Impatto di fermentazioni miste di lieviti sulla fermentazione malolattica

The use of selected lactic acid bacteria (LAB) now appears to be the most reliable strategy to address the need for wine producers to manage malolactic fermentation (MLF). In fact, the inoculation of selected LAB makes it possible to control undesirable effects, ensure the complete degradation of malic acid and emphasize the bouquet of the wine. In addition, in recent years, there has been a regrowing interest from the wine industry in the use of mixed fermentations, using non-Saccharomyces, such as Torulapora delbrueckii, Lanchancea thermotolerans e Pichia kluyveri, because of their ability to influence the concentration of metabolites of enological interest, and Saccharomyces cerevisiae. This thesis was conducted with the aim to get an insight on the effect of this fermentation protocol on the growth and malolactic activity of LAB used for MLF and on the chemical profile of Barbera wines. In fact, two species of LAB, namely Lactiplantibacillus plantarum and Oenococcus oeni, were inoculated after 48h and at the end of alcoholic fermentation (AF) conducted with pure and mixed yeasts using the yeasts mentioned above. Yeast and LAB populations during vinification were monitored by microbiological analysis using plate counts, while the kinetics of sugar consumption and metabolite production were determined by HPLC. From the data obtained, it can be affirmed that the completion, as well as the duration of the MLF, was greatly influenced by the different yeast inoculation protocols and the combination of species tested. In fact, the timing of inoculation was important for how quickly MLF started and ended for both LAB species. From the results, obtained it can be seen that, Lbp. plantarum, inoculated at the beginning of AF, completed MLF in all cases, while when inoculated at the end of AF, not. The presence of non-Saccharomyces in mixed fermentations influenced the growth and activity of LAB, not always in a positive way. In fact, from the results obtained, it can be observed that the T. delbrueckii/S. cerevisiae couple in co-inoculation with both LAB presented the best results compared to the other mixed fermentations and the test with only S. cerevisiae, both from the point of view of MLF duration and lactic acid production, and from the point of view of acetic acid and glycerol concentration. All other fermentations with P. kluyveri and L. thermotolerans resulted in delayed MLF. The P. kluyveri/S. cerevisiae pair in all trials conducted with the two LABs showed high levels of glycerol and lactic acid. Overall the results obtained demonstrated the importance of the choice of LAB and yeast species and inoculation time on MLF duration and completion in mixed fermentations with selected non-Saccharomyces and S. cerevisiae strains.

L'impiego dei batteri lattici (LAB) selezionati risulta oggi la strategia più affidabile per rispondere all'esigenza di gestire la fermentazione malolattica (FML) da parte dei produttori di vino. Infatti, l'inoculo di LAB selezionati permette di controllare possibili effetti indesiderati, assicurarsi la completa degradazione dell'acido malico ed enfatizzare il bouquet del vino. Inoltre, negli ultimi anni si è registrato di nuovo un crescente interesse da parte dell'industria enologica per l'utilizzo di fermentazioni miste non- Saccharomyces e Saccharomyces cerevisiae, in particolar modo Torulaspora delbrueckii, Lanchancea thermotolerans e Pichia kluyveri, per via la loro capacità di influenzare la concentrazione di alcuni metaboliti di interesse enologico. La presente tesi è stata condotta per studiare la crescita e l’attività dei LAB utilizzati per la FML e il profilo chimico dei vini Barbera. Infatti, due specie di LAB, ovvero Lactiplantibacillus plantarum e Oenococcus oeni, sono state inoculate dopo 48h e alla fine della fermentazione alcolica (AF) condotta con fermentazioni pura con S. cerevisiae e miste utilizzando i lieviti sopra citati. Le popolazioni dei lieviti e LAB, durante la vinificazione, sono state monitorate tramite analisi microbiologiche su terreni di coltura, mentre le cinetiche di consumo degli zuccheri e la produzione di metaboliti è stata determinata tramite HPLC. Dai dati ottenuti si può affermare che le interazioni microbiche e il comportamento dei lieviti e LAB inoculati durante la FA e la FML sono stati influenzati dai diversi protocolli di inoculo dei lieviti e dalla combinazione delle specie testate. Il momento dell’inoculo è stato importante per la rapidità con cui la FML è iniziata e terminata per entrambe le specie di LAB. Si può notare come, Lbp. plantarum, inoculato all’inizio della AF, ha completato la FML, mentre se inoculato a fine AF, no. La presenza dei lieviti non-Saccharomyces nella fermentazione mista ha influenzato la crescita e l'attività dei LAB non sempre in maniera positiva. Infatti, dai risultati ottenuti, si può osservare che la coppia T. delbrueckii/S. cerevisiae in co-inoculo con entrambi i LAB ha presentato i risultati migliori rispetto alle altre fermentazioni miste e alla prova con solo S. cerevisiae, sia dal punto di vista della durata della FML e della produzione di acido lattico, sia dal punto di vista della concentrazione di acido acetico e glicerolo. Tutte le altre fermentazioni con P. kluyveri e L. thermotolerans hanno comportato un ritardo nella FML. La coppia P. kluyveri/S. cerevisiae in tutte le prove condotte con i due LAB ha mostrato livelli elevati di glicerolo e acido lattico. Questi risultati mostrano come sia importante la scelta delle specie di LAB e dei lieviti e del tempo di inoculo per ottenere un completamento della FML nei migliori dei modi e per migliorare le caratteristiche dei vini ottenuti tramite fermentazioni miste.