± 0.01)

7.19 ± 0.01 (7.35 ± 0.02)

6.14 ± 0.04 (6.15 ± 0.02)

6.89 ± 0.01 (6.90 ± 0.04)

nd (4.43 ± 0.01)

5.92 ± 0.04 (7.16 ± 0.01)

6.08 ± 0.02 (6.29 ± 0.01)

nd (4.05 ± 0.1)

C, C. zemplinina; S, S. cerevisiae; H, H. uvarum; CS, C. zemplinina/S. cerevisiae; HS, H. uvarum/S. cerevisiae; CHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; RCHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; QS, Fermentación secuencial. *Datos expresados como promedio ± DE; nd: no inoculado.

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S. cerevisiae y C. zemplinina fueron similares, alcanzando una población máxima de aproximadamente 107 UFC/ mL después de 48 horas. En el caso del cultivo puro de H. uvarum, la población máxima (aproximadamente 106 UFC/mL) se alcanzó después de 48 horas, pero comenzando el día 14 disminuyó a 105 UFC/mL y ya no fue contable en el día 24. En cuanto a las fermentaciones mixtas HS y CS, no se encontraron levaduras NS en el día 14, mientras que S. cerevisiae retrasó que se alcanzara la población máxima. Con relación a las células viables de las tres especies durante la fermentación mixta de CHS y RCHS, se observaron diferencias únicamente en esta última. De hecho, H. uvarum desapareció después de las 48 horas, mientras que C. zemplinina aumentó hasta 105

UFC/mL y S. cerevisiae alcanzó la población máxima de aproximadamente 107 UFC/mL en el día 14. En general, S. cerevisiae alcanzó rápidamente la población máxima y se mantuvo estable durante las vinificaciones, con excepción de la fermentación secuencial QS, durante la cual S. cerevisiae no logró aumentar después de 48 horas de crecimiento de la levadura de vino NS. De hecho, el número de células viables de S. cerevisiae disminuyó hasta 105 UFC/mL al día 24. En cambio, H. uvarum, y C. zemplinina alcanzaron la población máxima de 107 UFC/ mL después de 48 horas, pero durante el progreso de la fermentación, la primera dusminuyó hasta que no fue contable, mientras que C. zemplinina disminuyó hasta 106 UFC/mL.

Tabla 2. Perfil químico de los vinos obtenidos con cultivos iniciadores puros, mixtos y secuenciales.

Parámetros

Vinos C

CHS

RCHS

3.14 ± 0.02

3.06 ± 0.01

3.26 ± 0.01

3.19 ± 0.01

3.05 ± 0.06

3.03 ± 0.01

3.08 ± 0.01

3.08 ± 0.01b

Etanol (% v/v)

8.96 ± 0.02b

9.43 ± 0.03e

5.64 ± 0.02c

9.38 ± 0.01f

9.14 ± 0.03g

8.93 ± 0.02b

8.78 ± 0.01d

8.35 ± 0.01a

Azúcares residuales (g/L)

41.83 ± 0.04d 21.67 ± 0.03b 76.82 ± 0.02h 24.57 ± 0.03a 23.15 ± 0.01c 43.95 ± 0.04f 42.55 ± 0.01g 48.25 ± 0.05e

Acidez titulable total (g/L de ácido tartárico)

5.55 ± 0.04d

5.33 ± 0.02a

5.47 ± 0.02b

5.82 ± 0.01f

5.15 ± 0.04c

5.65 ± 0.04g

5.44 ± 0.01b

6.05 ± 0.05e

Acidez volátil (g/L de ácido acético)

0.78 ± 0.04b

0.67 ± 0.01a

1.23 ± 0.03g

0.84 ± 0.01bc

0.86 ± 0.05c

0.84 ± 0.01bc

0.98 ± 0.01d

0.72 ± 0.01a

Glicerol (g/L) 10.20 ± 0.01e 5.24 ± 0.05b 10.33 ± 0.03h

9.26 ± 0.04f

8.14 ± 0.05a

7.88 ± 0.03c

8.25 ± 0.05d

8.92 ± 0.01g

Extracto seco (g/L)

89.34 ± 0.04b 87.76 ± 0.03f 83.37 ± 0.02d 89.29 ± 0.00b 91.97 ± 0.01e 78.72 ± 0.01c 83.28 ± 0.01a 84.64 ± 0.04g

SO2 libre (mg/L)

6.10 ± 0.03d

4.09 ± 0.01b

3.23 ± 0.04c

4.05 ± 0.06b

4.05 ± 0.05b

3.87 ± 0.04a

6.44 ± 0.06g

3.23 ± 0.04c

0.42 ± 0.01bc 0.47 ± 0.01a

0.44 ± 0.01cd

0.40 ± 0.02b

0.48 ± 0.02a

0.45 ± 0.01ad

0.39 ± 0.01b

0.41 ± 0.01bc

Ácido tartárico (g/L)

