Estudio de la actividad fermentativa de Hansenula anomala y producción de compuestos químicos de importancia sensorial / Study of the fermentative activity of Hansenula anomala and production of chemical compounds of sensory importance

Se ha estudiado la actividad fermentativa de Hansenula anomala RIVE 7-1-5 con el objetivo de evaluar la producción de compuestos químicos de importancia sensorial. Los resultados mostraron que fermenta bien monosacáridos y también sucrosa y maltosa. Su actividad fermentativa es inhibida a concentraciones de 100,0mg/L de metabisulfito de sodio en el medio. Además, es capaz de producir 5,81±0,1 % v/v de etanol. La agitación del medio de cultivo incrementa la producción de alcoholes superiores (679,2 mg/L) y etil acetato (206,0±8,0 mg/L), por el contrario disminuye la producción de ácido acético (196,0±7,0 mg/L). La producción de glicerol fue similiar tanto en cultivo estático (sin agitación) como agitado. Durante el cultivo batch en biorreactor a condiciones aireadas la tasa de crecimiento (µ) alcanzó el valor de 0,13 h-1 y se observó la producción de ácido acético hasta 4,2±0,3 g/L. La concentración de oxígeno en el medio afecta su metabolismo, así cantidades insuficientes de oxígeno provocaría un metabolismo respirofermentativo con la producción de etanol, alcoholes superiores, ésteres y ácido acético. El control de la aireación al medio de fermentación es una herramienta útil para controlar el balance entre la actividad respiratoria y fermentativa y así la síntesis de compuestos de importancia sensorial en la producción de bebidas fermentadas no tradicionales.

The fermentative behaviour of Hansenula anomala RIVE 7-1-5 was studied in order to evaluate the production of chemical compounds of sensory importance. The results demonstrated that the strain ferments very well monosaccharides and also sucrose and maltose. Its fermentative activity was inhibited at concentrations of 100 mg/L of sodium metabisulphite in the medium. Furthermore, it was able to produce 5,81±0,1% (v/v) of ethanol. Agitation of the culture medium increases the production of higher alcohols (679,2 mg/L) and ethyl acetate (206,0±8,0 mg/L), but on the contrary affects the production of acetic acid (196,0±7,0mg/L). Glycerol production was similar in static (without agitation) and shaken cultivation. During batch cultivation carried out in biorreactor under aerated conditions the growth rate (µ) reached value of 0,13 h-1 and, it was also observed production of acetic acid at levels of 4,2±0,3 g/L. The oxygen concentration in the medium affects its metabolism, thus insufficient amounts of oxygen would provoke a respirofermentative metabolism with production of ethanol, higher alcohols, esters and acetic acid. The control of aeration during fermentation is a useful tool to control the balance between the respiratory and fermentative activity and thus; synthesis of compounds of sensory importance in the production of non-traditional fermented beverages.

Actividad fermentativa de Hanseniaspora uvarum y su importancia en la producción de bebidas fermentadas / Fermentative activity of Hanseniaspora uvarum and its importance in production of fermented beverages

Se estudió la actividad fermentativa de Hanseniaspora uvarum RIVE 6-2-2 con el objetivo de evaluar su importancia en los procesos de producción de bebidas fermentadas. La cepa se cultivó en frascos Erlenmeyer conteniendo jugo de manzana esterilizado y sin aroma, y se determinaron los compuestos químicos de importancia sensorial producidos durante la fermentación en cultivo agitado (200 min-1) y estático (sin agitación). Los resultados mostraron que la cepa fue capaz de producir etanol hasta 4,02±0,1v/v% en cultivo estático a 28 °C. La agitación del medio de cultivo incrementó la producción de alcoholes superiores (hasta 488,2 mg/L) y ácido acético (468,0±10,2 mg/L) comparado al cultivo estático, mientras que por el contrario, la producción de etil acetato y glicerol (189,0±12,0 mg/L y 3,2±0,3 g/L) resultó ser mayor que en cultivo agitado (142,0±8,0 mg/L y 2,3±0,25 g/L) respectivamente. Cultivos bacth realizados adicionalmente reportaron una tasa de crecimiento (μ) de 0,05 h-1 y producción de pequeñas cantidades de compuestos típicamente encontrados en la fermentación alcohólica. Los mejores resultados, en términos de calidad organoléptica (aroma, sabor y olor), se obtuvieron en la fermentación en cultivo estático. El control de la aireación del medio de fermentación es una herramienta importante para controlar la síntesis de compuestos de importancia sensorial en la producción de bebidas fermentadas.

The fermentation activity of Hanseniaspora uvarum RIVE 6-2-2 was studied with the purpose of evaluating its importance in the production process of fermented beverages. The strain was cultured in Erlenmeyer flasks, which contained sterilized and odorless apple juice, and the chemical compounds of sensorial importance produced during fermentation in shaken (200 min-1), and static (without shaking) cultures at 28 ºC were determined. The results showed that the strains were capable of producing ethanol up to 4.20±0.1v/v% in static cultures at 28 ºC. Shaking of the culture medium increased the superior alcohol production (up to 488.2 mg/L) and acetic acid (468.0± 10.2 mg/L), when compared with the static culture; on the other hand, the production of ethyl acetate and glycerol (189.0±12.0 mg/L and 3.2±0.3 g/L) was higher in static than in shaken cultures (142.0±8.0 mg/L and 2.3±0.25 g/L), respectively. Additional batch cultures reported a growth rate (µ) of 0.05 h-1 and production of small amounts of compounds typically found in alcoholic fermentation. The best results, in terms of organoleptic qualities (aroma, taste and smell), were found in the static culture fermentation. The aeration control of the fermentation medium is an important tool for controlling the synthesis of sensorial importance compounds in the production of fermented beverages.

