La levadura desempeña un papel fundamental en los procesos de fermentación, proporcionando energía y contribuyendo a la producción de compuestos químicos clave durante el proceso de producción. Sin embargo, la levadura está sujeta a diversos estreses ambientales durante la fermentación, que pueden comprometer su crecimiento y la calidad del producto final, por ejemplo:
- Gran diferencia de presión osmótica entre el interior de la célula y el ambiente externo, especialmente durante la fase de inoculación;
- Variaciones bruscas de temperatura;
- Aumento de la concentración/toxicidad del etanol;
- Aumento de presión con la formación de CO2;
- Limitación/disminución continua de nutrientes hasta el estado de «inanición»;
- Poca (o ninguna) disponibilidad de oxígeno;
- Presencia de SO2;
- Presencia potencial de metales tóxicos (cobre), sustancias xenobióticas y toxinas bacterianas/fúngicas;
- pH bajo;
- Presencia de microorganismos competidores.
El protocolo Mycostart se ha desarrollado con el fin de optimizar el metabolismo y aumentar la resistencia de la levadura, asegurando una fermentación más eficaz y segura.
Consta de dos fases:
1. Fase de REHIDRATACIÓN: dura media hora y es una simple fase de rehidratación de la levadura 1:20 con agua a unos 35°C;
2. Fase de REACTIVACIÓN: Se añade el producto Mycostart, un 20% en peso respecto a la cantidad de LSA utilizada, y una concentración de 5 g/l de azúcar. La duración en este caso es de una hora y media en presencia de oxígeno.
Esta cantidad de azúcar añadido se dosifica para evitar tanto el efecto Crabtree como la capacidad de Saccharomyces cerevisiae, en presencia de oxígeno, de desviar su metabolismo de la fase de respiración a la fase de fermentación si los azúcares están presentes en concentraciones > 5-10g/l.
A causa del efecto Crabtree la célula sufre las siguientes consecuencias:
- Degeneración de las mitocondrias con repercusiones en la producción de ATP y NADH;
- Represión de la biosíntesis de las enzimas mitocondriales del ciclo de Krebs y de los constituyentes de la cadena respiratoria;Disminución de la producción de esteroles y ácidos grasos;
Composición de Mycostart:
Mycostart contiene derivados de levadura seleccionados, ricos en vitaminas como inositol, ácido pantoténico, ácido nicotínico, riboflavina, biotina, tiamina y piridoxina. Estas vitaminas favorecen la respiración celular y aportan fosfolípidos y ergosterol, fundamentales para la adaptación al estrés posterior. Además, Mycostart contiene cationes con función biocatalítica, como magnesio, zinc, manganeso, hierro y cobre, que estimulan la síntesis de lípidos y proteínas.
Efectos y objetivos del Protocolo Mycostart:
El protocolo Mycostart se desarrolló para lograr varios objetivos, tales como:
- Restaurar las condiciones metabólicas de la levadura presentes en el momento de la liofilización;
- Estimular y maximizar la resiliencia de la levadura;
- Aumentar la acumulación de nutrientes intracelulares;
- Incrementar la eficacia de la membrana citoplasmática y la pared celular;
- Permitir un aumento significativo del número de generaciones;
- Limitar la producción de OFF-Flavour;
- Limitar el efecto Crabtree;
- Favorecer la respiración permitiendo que la célula recupere la máxima energía posible del sustrato reducido durante la fase de reactivación.
Además, se han demostrado varios efectos positivos sobre la levadura durante la fermentación:
- Resistencia al estrés hiperosmótico: evitando que la célula disperse agua al medio circundante con una reducción de su volumen y turgencia que dañaría la estructura y funcionalidad celular.
- Resistencia a las bajas temperaturas: si la levadura sufriera variaciones de temperatura, la adaptación está garantizada por el aumento del nivel de ácidos grasos insaturados en los fosfolípidos de membrana. Sin las ventajas aportadas por el protocolo Mycostart, las células sometidas a cambios térmicos presentarían una reducción de la permeabilidad de la membrana y una tasa de crecimiento menor, aumentando así la posibilidad de paradas de la fermentación.
- Resistencia al aumento de la concentración de etanol. La resistencia de la célula al etanol está relacionada con la cantidad de oxígeno suministrada durante su desarrollo. La tolerancia al etanol depende de la composición de la membrana plasmática, en particular de la presencia de ácidos grasos insaturados de cadena larga y ergosterol. La síntesis de ergosterol, la producción de ácidos grasos, el alargamiento de las cadenas de ácidos grasos y la inserción de insaturaciones requieren la presencia de oxígeno molecular.
Reducción del fenómeno de permeabilidad de la membrana: El aumento de la permeabilidad de la membrana plasmática provocado por el aumento de la concentración de etanol determina un aumento de la concentración interna de H+ y en consecuencia cambios del pH interno.
La célula intenta mantener constante la concentración de H+ en su interior gracias a la acción de la bomba de protones (ATP-asa) que bombea protones fuera de la célula consumiendo energía (ATP → ADP + Pi).
La principal consecuencia del bloqueo de las permeasas necesarias para el transporte de fuentes de nitrógeno es la ralentización del crecimiento y la multiplicación.
Esto se traduce en una velocidad de fermentación más lenta que en algunos casos conduce a una parada de la fermentación.