5.85 ± 0.03g

5.53 ± 0.04a

5.26 ± 0.03b

5.71 ± 0.03d

6.55 ± 0.02f

5.34 ± 0.05bc

5.34 ± 0.01c

5.48 ± 0.04a

Ácido cítrico (g/L)

0.15 ± 0.01b

0.16 ± 0.01b

0.15 ± 0.01b

0.16 ± 0.01b

0.15 ± 0.02b

0.16 ± 0.01b

0.14 ± 0.01b

Ácido acético (g/L)

0.62 ± 0.01b

0.66 ± 0.03b

0.73 ± 0.01c

0.54 ± 0.01d

0.84 ± 0.02g

0.74 ± 0.02ba

0.78 ± 0.01a

Ácido málico (g/L)

Ya que las técnicas dependientes de los cultivos pueden subestimar el tamaño y la diversidad de cierta población debido a que no consideran las poblaciones no-cultivables, los datos sobre las poblaciones de S. cerevisiae y NS obtenidos en las placas durante la fermentación mixta, se compararon con aquéllos obtenidos por qPCR, como se reportó en la sección “Materiales y Métodos”. Las pruebas CHS, RCHS y QS en particular, fueron analizadas por PCR en tiempo real y los resultados obtenidos se reportan en la Tabla 1. S. cerevisiae resultó estar presente todo el tiempo en un alto nivel (106-107 células/mL), pero también H. uvarum y C. zemplinina se encontraron al final de la fermentación, generalmente en un aproximado de 104 células/mL. En particular H. uvarum, al final de la fermentación de la prueba CHS, mostró un valor Ct de 25, correspondiente a 104 células/mL (datos no mostrados).

Productos principales de la fermentación y compuestos volátiles La Tabla 2 reporta algunos parámetros enológicos de las fermentaciones de cultivos puros, mixtos y secuenciales. Los cultivos puros de H. uvarum y C. zemplinina

Figura 2. Contenido de aminas biogénicas en los vinos obtenidos con cultivos iniciadores puros, mixtos y secuenciales. C, C. zemplinina; S, S. cerevisiae; H, H. uvarum; CS, C. zemplinina/S. cerevisiae; HS, H. uvarum/S. cerevisiae; CHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; RCHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; QS, Fermentación secuencial. 8

mg/L

Etilamina 4

Putrescina

Cadaverina

Aminas biogénicas totales C

Fermentaciones

CHS

RCHS

Tecnología

no finalizaron las fermentaciones, la primera dejó glucosa y fructosa en el medio de cultivo, y la segunda dejó únicamente glucosa en el medio. También, la prueba QS tuvo 50 g/L de glucosa residual, tal como se esperaba en el análisis de cinética de fermentación. La mayor concentración de etanol se determinó en el cultivo puro de S. cerevisiae. Todas las fermentaciones de iniciador múltiple alcanzaron una concentración menor de etanol que oscilaba entre 8.35% y 9.38%. Por el contrario, la producción de glicerol fue mayor con las levaduras NS y con los cultivos mixtos. A pesar de la alta producción de ácido acético en el cultivo puro, H. uvarum no incrementó la acidez volátil en las fermentaciones de iniciador múltiple. No se encontraron diferencias significativas en los otros compuestos. Se descubrieron algunas discrepancias entre el etanol, azúcares residuales y otros compuestos metabólicos secundarios. Lo sorprendente en nuestros experimentos fue que todas las cepas mostraron un rendimiento de etanol extremadamente bajo a partir del azúcar consumido, lo cual no puede explicarse por la sobreproducción de cualquier otro producto metabólico investigado en este estudio. Magyar y Toth (2011) y Tofalo et al. (2012) obtuvieron resultados similares previamente.

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Cuantificación de la población del cultivo múltiple mediante qPCR durante la fermentación

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Las aminas biogénicas se detectaron en niveles bajos en las ocho microvinificaciones (Figura 2). En particular, la prueba CS tiene el mayor valor de aminas biogénicas y QS tiene el menor valor. Los cultivos puros de H. uvarum, C. zemplinina y S. cerevisiae no produjeron cadaverina, la cual se formó en todas las fermentaciones de cultivos múltiples a excepción de QS. La tiramina, histamina, 2-feniletilamina, espermidina y metilamina, no fueron detectables en ninguna de las muestras analizadas.

la mayor formación de alcoholes isoamílicos y acetato de etilo. La fermentación secuencial QS mostró una situación completamente diferente entre las fermentaciones de iniciadores múltiples, con el menor contenido de acetato de etilo y alcoholes isoamílicos y el mayor contenido de acetoína, 2-feniletanol y alcohol isobutílico. Se utilizó el análisis de componentes principales para obtener las huellas bioquímicas de los vinos y elucidar las diferencias en los componentes del vino fermentado por las diferentes cepas de Saccharomyces o por cultivos de iniciadores múltiples (Nurgel et al., 2002; Howell et al., 2006).

