Optimización del uso de levaduras no-Saccharomyces en fermentaciones mixtas: requerimientos nutricionales e interacciones microbianas.

Durant els darrers anys s'ha popularitzat l'ús de llevats no-Saccharomyces amb S. cerevisiae per obtenir vins més complexos. Entre les espècies de llevats es produeixen diversos tipus d’interaccions microbianes que poden provocar problemes de fermentació. Per tot això, l’objectiu principal d’aquesta tesis va ser millorar el coneixement sobre el potencial fermentatiu i els requeriments nutricionals de diferents llevats no-Saccharomyces, i avaluar el seu impacte en el desenvolupament de fermentacions amb S. cerevisiae. Els resultats de la tesis demostren que el consum i les preferències de nitrogen depenen de l'espècie de llevat utilitzada en la fermentació, i que la composició nitrogenada del most té un efecte directe sobre el perfil de fermentació i el creixement dels llevats. A més, en fermentacions mixtes, S. cerevisiae no sempre fou capaç d’imposar-se al llarg de la fermentació, sobretot en inoculacions seqüencials amb especies no-Saccharomyces amb alta capacitat fermentativa. Per entendre aquesta falta d’imposició, es van estudiar les possibles interaccions entre S. cerevisiae i aquestes espècies: inhibició per contacte cel·lular, presència de compostos inhibitoris, o limitació de nutrients. Els resultats van evidenciar que existeix una competència per nutrients entre aquestes espècies de llevats no-Saccharomyces i S. cerevisiae, que pot provocar problemes en fermentacions seqüencials. En concret, s’observava una millora en la fermentació amb l’adició de tiamina, zinc i aminoàcids al most que havia estat parcialment fermentat per l’espècie de no-Saccharomyces. Per tant, és important controlar la disponibilitat de nutrients i la mida de l'inòcul per evitar problemes de fermentació en inoculacions seqüencials. Finalment, es va avaluar la possible aplicació de T. delbrueckii i L. thermotolerans com a inòcul mixt sense S. cerevisiae. Vam observar que les dues espècies podien acabar la fermentació alcohòlica. El perfil aromàtic dels vins obtinguts depenia de la estratègia d’inoculació utilitzada i era diferent al perfil obtingut quan s’utilitza S. cerevisiae.Durante los últimos años se ha popularizado el uso de levaduras no-Saccharomyces con S. cerevisiae para obtener vinos más complejos. Entre las especies de levaduras se producen interacciones microbianas que pueden provocar problemas de fermentación. Por todo ello, el principal objetivo de esta tesis fue mejorar el conocimiento sobre el potencial fermentativo y los requerimientos nutricionales de diferentes levaduras no-Saccharomyces, y evaluar su impacto en el desarrollo de fermentaciones con S. cerevisiae. Los resultados de la tesis demuestran que el consumo y preferencias de nitrógeno dependen de la especie de levadura utilizada en la fermentación, y que la composición nitrogenada del mosto tiene un efecto directo sobre el perfil de fermentación y el crecimiento de las levaduras. Además, S. cerevisiae no siempre fue capaz de imponerse en fermentaciones mixtas, sobre todo en inoculaciones secuenciales realizadas junto a especies no-Saccharomyces con alta capacidad fermentativa. Para intentar entender esa falta de imposición, se estudiaron las posibles interacciones entre S. cerevisiae y estas especies: inhibición por contacto celular, presencia de compuestos inhibitorios, o limitación de nutrientes. Los resultados evidenciaron que existe una competencia por nutrientes entre estas especies de levaduras no-Saccharomyces y S. cerevisiae, que puede provocar problemas en fermentaciones secuenciales. En concreto, se observaba una mejora en la fermentación con la adición de tiamina, zinc y aminoácidos en el mosto que había sido parcialmente fermentado por la especie de no-Saccharomyces. Por tanto, es importante controlar la disponibilidad de nutrientes y el tamaño del inóculo para evitar problemas de fermentación en inoculaciones secuenciales. Por último, se evaluó la posible aplicación de T. delbrueckii y L. thermotolerans como inóculo mixto sin S. cerevisiae. Observamos que ambas especies podían terminar la fermentación alcohólica. El perfil aromático de los vinos obtenidos dependía de la estrategia de inoculación utilizada, siendo diferente al perfil obtenido con S. cerevisiae.The use of non-Saccharomyces yeasts with S. cerevisiae to increase complexity in wines has become popular in the last years. There are several types of microbial interactions between yeast species that can cause fermentation problems. Therefore, the main objective of this thesis was to improve knowledge about the fermentative potential and nutritional requirements of different non-Saccharomyces yeasts, and to evaluate their impact on the development of mixed fermentations with S. cerevisiae. The results of the thesis show that nitrogen consumption and preferences depend on the yeast species used in fermentation, and the nitrogen composition of the must has a direct effect on the fermentation profile and growth yeast. Moreover, in mixed fermentations, S. cerevisiae was not always able to dominate fermentation, especially in sequential inoculations with non-Saccharomyces species with high fermentative capacity. To understand this lack of imposition, the possible interactions between S. cerevisiae and these species were studied: inhibition by cell contact, presence of inhibitory compounds, or limitation of nutrients. The results showed a nutrient competition between these non-Saccharomyces species and S. cerevisiae, which can cause problems in sequential fermentations. In particular, there was an improvement in fermentation with the addition of thiamine, zinc and amino acids to the must that had been partially fermented by the non-Saccharomyces species. Therefore, it is important to control nutrient availability and inoculum size to avoid fermentation problems in sequential inoculations. Finally, the possible use of T. delbrueckii and L. thermotolerans as a mixed inoculum without the presence of S. cerevisiae was evaluated. We observed that both species could complete alcoholic fermentation, in individual and mixed inoculation. The aromatic profile of the wines obtained depended on the inoculation strategy used, and was different from the profile obtained when S. cerevisiae was used