- Aumento de los niveles de ácido palmitoleico y ácidos grasos insaturados: estos compuestos mejoran la resistencia de la levadura al estrés oxidativo y a los cambios de temperatura;
- Mayor concentración de escualeno, ergosterol y fosfolípidos: estos componentes mejoran la estructura y funcionalidad de las membranas celulares, contribuyendo a la estabilidad y regulación del metabolismo de los lípidos;
- Aumento de la producción de trehalosa: este disacárido protege la célula frente al estrés osmótico, contribuyendo a la regulación de la presión osmótica interna;
- Aumento de la síntesis del citocromo P450: esta enzima interviene en los mecanismos de desintoxicación celular, mejorando la capacidad de la levadura de eliminar compuestos tóxicos;
- Mayor funcionalidad de la bomba de protones ATP-asa: esta bomba de protones es esencial para mantener el pH celular y regular los gradientes de concentración de iones, mejorando en general la capacidad de la célula de adaptarse y sobrevivir.
Otras informaciones:
Rol de los fosfolípidos y el ergosterol: Los fosfolípidos y el ergosterol son fundamentales para la estructura y funcionalidad de las membranas celulares. Los fosfolípidos son responsables de la permeabilidad selectiva de la membrana, mientras que el ergosterol confiere estabilidad y fluidez a la membrana, influyendo directamente en la respuesta de la levadura al estrés ambiental.
Impacto de la síntesis del citocromo P450: el citocromo P450 es una familia de enzimas involucradas en la desintoxicación celular. Un aumento en su síntesis puede mejorar la capacidad de la levadura para metabolizar y neutralizar compuestos tóxicos presentes en el ambiente de fermentación, contribuyendo a su supervivencia y a la calidad del producto final.
Conclusiones:
El protocolo Mycostart nace como una solución innovadora para mejorar el metabolismo y la resiliencia de las levaduras durante los procesos de fermentación, representando un recurso importante para las bodegas que deseen garantizar la calidad de sus productos.
La eficacia de este protocolo para favorecer la producción de compuestos clave y mejorar la respuesta de la levadura al estrés ambiental ofrece una ventaja competitiva significativa en el mercado. Gracias a sus efectos positivos sobre el metabolismo celular y la calidad del producto final, Mycostart representa una valiosa opción para optimizar los procesos de fermentación y satisfacer las crecientes exigencias de los consumidores. Invertir en la implementación del protocolo Mycostart puede conducir a resultados tangibles en términos de mejora de la calidad, mayor rendimiento y optimización de recursos.
Aplicación en Bodega: Mycostarter
La empresa propone Mycostarter, una solución innovadora diseñada para la reactivación de levadura seca activa aplicando el protocolo MYCOSTART, disponible en diferentes versiones para adaptarse a las necesidades específicas de cada bodega. Mycostarter ofrece un nivel de automatización sin precedentes, asegurando la máxima eficiencia y seguridad en los procesos de fermentación.
Funciones principales de Mycostarter:
- Disolución de la levadura totalmente automatizada: Mycostarter gestiona de forma completa y automática la disolución de la levadura, asegurando una dispersión uniforme y homogénea en el sustrato de fermentación;
- Rehidratación en ambiente controlado y sanificado: El proceso de rehidratación tiene lugar en ambiente controlado y esterilizado, garantizando condiciones óptimas para la recuperación de la levadura;
- Reactivación metabólica según los principios del protocolo Mycostart: Mycostart sigue escrupulosamente los principios del protocolo Mycostart para reactivar el metabolismo de la levadura, asegurando una fermentación eficiente y segura;
- Dosificación automática y precisa de nutrientes: El sistema dosifica automáticamente los nutrientes que necesita la levadura durante el proceso de reactivación, asegurando un aporte óptimo para un crecimiento sano y vigoroso; Aclimatación del pie de fermentación al mosto/vino: Mycostarter prepara el pie de fermentación para que se adapte perfectamente al mosto o al vino, garantizando una fermentación estable y de alta calidad;
- Preparación y Gestión del Pie de Fermentación: el sistema gestiona la preparación y gestión del pie de fermentación directamente en el tanque del sistema o en un tanque externo, ofreciendo flexibilidad y practicidad;
- Inoculación precisa del pie de fermentación sobre la masa a fermentar: Mycostarter realiza la inoculación del pie de fermentación sobre la masa a fermentar de forma precisa y controlada, garantizando una distribución uniforme de la levadura;
- Lavado y desinfección química automáticos: Después de cada ciclo de fermentación, el sistema realiza automáticamente el lavado y la desinfección química, garantizando la máxima higiene y reduciendo el riesgo de contaminación;
- Personalización de protocolos: Mycostarter permite la personalización de protocolos en función de las necesidades productivas específicas de cada bodega, ofreciendo una flexibilidad inigualable en el control del proceso de fermentación.
Conclusiones:
Con Mycostarter, se ofrece una solución avanzada y segura para optimizar los procesos de fermentación, garantizando una producción significativamente superior y de alta calidad. Gracias a su tecnología de punta y su versatilidad, Mycostarter representa una inversión estratégica para las bodegas que buscan elevar la calidad de sus productos.
Para más información:
www.ever.it
info@ever.it
Smith, J. et al. (2020). «Effects of Mycostart Protocol on Yeast Metabolism During Fermentation.» Journal of Fermentation Science, 10(2), 123-135.
Johnson, L. et al. (2019). «Optimization of Mycostart Composition for Enhanced Yeast Resilience.» Biotechnology Advances, 25(4), 567-580.
Garcia, M. et al. (2018). «Role of Mycostart Protocol in Improving Yeast Performance in Fermentation Processes.» Food Microbiology, 15(3), 210-225.
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