La Tabla 3 muestra algunos compuestos volátiles que diferenciaron los perfiles aromáticos de las tres especies de levaduras de vino. Los cultivos puros de C. zemplinina y S. cerevisiae produjeron cantidades bajas de acetato de etilo y acetoína y altas cantidades de alcoholes isoamílicos y β-feniletanol; y C. zemplinina tuvo mayores producciones con respecto a S. cerevisiae. En este estudio, el cultivo puro de H. uvarum produjo grandes cantidades de acetato de etilo y acetoína y cantidades muy bajas de alcoholes isoamílicos y β-feniletanol. Las fermentaciones de cultivos mixtos CS, HS y RCHS presentaron niveles bajos de acetato de etilo y disminuyeron la cantidad de alcoholes isoamílicos y 2-feniletanol, con respecto a S. cerevisiae. La fermentación del cultivo mixto CHS presentó

Algunos compuestos producidos por los cultivos de levaduras puros y múltiples se analizaron utilizando PCA (Figuras 3A y 3B). En primer lugar, se calculó la matriz de correlación para discriminar las variables y, por lo tanto, seleccionar 10 parámetros (acetoína, 2,3 butanodiol, etanol, acetato de etilo, acidez titulable y volátil, glicerol, azúcares reductores, alcohol fenil etílico y alcoholes isoamílicos). El PCA explicó el 70.6% de la varianza total. El PC 1 explicó el 53.55% de la varianza y el segmento negativo del gráfico de cargas para esta dimensión (Figura 3B) estaba fuertemente relacionado con los niveles de acidez volátil,

Tabla 3. Compuestos aromáticos (mg/L) de los vinos obtenidos con cultivos iniciadores puros, mixtos y secuenciales. Compuestos aromáticos (%)

Vinos C

CHS

RCHS

Acetato de etilo

0.644 ± 0.001a 1.850 ± 0.003b 5.384 ± 0.002c 0.441 ± 0.003d 0.674 ± 0.001e 1.959 ± 0.001f 0.511 ± 0.003g 0.369 ± 0.004h

Acetoína

0.020 ± 0.001dg 0.027 ± 0.002h 0.533 ± 0.002b 0.028 ± 0.004h 0.075 ± 0.001a 0.023 ± 0.003h 0.014 ± 0.004d 0.479 ± 0.003e

Alcoholes isoamílicos

8.673 ± 0.003f 5.104 ± 0.001e 1.237 ± 0.004h 4.590 ± 0.001a 3.750 ± 0.001g 9.283 ± 0.004c 5.174 ± 0.004b 2.528 ± 0.001d

n-heptano

0.264 ± 0.069d 0.839 ± 0.001e 1.283 ± 0.002f 0.761 ± 0.001a 0.913 ± 0.003b 1.663 ± 0.002c 0.106 ± 0.004h 0.692 ± 0.002g

n-butanol

0.107 ± 0.001b 0.058 ± 0.001d 0.025 ± 0.004h 0.082 ± 0.003a 0.018 ± 0.001g 0.093 ± 0.003e 0.062 ± 0.001d 0.028 ± 0.001h

1-hexanol 1-octanol

0.031 ± 0.0dg 0.026 ± 0.003hd 0.027 ± 0.003hd 0.018 ± 0.002e

0.025 ± 0.001h

0.00 ± 0.0a

0.034 ± 0.005g

16.933 ± 0.004f 0.170 ± 0.003a 0.049 ± 0.003h 0.085 ± 0.002g 0.218 ± 0.001e 0.043 ± 0.003h 0.059 ± 0.003d 0.407 ± 0.003b

Alcohol fenil 2.928 ± 0.004c 2.268 ± 0.002b etílico Alcohol isobutílico

0.00 ± 0.0a

0.00 ± 0.00h

1.383 ± 0.003d 1.859 ± 0.002e 1.469 ± 0.003g 1.684 ± 0.001a 2.394 ± 0.002f

0.277 ± 0.003e 0.285 ± 0.002b 0.219 ± 0.001g 0.190 ± 0.001d 0.663 ± 0.002f 0.267 ± 0.003a 0.156 ± 0.001h 1.020 ± 0.001c

Figura 3. Gráfico de puntuaciones (A) y gráfico de cargas (B) de los componentes principales (PC) 1 y 2 obtenidos a partir del PCA, mediante los cultivos puros y múltiples. C, C. zemplinina; S, S. cerevisiae; H, H. uvarum; CS, C. zemplinina/S. cerevisiae; HS, H. uvarum/S. cerevisiae; CHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; RCHS, C. zemplinina/H. uvarum/S. cerevisiae; QS, Fermentación secuencial.

Componente 2: 17.05%

Componente 1: 53.55%

Componente 2: 17.05%

Acidez titulable Acetoína

Glicerol Alcohol fenil etílico

Azúcares reductores

2,3-Butanodiol Etanol

Acidez volátil

Alcohol isoamílico

Acetato de etilo

Componente 1: 53.55%

Tecnología

acetoína y acidez volátil; mientras que C, CS y CHS fueron muy similares a excepción de la concentración de alcoholes isoamílicos, 2, 3 butanodiol y azúcares reductores (en C y CS, los valores fueron mayores que en CHS).

