Lieviti - Caratteri tecnologici e di qualità

Titolo : caratteri tecnologici e di qualità di lieviti

selezionati

Scopo : osservare i caratteri morfologici, tecnologici e

qualitativi di lieviti selezionati

Premessa : i lieviti sono organismi eucarioti, appartenenti

al Regno dei Funghi. Si tratta di miceti

unicellulari, che si riproducono prevalentemente

per gemmazione, capaci di sopravvivere in un

ambiente povero di ossigeno, svolgendo le

fermentazioni. Quest’ultimo aspetto è largamente

sfruttato nell’industria dolciaria ed enologica.

Il processo fermentativo consiste nella

trasformazione di zucchero in alcol ed anidride

carbonica. Si usano soprattutto i lieviti

selezionati, in possesso di determinate

caratteristiche che permettono di ottenere un

prodotto controllato. I caratteri dei lieviti si

suddividono in tecnologici, relativi al processo

produttivo, e di qualità, che riguardano le

caratteristiche biochimiche del lievito.

I primi comprendono:

1 vigore fermentativo, ossia la capacità di

iniziare e portare rapidamente al termine la

fermentazione;

2 resistenza all’anidride solforosa, un comune

antisettico, impiegato per inibire la crescita

dei microrganismi indesiderati;

3 potere fermentativo, consistente nella capacità

di produrre alcol in presenza di un eccesso di

glucosio;

4 modalità di sviluppo in brodo;

5 potere schiumogeno e filmogeno, caratteri

indesiderati, salvo rare eccezioni;

6 rapidità di sedimentazione, ossia la velocità

con cui le cellule precipitano al termine della

fermentazione;

7 carattere killer, associato alla produzione di

una tossina in grado di inibire lo sviluppo di

alcuni ceppi di Saccharomyces cerevisiae, poco

importante, in quanto la tossina viene

inattivata dal pH del vino o del mosto.

Fra i caratteri tecnologici si hanno:

8 produzione di composti secondari, come

glicerina, acido piruvico od acetico;

9 produzione di composti solforati, come H S o

2

SO ;

2

10 capacità di autolisi, quando le sostanze

nutritive iniziano a scarseggiare;

11 azione sull’acido malico, più precisamente la

capacità di trasformarlo in acido lattico da

parte dei batteri lattici, appartenenti ai

generi Lactobacillus, Pediococcus e

Leuconostoc. Si tratta di una trasformazione

importante, che determina un abbassamento di

acidità, ricercato nei vini rossi.

Invece la presenza dei batteri acetici,

rappresentati

dai generi Acetobacter e Gluconobacter è

sicuramente da evitare, in quanto si tratta di

batteri produttori di acido acetico, la cui

presenza è assolutamente indesiderata.

Un’analisi di tali caratteristiche permette di

stabilire se il ceppo in esame si possa impiegare

nella produzione del vino o altri prodotti simili.

Procedimento

12 osservazione dei caratteri morfologici delle colonie

e delle cellule:

13 si trapianta una colonia pura di S.cerevisiae

in piastra con Agar Sabouraud e si incuba a

25°C per 2-3gg;

14 si osservano le caratteristiche morfologiche

delle colonie; eventualmente si prepara una

brodocoltura in brodo Sabouraud e si incuba a

25°C per alcuni giorni;

Osservazioni: colonie tonde, con margine

regolare, profilo convesso, di colore

biancastro, di consistenza cremosa.

15 si preleva una colonia

16 e si stempera in una

17 goccia di soluzione

18 fisiologica su un vetrino

19 portaoggetti e si osserva

20 con l’obiettivo 4x, 10x

21 e 40x;

Osservazioni:cellule elittiche,

di medie dimensioni, distribuite sia

singolarmente che raggruppate, presentano

gemmazione multipolare, fenomeni di coniugazione

non si osservano.

22 osservazione dei caratteri tecnologici

1.1 Potere alcoligeno

23 si preparano 100mL di terreno avente la

seguente composizione: 1g di peptone, 1g di

estratto di lievito, 30g di glucosio;

24 5mL del terreno si mettono in provetta, si

sterilizza il tutto, si inocula il brodo nella

provetta con 0,5mL della brodocoltura

precedentemente preparata e si lascia incubare

a 25°C per 2gg;

25 si trasferisce il contenuto della provetta

nella beuta, si chiude con un tappo di gomma

provvisto di un capillare per permettere la

fuoriuscita di CO derivante dal processo

2

fermentativo;

26 si pesa la beuta e si lascia a 25°C; si

effettuano pesate ogni 2-3gg annotando il calo

di peso;

27 la prova si considera finita quando il calo di

peso diventa trascurabile o inesistente.