Producción de acido láctico por Lactobacillus plantarum L10 en cultivos batch y continuo / Production of lactic acid by Lactobacillus plantarum L10 on batch and continuous cultivation

Se ha ensayado a escala de laboratorio la cepa Lactobacillus plantarum L10, para la producción de ácido láctico en cultivos batch y continuo; además se ha optimizado la composición del medio y las condiciones de cultivo para este propósito. Los mejores parámetros de producción de ácido láctico encontrados en cultivo batch fueron los siguientes: YP/S 86,1 por ciento; PP 5,4 g/L/h; unido a YX/S 13,2 por ciento; PX 1,2 g/L/h y n = 0,2 h-1, el cultivo se ha llevado a cabo en un medio conteniendo glucosa 70 g/L; extracto de levadura 12,1 g/L; KH2PO4 1,2 g/L; (NH4)2HPO4 1,2 g/L; citrato de amonio 3,0 g/L; MgSO4. 7H2O 0,3 g/L y MnSO4. 4H2O 0,03 g/L. Así mismo los mejores parámetros de producción de ácido láctico encontrados en cultivo continuo fueron los siguientes: YP/S 96 por ciento; P´P 6,0 g/L/h; unido a YX/S 19 por ciento; P´X 1,2 g/L/h; y tasa de dilución (D) 0,46 h-1.

Strain of Lactobacillus plantarum L10 was tested at laboratory scale, in order to evaluate the production of lactic acid on batch and continuous cultivation. Furthermore, optimization of culture medium and cultivation conditions were carried out too. The best parameters obtained for lactic acid production on batch cultivation were: YP/S 86,1 per cent; PP 5,4 g/L/h; joined to YX/S 13,2 per cent; PX 1,2 g/L/h and n = 0,2 h-1, the medium composition was as follows: glucose 70 g/L; yeast extract 12,1 g/L; KH2PO4 1,2 g/L; (NH4)2HPO4 1,2 g/L; ammonium citrate 3,0 g/L; MgSO4. 7H2O 0,3 g/L and MnSO4. 4H2O 0,03 g/L. Respecting to continuous cultivation the best parameters obtained for production of lactic acid were: YP/S 96 per cent; P´P 6,0 g/L/h; joined to YX/S 19 per cent; P´X 1,2 g/L/h; and dilution rate (D) 0,46 h-1.

Estudio preliminar de la producción de sustancias inhibidoras por bacterias lacticas aisladas de chicha de jora / Preliminary study of the production of inhibiting substances for lactic bacteria isolated of alcoholic maize drink of jora

From peruvian fermented beverages such as Chicha de Jora, there have been isolated several strains of lactc bacteria. After exploring ten strains we only got isolated Lactobacillus plantarum 1A as a producer of an antimicrobial substance that is neither an organic acid nor oxigenated water. Sach inhibitory substance was active against three strains Lactobacllus plantarum 2A, Lactobacillus vitulinus 6-13 and Lactobacillus buchneri 10. This inhibitory effect of Lactobacillus plantarum 1A, could e importand for the coontrol of undesirable microbial flora during the process of the elaboration of the Chicha de Jora and it could be used as a preservant in food industry.

A partir de bebida fermentada del Perú, como la chicha de Jora, se han aislado varias cepas de bacterias lácticas. DE 10 cepas exploradas, sólo Lactobacillus plantarum 1A produjo una sustancia antimicrobiana que no es ácido orgánico ni agua oxigenada. Dicha sustancia inhibidora fue activa contra 3 cepas. Lactobacillus vitulinus 6-13 y Lactobacillus buchneri 10. Este efeto inhibitorio de Lactobacills pantarunm 1A podría ser importante para el control de la flora microbiana indeseable durante el proceso de la elaboración de la Chicha de Jora y ser utilizada como preservante en la industria alimentaria.

Aislamiento e identificación de bacterias lacticas asociadas a chicha de jora / Isolation and identifacación of lactic bacteria associated with alcoholic maize drink of jora

In enfermedad beverages such as Chicha de Jora, native beverage of Peru in addition to the yeasts there are found the wild acid lactic bacteria el metabolic and trophic role not yet recognized. Offourty samples of Chicha de Jora proceeding from Apurimac and Lambayeque, analized in the Man Rogosa Sharpe Medium have been identified sixty-seven strains of Lactic acid bacteria, finding Lactobaacillus plantarum in the most porcentage followed by Lactoabacillus brevis and Lactobacillus vitulinus.

En bebida fermentada en forma espontánea como la chicha de jora, bebida nativa de Perú, además de las levaduras, estan presentes las bacterias lácticas autóctonas de rol metabólico y trófico aún no revelados. De 40 muestras de chicha de jora procedentes de Apurímac y Lambayeque, analizado en el medio Man Rogosa Sharpe a pH 6.5, se han identificado 67 cepas de bactérias lacticas, encontrándose Lactobacillus plantarum en mayor porcentaje, seguida de Lactobacillus brevis y Lactobacillus vitulinus.