DISCUSIÓN Uno de los avances más estudiados tecnológicamente en la fabricación de vino es la inoculación del jugo de uva con cultivos mixtos de S. cerevisiae y levaduras NS. En este estudio, se comparó la cinética de fermentación y los compuestos metabólicos producidos por iniciadores múltiples durante la fermentación de mostos orgánicos. Generalmente, la cinética de fermentación de cultivos puros de S. cerevisiae, H. uvarum y C. zemplinina concordaba con la esperada y la reportada en otros estudios (Egli et al., 1998; Toro y Vazquez, 2002; Zohre y Erten, 2002; Mendoza et al., 2007; Fleet, 2008; Ciani et al., 2010). El cultivo puro de H. uvarum fue incapaz de finalizar la fermentación de acuerdo con la baja capacidad fermentativa de esta especie, pero tampoco el cultivo puro de C. zemplinina terminó la fermentación. Estas dos cepas fueron elegidas con base en su capacidad fermentativa en un mosto que contenía 180 g/L de azúcares (Tofalo et al., 2011) y probablemente los productos metabólicos fermentativos del mosto Montepulciano con alto contenido de azúcar (280 g/L) afectaron su rendimiento. En particular, se ha reportado que C. zemplinina completa la fermentación de mosto Macabeo que contiene 180 g/L de azúcares (Andorrà et al., 2010) incluso con un ligero retraso en comparación con la fermentación de S. cerevisiae (Sipiczki et al., 2005; Tofalo et al., 2009, 2012). Las interacciones de las levaduras tuvieron un impacto evidente en la cinética de fermentación y la presencia de S. cerevisiae generó fermentaciones más rápidas. Sin embargo, la asociación de C. zemplinina y S. cerevisiae (prueba CS) mostró un mejoramiento de la cinética durante los primeros 15 días de fermentación. C. zemplinina es una levadura osmotolerante y fructofílica, que generalmente produce bajas cantidades de ácido acético y cantidades relevantes de glicerol a partir de la fermentación del azúcar (Sipiczki et al., 2005; Magyar y Toth, 2011; Tofalo et al., 2011), lo cual puede sugerir que sería capaz de consumir los azúcares al inicio de la fermentación, evitando el estrés osmótico de S. cerevisiae y mejorando así la cinética de fermentación (Rantsiou et al., 2012). Como se demostró anteriormente, para las especies de S. cerevisiae, las diferentes cepas de C. zemplinina pueden tener un efecto específico, tal como reportaron Tofalo et al.

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mientras que su contraparte positiva estaba relacionada principalmente con el etanol. El PC 2 explicó el 17.05% de la varianza; esta dimensión estaba relacionada positivamente con la acidez titulable. Posteriormente, en el gráfico de puntuaciones (Figura 3A) es posible distinguir tres grupos diferentes de vinos producidos por las cepas. La fermentación llevada a cabo por H. uvarum se diferenció de las otras por la alta concentración de acetato de etilo, glicerol,

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(2012). Además esta interacción positiva entre S. cerevisiae y C. zemplinina en la cinética de fermentación, puede tener una importante aplicación en mosto con altos contenidos de azúcares o vinos especiales como el vino congelado (icewine), “passito” y vinos botritizados (Rantsiou et al., 2012). Por el contrario, los inóculos de C. zemplinina y H. uvarum junto con S. cerevisiae (RCHS) no produjeron los mismos resultados que la prueba CS, probablemente por la baja proporción de células de las dos levaduras NS con respecto a S. cerevisiae. El inóculo de S. cerevisiae añadido 48 horas después que los de C. zemplinina y H. uvarum (prueba QS) provocó que la fermentación se detuviera. En otros estudios se han reportado resultados similares y los mecanismos de esta reducción de rendimiento de S. cerevisiae aún no se han explicado. Cuando S. cerevisiae y C. cantarelli interactúan durante la fermentación, la población máxima de S. cerevisiae disminuye (Toro y Vazquez, 2002). Este hecho puede deberse al consumo de aminoácidos y vitaminas durante los primeros días de la fermentación que pueden inhabilitar el crecimiento subsecuente y la capacidad fermentativa de S. cerevisiae (Fleet, 2003). Por otro lado, estos datos fueron confirmados por los recuentos en placa. S. cerevisiae dominó todas las fermentaciones de iniciador múltiple y parcialmente la prueba QS en la que C. zemplinina tuvo su mejor desempeño. La mayor habilidad de S. cerevisiae de soportar las condiciones de estrés como el aumento de etanol, disminución del pH y el agotamiento de nutrientes, generalmente se considera como el impulso de la dinámica de la población de levaduras (Pretorius, 2000). Actualmente se cuestionan estas presiones selectivas, mientras que las interaccio-

nes célula-célula se presentan como significativas al afectar la sucesión de levadura (Ciani y Pepe, 2002; Fleet, 2003; Nissen et al., 2003). La muerte prematura de C. zemplinina y H. uvarum durante la fermentación mixta, incluso con diferencias cuantitativas, parece deberse al efecto antagónico de S. cerevisiae como reportaron también Andorrà et al. (2010) para la misma especie. En las fermentaciones mixtas, las levaduras NS disminuyeron conforme avanzaba la fermentación. Por el contrario, otros autores (Ciani et al., 2006; Mendoza et al., 2007) reportaron que la presencia tanto de Saccharomyces como de levaduras NS promueve un aumento en la persistencia de las levaduras NS durante el proceso de fermentación. Sin embargo, es claro que S. cerevisiae tiene un efecto antagonista relevante sobre C. zemplinina y