Risultati (v. il grafico):

peso iniziale 308,40g

peso finale 293,13g

calo di peso 15,27g, corrispondente ai grammi

di anidride carbonica liberata. Per risalire alla

massa di glucosio fermentato si moltiplica per

2,04, in quanto 1g di CO deriva dalla

2

fermentazione di ca 2,04g di zucchero:

15,27gx2,04=31,15g di glucosio, che, moltiplicati

per 0,6, rappresentano il volume in millilitri di

alcol etilico prodotto: 31,15gx0,6mL/g=18,69mL;

1.2 resistenza all’anidride solforosa

28 si preparano 3 beute da 100mL, ciascuna con

45mL di brodo Sabouraud sterile;

29 in una si mette una quantità di metabisolfito

di potassio, corrispondente a 250mg/L di

anidride solforosa, nella seconda – 150mg/L, la

terza si lascia senza il metabisolfito di K;

30 in tutte e tre le beute si aggiungono 1,5mL di

brodocoltura in Sabouraud di lievito in esame e

si incuba a 25°C per alcuni giorni.

N.B.: Il metabisolfito di potassio libera la metà

del suo peso sotto forma di SO . Quindi per

2

ottenere una concentrazione di SO pari a 250mg/L

2

sono necessari 500mg di sale per litro. Quindi

nella prima beuta vanno messi 500mg/L·0,045L =

22,5mg di sale, mentre nella seconda se ne mettono

(125mg/L·2)·0,045L = 11,25mg.

Risultati: in tutte e tre le beute si è

verificata la crescita del ceppo in esame. La

conta tramite la camera di Burker ha inoltre

confermato che le concentrazioni delle cellule

sono all’incirca uguali in tutti e tre i casi.

Questo significa che il ceppo di S.cerevisiae

esaminato è resistente all’anidride solforosa.

1.3 Modalità di crescita in terreno liquido

31 si esamina la brodocoltura precedentemente

allestita, che di tanto in tanto va anche

rinnovata;

Risultati: lo sviluppo è di tipo flocculento, si

possono osservare piccoli flocculi che dopo

l’agitazione tendono a ridepositarsi rapidamente

sul fondo.

1.4 Crescita in mosto

32 si sterilizzano in una beuta 100mL di mosto e

si inocula con la brodocoltura di lievito;

33 si lascia a temperatura ambiente a riparo dalla

luce solare;

Risultati: nei primi giorni si era sviluppato un

po’ di schiuma; il mosto ha assunto un colore

rosato, un odore caratteristico di succo d’uva

fermentato; le cellule tandono a depositarsi sul

fondo; non c’è stato sviluppo di film;

1.5 Ricerca dei batteri acetici

34 si filtra il mosto fermentato;

35 si preparano due diluizioni: 1:10 e 1:100;

36 si preparano tre piastre di Agar Etanolo; una

si semina in superficie con 0,1mL di campione

non diluito, le altre due – con 0,1mL di

diluizione;

37 le piastre si incubano a 36°C per 24h;

Risultati: nelle piastre sono cresciute numerose

colonie batteriche. Se si tratta di batteri

acetici, è un indice di contaminazione, dovuta

probabilmente al contatto con l’aria, in quanto

la beuta con il mosto è stata spesso aperta per

effettuare altre analisi.

1.6 Ricerca dei batteri lattici

38 si preparano le diluizioni 1:10 e 1:100 del

mosto;

39 si seminano per versamento tre piastre con

l’agar MRS, ciascuna con 1mL di campione, si

lascia solidificare il terreno e si incuba a

36°C per 24h in atmosfera anaerobia.

Conclusioni

Il ceppo di Saccharomyces cerevisiae analizzato

presenta buone caratteristiche tecnologiche: ha un

discreto vigore fermentativo, è resistente

all’anidride solforosa, ha un buon potere

alcoligeno, produce pochissima schiuma, senza

film, tende a depositarsi rapidamente, facilitando

così la chiarificazione del vino.

Per le sue caratteristiche Saccharomyces cerevisiae è il

lievito più utilizzato in enologia.

Produzione di alcol etilico

20

19

18

17

16

15

14

13

12

alcol 11

di 10

millilitri 9

8

7

6

5

4

3

2

1

0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1

Giorni