Trichoderma y elaboración de vino y producción de jugos

El uso de cereales para producir bebidas alcohólicas puede ser tan antiguo como la historia de la civilización humana. Sin embargo, el proceso de fermentación alcohólica no se puede obtener automáticamente de los granos. Se requieren enzimas para procesar los componentes de almidón y proteínas para proporcionar los sustratos y nutrientes que necesita la levadura durante la fermentación. La cerveza tradicional se fermenta a partir de malta, lúpulo, levadura y agua. Su tecnología de elaboración se basa principalmente en la acción de las enzimas durante la germinación y fermentación de la cebada. El proceso de germinación de la cebada se basa en la iniciación y activación de hidrolasas endógenas específicas durante la germinación de las semillas. Estas enzimas disolverán la pared celular y aflojarán el tejido celular. Este proceso implica principalmente la acción de cuatro tipos de enzimas: a-amilasa y β-amilasa. , (carboxil) polipeptidasa y β-glucanasa, estos cuatro tipos de enzimas deben trabajar juntas. Las betaglucanasas comúnmente utilizadas en los procesos cerveceros se derivan principalmente de Penicillium, Aspergillus niger, Bacillus subtilis y Trichoderma.

Pajunen et al. realizaron un estudio exhaustivo sobre el papel de la β-glucanasa en el proceso de producción de mosto de cerveza en 1986. Creyeron que desde la perspectiva del rendimiento de costos, la β-glucanasa derivada de Trichoderma es la preparación enzimática más económica y eficaz. Por lo general, agregar de 0,05 a 0,1 ml de preparación comercial de celulasa de Trichoderma por kilogramo de materia prima puede descomponer el 90% del β-glucano y acortar el tiempo de filtración del mosto en un 30%.

Así, la beta-glucanasa de Trichoderma es un eficaz auxiliar de elaboración de cerveza. También hay estudios que dicen que se puede utilizar un nuevo método en el proceso de fermentación de la cerveza: agregar celulasa (Home et al., 1983). Agregar celulasa puede mejorar la calidad de la malta, ignorar las diferencias estacionales, mejorar significativamente la filtrabilidad del mosto y la cerveza y aumentar el rendimiento de la elaboración de cerveza y la eficiencia de la fermentación.

Recientemente, la β-glucanasa de Trichoderma se ha integrado con éxito en una cepa de levadura de cerveza industrial para construir una cepa de levadura de cerveza con glucanasa (Penttilä et al., 1987). La cepa puede expresar y secretar eficazmente β-glucanasa. para hidrolizar el β-glucano y reducir la viscosidad del caldo de fermentación en la etapa de fermentación primaria, produciendo así cerveza con mayor filtrabilidad y sin cambios en el sabor.

La producción de vino es un proceso biotecnológico complejo en el que las levaduras y los preparados enzimáticos juegan un papel fundamental. Las tres enzimas exógenas comúnmente utilizadas en la producción de vino son la pectinasa, la β-glucanasa y la hemicelulasa, y la cuarta enzima β-, que se deriva de precursores de glicosilación naturales y puede mejorar el sabor del vino de frutas (Caldini et al., 1994). ; Gunata et al., 1990; Williams et al., 1982; Wilson et al., 1984) han atraído un interés considerable.

Dubourdieu informó por primera vez a principios de la década de 1980 que la β-glucanasa de Trichoderma podría usarse eficazmente en el proceso de elaboración del vino de uvas infectadas por Botrytis cinerea (Dubourdieu et al., 1981; Villetaz et al., 1984). Este mildiú generalmente infecta las uvas de maduración rápida en condiciones específicas de temperatura y humedad y produce un polisacárido coloidal de alto peso molecular (alguna vez se pensó erróneamente que era dextrano), lo que provoca una mala filtrabilidad. Estudios posteriores demostraron que las uvas grises El polisacárido soluble producido por infecciones fúngicas es β. -1,3-glucano con cadenas laterales cortas (Dubourdieu et al., 1981). Este glucano puede ser hidrolizado específicamente por la β-glucanasa producida por cepas específicas de T. harzianum. La patente solicitada en base a esta solicitud ha sido autorizada, y su preparación comercial fue aprobada por la Comisión Europea hacia 1955 para su uso en la industria cervecera. Posteriormente se descubrió que agregar Trichoderma beta-glucanasa a la producción de vino tinto podría hidrolizar mejor otras sustancias glucanas derivadas de la levadura que también pueden causar serios problemas de clarificación y filtrabilidad.

Desde 1980 se ha desarrollado mucho la identificación y aplicación de enzimas de remojo en frío (como mezcladas con celulasas, pectinasas y hemicelulasas en diversas proporciones). En comparación con el simple uso de la misma cantidad de pectinasa, las enzimas de remojo en frío mejoran el rendimiento del prensado de la uva, el rendimiento del jugo, la compactación de la cáscara, el caudal del jugo natural y el rendimiento total sin afectar la claridad del jugo y la calidad del vino (Harbord et al. , 1990). Se puede observar que la adición de una cantidad adecuada de pectinasa, celulasa y hemicelulasa exógenas puede compensar la falta de actividad enzimática endógena de la propia uva.

Cytolase 219TM, una preparación enzimática compuesta derivada de Trichoderma y Aspergillus niger, se utilizó como preparación enzimática remojada en frío para realizar experimentos en múltiples variedades de uva blanca en el norte de Italia durante 4 años consecutivos y obtuvo mejores resultados experimentales. resultados. La dosis de aditivo de la preparación enzimática es de 40 a 100 ppm, el tiempo de residencia es de 1 a 4 h y la temperatura es de 0 a 35 °C. En la Tabla 16.3, podemos entender claramente las ventajas de Cytolase 219TM ​​Especialmente cuando se usa en variedades de uva tinta, dependiendo del tiempo de contacto entre la piel y el vino, la temperatura de procesamiento, la dosis de enzimas agregadas y las variedades de uva, la tasa sobresaliente puede ser. puede aumentar entre un 20% y un 150% %, y el aumento en la tasa de resaltado es consistente con la disminución del pardeamiento (Zent et al., 1992).

Tabla 16.3 Ventajas de Cytolase219TM en la elaboración de vino

Cuando se produce jugo de manzana y jugo de pera, la fruta entera se prensa hasta convertirla en pulpa después de un procesamiento mecánico (prensado, centrifugación y filtración), incluido Para jugo clarificado y pulpa de fruta sólida, agregar preparaciones enzimáticas puede aumentar la producción general sin invertir más en actualizaciones de equipos. La enzima de remojo en frío debe agregarse en los siguientes 2 pasos: ① Después del prensado, se usa la enzima de remojo en frío para procesar el puré de pulpa y obtener pulpa o jugo. El uso de preparaciones enzimáticas puede aumentar el rendimiento del jugo, reducir el tiempo de procesamiento y promover la extracción de nutrientes de la fruta. ② Las enzimas de remojo en frío se utilizan en el jugo de fruta para aumentar su claridad y reducir su viscosidad, aumentando así la tasa de filtración y mejorando la estabilidad del producto final. Es el método más económico y común para utilizar preparaciones enzimáticas derivadas de Trichoderma en el proceso de producción de jugo turbio, porque puede dispersar uniformemente la pectina y el jugo y obtener jugo con cierta turbidez sin separación ni precipitación.