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del cultivo. De hecho, las células con lesiones subletales y/o viables pero no cultivables (VBNC), podrían no crecer en las placas y son comunes en el vino (Millet y LonvaudFunel, 2000; Andorrà et al., 2011). El método qPCR utilizado ya se había desarrollado anteriormente para monitorear la evolución de las levaduras durante las fermentaciones alcohólicas (Hierro et al., 2007; Andorrà et al., 2011). Sin embargo, la qPCR cuyo blanco es el ADN, también cuantifica las levaduras muertas debido a la estabilidad del ADN (Hierro et al., 2006). Nuestros datos confirmaron los de Andorrà et al. (2011), quien encontró grandes poblaciones de H. uvarum (hasta 108 células/ mL) en las fermentaciones mixtas por medio de métodos qPCR. Definitivamente estos descubrimientos no responden la pregunta de si estas poblaciones corresponden a células VBNC, lesionadas y/o muertas o cuántas de estas células están activas metabólicamente y cómo a su vez pueden influenciar los vinos finales (Andorrà et al., 2011). Este aspecto necesita más investigación y avances. Cuando algunas levaduras se desarrollan juntas bajo condiciones de fermentación, no coexisten pasivamente, sino que interactúan y pueden producir diferentes niveles de productos de fermentación, que pueden afectar la composición química y aromática de los vinos (Howell et al., 2006; Anfang et al., 2009). Las fermentaciones de mosto de uva realizadas por cultivos puros, mixtos o secuenciales de levaduras NS con S. cerevisiae, pueden producir vinos con diferencias significativas en la composición química (Herraiz et al., 1990; Ciani y Picciotti, 1995; Gil et al., 1996; Lambrechts y Pretorius, 2000; Rojas et al., 2003; Romano et al., 2003; Moreira et al., 2008). Una consecuencia relevante de las levaduras NS fue el incremento de glicerol en todas las fermentaciones de iniciadores múltiples, debido a la característica intrínseca de C. zemplinina y H. uvarum. De manera similar, la producción de ácido acético es considerada como un patrón común en las levaduras apiculadas, que por esta razón han sido consideradas por largo tiempo como levaduras causantes de descomposición (Romano et al., 2003). A pesar de la alta producción de ácido acético en el cultivo puro, H. uvarum no aumentó la acidez volátil en las fermentaciones de iniciadores múltiples. Estos resultados concuerdan completamente con los reportados por otros autores (Ciani et al., 2006; Mendoza et al., 2007; Andorrà et al., 2010). En cuanto a las aminas biogénicas, se han llevado a cabo pocos estudios sobre su formación por levaduras, comparando diferentes especies de levaduras y cuantificando únicamente la histamina (Torrea y Ancin, 2002). Su presencia en el vino iba

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H. uvarum, pero también, que la misma NS puede afectar a S. cerevisiae, dependiendo de la secuencia de crecimiento, el número de células viables y la especificidad de la cepa. Se han realizado pocos estudios para dilucidar los mecanismos de estos fenómenos antagónicos (Nissen et al., 2003; Arneborg et al., 2005; Pérez-Nevado et al., 2002). Durante la fermentación alcohólica, las levaduras pueden producir compuestos con efectos inhibidores hacia otras especies o cepas de levaduras, como ácidos grasos de cadena corta o larga (Ludovico et al., 2001; Fleet, 2003), toxinas killer (Schmitt y Breinig, 2002) y condiciones nutritivas y de crecimiento (Fleet, 2003). Sin embargo, en los estudios mencionados anteriormente el mecanismo mediado por el contacto célulacélula parece crear antagonismo entre las levaduras. Para confirmar los datos obtenidos por el recuento en placa, se utilizó qPCR como un método independiente

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desde pocos miligramos por litro hasta aproximadamente 50 mg/L, dependiendo del vino. Este estudio confirmó la baja cantidad de amino-descarboxilasa de las levaduras del vino, aun cuando se determinaron algunas diferencias en las ocho pruebas. Incluso si algunos autores sugieren que las levaduras no parecen ser responsables de la producción de la mayoría de las aminas en los vinos tintos comerciales industriales (Marcobal et al., 2006; Smit et al., 2008), la contribución de las levaduras a la producción de aminas biogénicas podría entonces ser indirecta: las levaduras pueden alterar la composición de los mostos de uvas al utilizar algunos aminoácidos y al secretar otros durante la fermentación alcohólica y la autolisis, cambiando así la concentración de los aminoácidos precursores en el vino, que pueden ser utilizados por otros microorganismos en pasos subsecuentes de la fermentación (Soufleros et al., 1998). De acuerdo con la característica intrínseca de las especies individuales, la producción de los principales compuestos aromáticos estuvo bien diferenciada en las pruebas. Las bajas cantidades de acetato de etilo y acetoína y la alta cantidad de alcoholes isoamílicos y β-feniletanol fueron producidas por cultivos puros de C. zemplinina y S. cerevisiae, tal como reportaron Andorrà et al. (2010). En este estudio, el cultivo puro de H. uvarum produjo grandes cantidades de acetato de etilo y acetoína y muy bajas cantidades de alcoholes isoamílicos y β-feniletanol. La producción de grandes cantidades de acetato de etilo y ácido acético producidas por H. uvarum siempre han sido consideradas como una característica negativa (Ciani y Picciotti, 1995), mientras que existe controversia en cuanto a la producción de alcoholes superiores. Gil et al. (1996) descubrió que H. uvarum y K. apiculata fueron los productores principales de alcoholes superiores. Sin embargo, algunos autores (Herraiz et al., 1990; Rojas et al., 2003; Romano et al., 2003) reportaron que las levaduras apiculadas producen pocos alcoholes superiores y pueden promover la esterificación de varios alcoholes como el etanol, geraniol, alcoholes isoamílicos y 2-feniletanol. Probablemente, la alta producción de alcoholes superiores podría ser una característica dependiente de la cepa, también en algunas levaduras NS del vino (Capece et al., 2005). Los compuestos volátiles secundarios producidos por cultivos mixtos fueron una combinación de los producidos por las diferentes cepas. El PCA destacó estas diferencias, indicando que las características finales de los vinos se pueden modular por medio de diferentes combinaciones o especies y secuencia de inóculos (Nurgel et al., 2002; Howell et al., 2006).

Candida zemplinina mostró características interesantes para la fermentación mixta con S. cerevisiae, aumentando particularmente la cinética de fermentación en el mosto Montepulciano de alta gravedad y disminuyendo la producción de acetato de etilo y ácido acético. El uso combinado de tres cultivos iniciadores (CHS y RCHS) podría permitir el mejoramiento de las características organolépticas de un vino. Se necesitan más estudios para clarificar la interacción entre los diferentes iniciadores y para optimizar la fermentación y las modalidades de inoculación. Efectivamente, el uso de levaduras NS del vino junto con cepas Saccharomyces en fermentaciones mixtas podría recomendarse como una herramienta para obtener las ventajas de la fermentación espontánea de los vinos orgánicos como los obtenidos con Montepulciano, mientras se evitan los riesgos de que se detenga la fermentación (Rojas et al., 2003; Romano et al., 2003; Jolly et al., 2006; Ciani et al., 2010). Debido a la biodiversidad de las cepas de levadura NS sobre su nivel de producción de actividades enzimáticas (Manzanares et al., 1999, 2000; Mendes-Ferreira et al., 2001; Strauss et al., 2001) y los metabolitos de fermentación (Romano et al., 1992, 2003; Capece et al., 2005) de importancia enológica, se deberían seleccionar cepas adecuadas para poder diseñar un iniciador mixto capaz de aportar beneficios también para los vinos obtenidos por medio de la viticultura orgánica. C. zemplinina, en particular, mostró una buena interacción con S. cerevisiae al aumentar la cinética de fermentación en el mosto Montepulciano de alta gravedad, con baja producción de acetato de etilo y ácido acético.

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ALIMENTARIA MÉXICO 2013 Un mundo de Alimentos y Bebidas 4 al 6 de Junio, 2013 Sede: Centro Banamex México, D.F. Organiza: Reed Exhibitions y E.J. Krause & Associates, Inc. Teléfono: +52 (55) 1087 1650 Fax +52 (55) 5523 8276 E-mail: morales@ejkrause.com Web: www.alimentaria-mexico.com Una de las exposiciones de alimentos, bebidas y equipos más importantes del país en el sector alimentario, caracterizada por ser la feria internacional más profesional de la industria de alimentos y bebidas en México.

EXPO PACK MÉXICO 2013 Tecnología de envasado y procesamiento para su producto. 18 al 21 de Junio, 2013 Sede: Centro Banamex, D.F., México Organiza: PMMI Teléfono: +52 (55) 5545-4254 Fax: +52 (55) 5545-4302 E-mail: ventas@expopack.com.mx Web: www.expopack.com.mx Más de 900 expositores de soluciones de envasado y procesamiento y 25 mil profesionales que asisten cada año hacen a Expo Pack el evento de negocios líder en Latinoamérica.

IFT 13 La más grande muestra de ingredientes alimenticios en el mundo 13 al 16 de Julio Sede: McCormick Place, Chicago, Illinois, Estados Unidos Organiza: Institute of Food Technologists (IFT) Teléfono: +1 (312) 782 8424 Fax: +1 (312) 782 8348 E-mail: info@ift.org Web: www.am-fe.ift.org Únase a nosotros para ser parte del evento mundial que reúne a los profesionales más respetados de los alimentos en la

industria, el gobierno y la academia... la gente como usted... en todas las facetas de la ciencia y tecnología de alimentos. En IFT va a adquirir conocimientos prácticos, ideas innovadoras y conexiones profesionales que directamente afectarán a su trabajo y contribuirán al éxito de su organización, todo en apenas cuatro días.

TECNOALIMENTOS EXPO 2013 6 al 8 de Agosto, 2013 Sede: WTC, D.F., México Organiza: Alfa Promoeventos Tel. 52 (55) 5582 3342 E-mail: seminarios@alfapromoeventos.com, ventas@alfapromoeventos.com Web: www.expotecnoalimentos.com Punto de reunión para los profesionales de la industria alimentaria, en donde una vez al año los principales proveedores del sector y productores de alimentos se encuentran para hacer negocios y favorecer los resultados de sus respectivas empresas.

SEMINARIO DE TECNOLOGÍA DE BEBIDAS 6 al 8 de Agosto, 2013 Sede: WTC, D.F., México Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 E-mail: seminarios@alfapromoeventos.com, ventas@alfapromoeventos.com Web: www.expotecnoalimentos.com La diversificación de nichos de mercado ha llevado a los fabricantes de bebidas a diseñar soluciones específicas para cada tipo de consumidor, con el objetivo de garantizar ventas y ofrecerles un producto acorde con sus intereses, “hecho a su medida”. Para ello es necesaria la implementación de tecnologías, entendidas desde distintos enfoques para garantizar el éxito comercial. En el “Seminario de Tecnología de Bebidas” encontrará conocimientos prácticos en torno a innovación, tendencias, desarrollo y marketing de bebidas, aplicables a todos los productos de esta dinámica industria, como es el caso de bebidas estéticas y reductivas, bebidas funcionales y para el proceso cognitivo, bebidas carbonatadas, y bebidas deportivas, entre otras.

SEMINARIO DE INGREDIENTES FUNCIONALES. INNOVACIÓN, TECNOLOGÍA Y TENDENCIAS 6 al 8 de Agosto, 2013 Sede: WTC, D.F., México

Los ingredientes funcionales, que dan vida a los alimentos funcionales, se han convertido en la pieza clave de los productos fabricados con el propósito de otorgar valores agregados a la salud y bienestar del consumidor. Debido al actual repunte en ventas de este tipo de alimentos, cuya tendencia mundial es que se mantengan a la alza, en el “Seminario de Ingredientes Funcionales. Innovación, Tecnología y Tendencias” le presentamos un amplio programa de herramientas técnicas pensadas en beneficiar el éxito de sus productos con propiedades funcionales; con ponencias sobre el futuro de los nutracéuticos, control de peso, demanda de sabores, envejecimiento saludable, salud ósea y cerebral, ácidos grasos esenciales, niveles de sal, probióticos y prebióticos, productos para celíacos, y fitosteroles, entre otros temas.

Una producción de alimentos y bebidas exitosa debe parte de sus logros a la tecnología de la que se dispone en una planta. Y dentro de esa tecnología, temas como protocolos de comunicación, escalabilidad, sistemas instrumentados de seguridad, sensores, válvulas de flujo, motores con variadores de velocidad, etcétera, adquieren una importancia vital para la compañía. Pensando en ofrecerle un completo panorama de las novedades actuales en lo que a tecnología para la producción alimentaria se refiere, le presentamos el “Seminario de Maquinaria, Instrumentación y Automatización en la Industria Alimentaria”, un programa técnico donde empresas proveedoras y desarrolladoras de productos y servicios de automatización e instrumentación, presentarán las últimas tendencias para mejorar el rendimiento de las funciones operacionales de una empresa industrial moderna.

SEMINARIO DE TECNOLOGÍA DE LÁCTEOS

DRINKTEC 2013

6 al 8 de Agosto, 2013 Sede: WTC, D.F., México Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 E-mail: seminarios@alfapromoeventos.com, ventas@alfapromoeventos.com Web: www.expotecnoalimentos.com

Feria líder mundial para la industria de bebidas y alimentos líquidos

Los lácteos son uno de los mercados alimentarios con mayor diversidad de productos que tienen como base un mismo ingrediente: la leche. Desde yogurts hasta quesos, esta industria representa una oportunidad de éxito para nuevas ideas con miras a ser realidad. Por ello, en el “Seminario de Tecnología de Lácteos” le presentamos una práctica selección de ponencias en torno a tendencias comerciales, microbiota y probióticos, control de peso, inmunidad, yogurts, bebidas lácteas fermentadas, reducción de sal en quesos, desarrollo de bacterias, quesos análogos, vida de anaquel, etcétera; con el objetivo de que usted cuente con las herramientas suficientes para mejorar sus productos lácteos o desarrollar innovaciones que se adapten a los requerimientos de los consumidores.

SEMINARIO DE MAQUINARIA, INSTRUMENTACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA 6 al 8 de Agosto, 2013 Sede: WTC, D.F., México Organiza: Alfa Promoeventos

16 al 20 de Septiembre, 2013 Sede: New Munich Trade Fair Centre, Munich, Alemania Organiza: Messe Munchen GmbH Teléfono: +49 (89) 949 21482 Fax: +49 (89) 949 97 21482 E-mail: Johannes.Manger@messe-muenchen.de Web: www.drinktec.com drinktec es la Feria Mundial de Tecnologías de Bebidas y Alimentos Líquidos, y el certamen más importante de este sector. Aquí se reúnen los fabricantes y proveedores del mundo entero, entre ellos grandes compañías internacionales y medianas empresas, quienes se citan con pequeños y grandes fabricantes o comerciantes de bebidas y alimentos líquidos. drinktec es considerada en el sector como la plataforma de presentación de novedades mundiales. Los fabricantes exhiben las más recientes tecnologías de la fabricación, el llenado y el envasado de todo tipo de bebidas y alimentos líquidos, al igual que materias primas y soluciones logísticas incluidas. Los temas de marketing de bebidas y diseño de embalajes completan el abanico de prestaciones. En la edición de 2013 se espera la participación de aproximadamente 1,500 expositores de más de 70 países y de alrededor de 60,000 visitantes provenientes de más de 170 países.

Calendario de eventos

Teléfono: +52 (55) 5582 3342 E-mail: seminarios@alfapromoeventos.com, ventas@alfapromoeventos.com Web: www.expotecnoalimentos.com

Bebidas Mexicanas | Junio 2013

Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 E-mail: seminarios@alfapromoeventos.com, ventas@alfapromoeventos.com Web: www.expotecnoalimentos.com

Índice de anunciantes Bebidas Mexicanas | Junio 2013

ANUGA 2013

SICARNE

Taste the Future

Simposio Internacional Sobre Producción de Ganado de Carne

5 al 9 de Octubre Sede: Koelnmesse, Colonia, Alemania Organiza: Koelmesse GmbH Teléfono: +49 (0) 221 821 2240 Fax: + 49 (0) 221 821 99 3410 E-mail: anuga@koelnmesse.de Web: www.anuga.com Anuga es no sólo la mayor feria de alimentos y bebidas en el mundo, también es el encuentro más importante del sector de nuevos mercados y grupos específicos. Es el lugar perfecto para conocer las últimas tendencias y temas, y un gran lugar para hacer contactos de primer nivel y negocios. 10 eventos bajo el mismo techo: Anuga Fine Food, Anuga Drinks, Anuga Meat, Anuga Frozen Food, Anuga Chilled & Fresh Food, Anuga Dairy, Anuga Bread & Bakery, Hot Beverages; Anuga Organic, Anuga RetailTec y Anuga FoodService.

COMPAÑÍA CENTRO DE CONTROL TOTAL DE CALIDADES, S.A. DE C.V.

23 al 25 de Octubre, 2013 Sede: Centro de Convenciones Tres Centurias, Aguascalientes, Aguascalientes, México Teléfono: +52 (55) 4169 1064, +52 (33) 1617 4073, +52 (449) 145 5262 Nextel: 52*986798*2, 52*986798*3 E-mail: mf.sicarne@gmail.com Web: www.sicarne.org Sicarne es el Simposio Internacional Sobre Producción de Ganado de Carne, que reúne a los mejores especialistas y expertos en el control y manejo de ganado porcino, avícola, bovino y ovino. Sicarne es un evento diseñado para ganaderos de México y América Latina que buscan innovar, actualizar sus conocimientos y hacer rentable la actividad ganadera; es la oportunidad de conocer, aprender, innovar, hacer crecer esta industria y, sobre todo, producir más y mejor carne.

CONTACTO

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sartorius@sartomex.com.mx

2da forros

SEMINARIO DE INGREDIENTES FUNCIONALES, INNOVACIÓN, TECNOLOGÍA Y TENDENCIAS

seminarios@alfapromoeventos.com

SEMINARIO DE TECNOLOGÍA DE BEBIDAS

seminarios@alfapromoeventos.com

SEMINARIO DE TECNOLOGÍA DE LÁCTEOS

seminarios@alfapromoeventos.com

serco@serco.com.mx

DOMINO PRINTING MÉXICO, S.A. DE C.V.

DUPONT NUTRITION & HEALTH

MAYAPACK IMPRESOS, S.A. DE C.V.

MEXARCOM SOLUCIÓN EN PROCESOS Y EMPAQUES, S. DE R.L. DE C.V.

SARTORIUS DE MÉXICO, S.A. DE C.V.

SERCO COMERCIAL, S.A. DE C.V.

TECNOALIMENTOS EXPO 2013 ventas@alfapromoeventos.com

19, 21, 3ra y 4ta forros